CN118043521A - 与漂浮式水力发电装置的能量产生模块有关的流体动力室和用于产生流体动力能量的室 - Google Patents

Abstract

本发明涉及流体动力室(22)，其包括流体动力涡轮机(23)的螺旋桨/叶片、流体动力室的集水器(21)、流体动力室的泄流通道(26)、用于控制进入流体动力室的流量的流量控制闸(28)，以及用于流体动力室的维护的叠梁(27)。流体动力室与用于产生流体动力能量的室(24)相关联，室(24)容纳有涡轮发电机(23)和电动泵，室(22)和室(24)安装在用于产生混合能量的能量产生模块中。本发明还涉及一种用于产生能量的方法以及使用本发明的组件的漂浮式水力发电装置。

Description

与漂浮式水力发电装置的能量产生模块有关的流体动力室和 用于产生流体动力能量的室

技术领域

本发明涉及在采用漂浮式水力发电装置(Floating Hydroelectric PowerPlant，FHPP)的低水头水力发电厂或采用一连串FHPP的高水头水力发电厂中，在无流量调节的情况下，利用压力(水头)的水力发电装置。本发明通过向装置的整体水力发电增添“同时作用”的“协同”效应来优化能量产生模块(Energy-Generating Module，EGM)，除利用水头(通过压力产生能量)之外，还利用了FHPP压力管段的流速，并引入了流体动力能量生产，从而提升了漂浮式水力发电装置(FHPP)的应用。

背景技术

传统的河流水力发电装置(Hydroelectric Power Plant，HPP)(如Itaipu和Tucuruí水力发电厂等)利用的是水位差(水头H)，水位差通常通过在水道上完全筑坝而产生。这些装置由进水口、发电厂房、溢洪道以及静水池组成，其均为建在河床上或河床旁的永久性结构并取决于液压阵列。它们与实际的水坝一起使得可以进行水力发电。在大中型水力发电厂中，通常为传统的水力发电设施建造储水库。

这些类型的水力发电装置通常成本较高，具有更复杂的液压阵列和贷款施工时间。此外，在传统装置中建立水库的需要限制了为装置选择适当建造地点，由于环境问题，在地形平坦的流域，这种限制更为严格。

此外，即使在可以建造大型水库的地方，其建造也会造成巨大的负面环境影响和流域的生态失衡。

在世界范围内广泛使用的基于水头/压力的传统水力发电依靠水头和诱导水流的组合来产生液压动力。随后，通过激活涡轮机和发电机产生电力。

可再生能源(风能、太阳能/光伏)种类繁多，包括流体动力能量。流体动力能量是基于河流、运河、河口潮汐或洋流中流动水的动能的机械转换。在河流中，水流的流速驱动转子运动，转子将水流的液压能转换为涡轮机中的机械能。然后机械能被转换为发电机中的电能。这种类型的发电称为流体动力发电。这种类型的发电，与传统的水动力发电(利用压力/水头)不同，其无需大坝、溢洪道等大规模的土建工程，从而大大降低了成本并减轻了对环境的负面影响。

许多研究考察了河流的流体动力潜能。这种潜能存在于运行中的发电装置的下游(充分利用剩余的潜在动力)；存在于乡村河流中，从而为乡村电气化做出贡献；存在于在亚马逊流域的大河中，其流量巨大且具有足够的用于涡轮机设施的空间。其还可用于为那个地区河流附近的偏僻社区等提供能源。

正如这种发电源具有巨大的潜力一样，这项技术的成熟也存在许多挑战和不确定性，包括在净流速适合于建立流体动力能量生产园区的河流中确定合适的位置、开发更高效的流体动力涡轮机、为流速足以驱动涡轮机的自然流体动力潜能确定勘探方法、研究包含许多电气和机械元件的流体动力系统，以及建立为流体动力园区生产部件的工业设施。

如现有技术中所描述的，一种类型的能量产生系统采用了借助压力/水头的漂浮式能量产生器单元，如PI0301109-7文件中所描述的，其公开了一种具有特殊形状的漂浮单元，包含收缩-扩散型内通道，用于增加进入水流的天然能量。液压能(诱导水流)被具有特殊叶片的液压涡轮机(灯泡式涡轮机)借助压力(落差/水头H)转换为机械能，机械能然后被传递至发电机。

本发明提出的漂浮式水力发电装置(FHPP)不包含诸如主坝、进水口、发电厂房、溢洪道以及静止池等的支撑于河床上并阻塞水流的大型结构。总体而言，FHPP的水力发电取决于(i)沿装置段的上下游水位差H和诱导水流，如PI0301109-7(压力/水头能量生产)中所提及的，以及(ii)装置的压力管段的流速，如本发明中所提出的(流体动力能量生产)。因此，本发明所提出的设计包括优化FHPP所产生的总电力，即通过压力所产生的水力电(如先前在现有技术中所涉及的)，以及通过流速而产生的水力电，使得FHPP的建设和运行阶段固有的负面环境影响最小化或可忽略不计。

为了尽可能减少与建造水库(诸如传统水力发电装置所采用的水库)相关联的经济和环境问题，本发明的发明人开发了一种以模块形式设计和建立的、新型的水力发电系统。该系统能更高效地用于产生水力电、通过利用相同的水位差(落差/水头H)优化装置的整体水力发电，以在装置的压力管段产生压力能量(来自压力/水头)以及产生流体动力能量(来自流速)。这些类型的水力发电一起同时进行(通过利用压力和流体动力/流速的“混合”水力发电)，尤其是在雨季(中高水位)期间，当溢流(“溢出流”)在FHPP的压力管段流入河流时。在旱季(中低水位)期间，压力/水头能量生产占主导地位，而本发明所开发的FHPP中的那种类型的水力发电发生在地形平坦且无天然瀑布的地区，通过使用漂浮式能量模块来实现，没有技术等效物。

发明内容

本发明包括流体动力室22，体动力室22包括提供最大水力效率的圆形横截面，其直径兼容流体动力涡轮机23的螺旋桨/叶片的直径，流体动力室22位于能量产生模块(EGM)中且在高程上位于EGM的底部，靠近EGM的底壁3，占据EGM的整个纵向长度，并且在平面上利用了1(一)对压力/水头水力发电组件之间的空间，该一对压力/水头水力发电组件由发电厂房17和灯泡式涡轮机20组成。流体动力室22包括：流体动力室22的集水器21，其位于EGM中并且在高程上位于EGM的底部3，处于该EGM的上游侧；流体动力室的泄流通道26，其位于EGM的底部和下游侧；流体动力室的流量控制闸28，其靠近流体动力能量产生室24/位于流体动力能量产生室24的上游；以及叠梁27，其用于流体动力室的维护，位于流体动力室22的起点(上游)和终点(下游)。

基于如上所定义的流体动力室22，本发明定义了一种能量产生方法，其中，流体动力室22通过集水器21引导水流并将该室中包含的水流流速(QTHC)传递到流体动力涡轮发电机23的浸没在集水器22中的叶片螺旋桨，流体动力涡轮发电机23通过螺旋桨/叶片的扭矩和转速将液压能和动能转换为机械能，机械能被传送至耦合到能量产生器的转子(未显示)，从而在流体动力能量产生室24中产生电力，流体动力室22中的流速直接取决于工程落差/水头H。

本发明的另一实施例是流体动力能量产生室24，其在平面上位于能量产生模块(EGM)长度的大约一半处且位于压力发电设施的发电厂房的横壁18的上游，并且在在高程上紧挨着流体动力室22的上方，处于EGM的底部，流体动力能量产生室24的尺寸兼容地足够大以容纳涡轮发电机23、电动泵(未示出)、流体动力室的流量控制闸28，以及在其上进行修理和维护所需的设备和空间。该流体动力能量产生室24占据了EGM的整个横向宽度，流体动力能量产生室24由EGM的两个侧壁1支撑。

本发明所提出的流体动力能量产生室24的另一实施例与这样的事实有关，即，其具有通向流体动力能量产生室的进入升降机25，升降机25位于EGM的一端并在平面上连接到流体动力能量产生室24，由此该升降机将EGM的表面连接到流体动力能量产生室24的区域，后者靠近流体动力室22和EGM的底部3。

还提出了一种利用流体动力能量产生室24的能量产生方法，其中，EGM的流体动力能量由涡轮机23的螺旋桨/叶片产生，螺旋桨/叶片浸没在流体动力室22中并通过涡轮机转子连接到发电机，该发电机是位于流体动力能量产生室24中的发电机。

本发明因此提出了一种能量产生方法，该方法包括将流体动力室22与流体动力能量产生室24相关联。

相关联的结构组装在一起，并且用于流体动力能量生产的能量产生模块EGM包括流体动力室22与流体动力能量产生室24的组合，以及由EGM借助灯泡式涡轮机20所执行的利用水头/压力进行的水力发电，从而构成EGM中的“混合”水力发电。

最后，本发明定义了一种漂浮式水力发电装置(FHPP)-在其压力管段，其包括至少一个流体动力室22、至少一个流体动力能量产生室24、至少一个能量产生模块，或其组合。

本发明是对标题为“引导系统、漂浮式水力发电装置和用于漂浮式水力发电装置的操作程序”的巴西专利PI0301109-7中所描述的技术的改进，并通过升级先前系统的技术研究为本申请增加了功能和技术细节。

从其物理和流体动力学结构方面详细描述了FHPP(漂浮式水力发电装置)的能量产生模块(EGM)，通过以下描述的元件对其进行了升级，同时也尽力产生流体动力能量，从而除现有技术中预期的基于压力的能量之外，提高装置的整体发电效率。

保留了导向支撑系统的配置和支柱之间产生模块的垂直位移(现有技术的图5和图6)以及产生模块的压载水变化操作系统，正如现有技术所包含的那样。

附图说明

图1示出了能量产生模块的平面图。

图2示出了图1的横截面图。

图3示出了支撑导向系统的非详细平面图和能量产生模块在纵向支柱之间的垂直位移。

图4示出了图3的横截面图。

图5示出了具有流体动力能量产生元件的能量产生模块的经优化的平面图。

图6示出了图5的沿AA的横截面图。

图7示出了图5的沿BB的横截面图。

图1至4示出了根据现有技术的FHPP和能量产生模块(EGM)的配置；而图5至图7示出了具有本发明所提出的增强元件的FHPP的组成，尤其是对能量产生模块(EGM)。

附图标记说明

图中提到元件的列表

1 EGM的侧壁

2 EGM的横壁

3 EGM的底壁

4 支撑EGM的扶壁

5 EGM的低位水池

6 低位水池的侧壁

7 压力管

8 EGM底壁上的开口

9 EGM的支撑台

10 EGM侧壁上的凹陷

11 发电厂房顶

12 桥式起重机

13 FHPP的纵向支柱

14 导向装置系统(细节)

14.2 纵向支柱的顶部

15 纵向支柱上的凹槽

16 用于EGM的进入板

17 发电厂房

18 发电厂房的横壁

19 发电厂房的地板

20 利用压力-灯泡式涡轮机的水力发电设备

21 流体动力室的集水器

22 流体动力室

23 采用流速-流体动力涡轮发电机的水力发电设备

24 流体动力能量产生室

25 使得能够进入流体动力能量产生室的升降机

26 流体动力室的泄流通道

27 用于流体动力室的维护的叠梁

28 流体动力室的流量控制闸

元件1至20与现有技术所阐释的FHPP和能量产生模块(EGM)的配置有关；而元件21至28代表对用于流体动力能量生产的FHPP的组成的优化，旨在增加装置的整体电力。按照本发明的要求，这些元件具体连接至能量产生模块(EGM)。

如所列出的和P10301109-7的图5和图6所示出的，保留了元件14.1以及14.3至14.1。这些元素和图在本发明中没有呈现，但作为参考包含在本文中。

具体实施方式

本发明提出的漂浮式水力发电装置(FHPP)建立了低水头河流水力发电装置的新概念。在采用川流式操作并且无需调节水流的情况下，该装置的所有能量是在其经优化的压力管段产生，即通过使用灯泡式涡轮机20进行压力/水头水力发电以及使用流体动力涡轮机23借助流速来产生。本文所描述的漂浮式水力发电装置概念的级联阵列可构成适合中长水头条件的水力发电厂。

本发明提出的漂浮式水力发电装置(FHPP)由一组支柱13组成，其最大尺寸纵向于水道。漂浮模块(EGM)被支撑在这些纵向支柱13之间，其中嵌入了用于在装置压力管段中进行水力发电的特定空间。它们被发电厂房17中的压力/水头能量生产和流体动力能量产生室24中的流体动力能量生产分隔开。根据该技术构思，在中高水位期间，发电厂房17中的水力发电达到最大化，而必须一起运行的流体动力能量产生室24则提供“混合”水力发电。

在FHPP处，水流/诱导水流(压力/水头能量)经由EGM底壁上的开口8被吸入，经由压力管道7流入漂浮模块，并一直流向压力驱动的能量产生设备(具体是灯泡式涡轮机20)所在的发电厂房17。

当水道的整个水流被诱导时(在水文年中低水位期间)，仅通过发电厂房17中灯泡式涡轮机20中的压力，通过工程水头H，来产生能量。模块放置在EGM的支撑台9上，支撑台9位于河床上。

当存在过量的水时(水文年的中高水位季)，对于工程水头H，模块开始漂浮。在这些操作条件下，在诱导水流和水头H驱动下，通过发电厂房17中的灯泡式涡轮机20发生借助压力的能量生产，并且部分溢流(“溢出流”)从支撑台9的上方和EGM的底壁3下方流过，另一部分溢流(“溢出流”)被迫流动穿过流体动力室的集水器21，而后流动穿过流体动力室22。流动穿过流体动力室22的这个剩余水流在流体动力涡轮发电机23所在的流体动力能量产生室24中驱动FHPP的流速能量生产(流体动力能量)。因此，FHPP中没有溢洪道。

漂浮模块被称为能量产生模块(EGM)。漂浮模块在整个水文年中产生装置的所有能量，包括通过灯泡式涡轮机20在发电厂房17中产生的压力/水头能量，以及通过流体动力涡轮发电机23在流体动力能量产生室24中产生的流体动力能量，如上文所描述。EGM在两个连续的纵向支柱13之间没有横向支撑，并且只能沿着支撑在垂直方向上移动，以自身重量和从EGM泵房(未显示)添加的水的皮重寻求流体动力推力的平衡。通过阻断水流，EGM在上下游河流水位之间产生几米的水头H(落差)。

在水文年的任何季节，当水位为低、中或高时，利用灯泡式涡轮机20从发电厂房17中的压力/水头获得的电力是基于该水位差H和诱导水流(QTHC)产生的。正如在小规模模型上进行的实验试验中所记录的，FHPP的最大水头H约为8米，用于安全操作而不会倾斜或振动，而用于FHPP操作的工程水头H在2至8米之间。这在FHPP的压力管段产生从6.3m/s到12.5m/s不等的流速，而沿着自然河段获得的最大流速约为1.5m/s到3.5m/s。流体动力能量产生区域的另一个挑战(不确定性)是对具有这种自然流速的河段进行勘探，如上文所述。

FHPP被概念化为在其大多数操作中以恒定的水头H工作，无论是川流式还是诱导水流(装置的设计荷载)。该H设计荷载(2至8米)由环境问题决定，由此为水力发电厂建立的小型“水库”将被限制在装置压力管段上游河道的最大高度，用于整个水文年的任何流出水流。结果是，当EGM漂浮时，必须通过增加或减少皮重来改变模块的总重量。河水的皮重储存在EGM的低位水池5中。它还会自动改变，以提高或减少水道阻塞，工程水头H由此在整个水文年保持不变。

沿着河段的具有支柱13的狭窄侧堤，装置的压力管段，迫使整个水流处于支柱13之间。这些堤坝可由土壤、带石头的土壤或混凝土制成。在某些情况下，可以预见到当水位异常高时，堤坝会溢出，尤其是如果它们是由混凝土制成的。

水闸或航运通道(未显示)可位于装置压力管段的(一个或多个)拐角处，以应对或不中断流域的自然河流运动。装置的压力管段还可包括供漂浮材料穿过的空间(未显示)。

从河流中产生液压能的水力发电设施可以是单个独立的FHPP，也可以由级联的一串FHPP组成。FHPP可安装在对于压力/水头能量生产满足恒定最小流量要求的任何规模的河流上。根据流域面积和川流流量，FHPP可作为小型或大型水力发电装置运行。

水道的水文状况(流态)越规则，在FHPP中使用灯泡式涡轮机(20)产生液压压力能量的效率就越高。因此，在上游建立河流流量调节结构(诸如上游具有调节水库的传统水力发电装置)是有利的。在这种情况下，FHPP的使用灯泡式涡轮机20借助压力产生水力发电的运行效率达到最大化。

如上文所提到的，对于在流体动力涡轮机23中产生流体动力能量，流速取决于FHPP压力管段中的工程头H。由于FHPP在整个水文年都以恒定的水头H(设计水头)运行，因此水文状况(流态)对FHPP的流体动力能量生产没有影响。

因此，以下示例是对FHPP而言更可行的情况的示例。

河流从流出调节坝向下游延伸。

河流以低水头延伸，融入级联的一串传统水力发电装置。

具有固体流出浓度高和/或渔捞潜力大和/或污染负荷重的水道。

具有内河航运潜力且其中级联的一串FHPP可能提供通航额外好处的水道。

位于发展显著的地区的水道，可用于水力发电的水头较低，以及土地价格高昂，使得建造水库或前池对于传统装置而言是不切实际的。这种情况在沿海盆地和/或人口稠密的山谷中很常见。可以在这些地区建造级联的FHPP，以响应城市和工业的当地需求。

环境脆弱的山谷中的水道，例如亚马逊盆地的某些地区。

高出水量的水道，使得FHPP产生的能量具有更强的竞争优势。

因此，存在若干种可能性；这些可能性，无论是否组合，都使得实施独立的FHPP具有吸引力，或者实施这样的计划，即，将FHPP或FHPP串与传统水力发电装置相结合。

此外，必须强调的是，由于其模块化性质，FHPP的施工时间表和全发电启动日期通常比需要大坝的传统水力发电装置短得多。因此，对于FHPP的投资会获得更快的财政和社会回报。

引入的改进

本发明引入的主要技术发展在于能量产生模块(EGM)的细节。

图1和图2所示为现有技术的EGM配置和元件，如PI0301109-7中所表示的。

本发明提出的能量产生模块EGM超出了PI0301109-7(图1和图2)中所描绘的内容，并且引入了其自身的元件(图5至图7)，从而公开了一种产生能量的单元，其被本发明定义为漂浮式水力发电装置的新概念模型。

本发明引入的改进是优化EGM的用于流体动力能量生产(图5至7)的内部空间，如下文所描述。EGM的漂浮外壳可以由钢、混凝土或强化塑料制成。其水动力学轮廓是通过在小型实验性二维液压实验室中以1：50的比例进行的实验获得的。这些实验使得能够将具有水动力学稳定性和漂浮性条件的“外壳轮廓”确定为适合于使河流水头H最大化，并通过压力/水头在灯泡式涡轮机20中产生水能。根据现有技术，其垂直尺寸必须兼容基于所提出的轮廓的水动力学漂浮特性以及水道的流态和水位而为底部衬砌台9的顶部所选择的标高。另一方面，其水平尺寸主要取决于每个EGM中涡轮发电机20的尺寸和数量，这些尺寸和数量是根据水能研究、机电设备，以及压力/水头能量生产的水力机械方面而选择的。

将示出了现有技术的EGM的图1和图2与表示了本发明所提出的EGM的图5至图7进行比较，可注意到EGM中流体动力能量产生元件(即图5至图7中的元件21至28)的空间增加，从而除现有技术中借助于压力/水头的能量生产之外，使得能够优化FHPP的EGM的整体水力发电。

如图5至图7所示的并且列在元件21至28中的本发明所引入的EGM的改进在下文中基于“强制水流/流速”系统(a)和“流体动力能量产生单元的水流”系统(b)来描述。

保留了现有技术的支撑导向系统，以及产生模块(EGM)在纵向支柱13之间的垂直位移，如图5和图6所示，以及已经包含在现有技术中的产生模块的压载水变化操作系统。

关于“诱导-强制水流的流出/流速”系统(a)，在水文年的中高水位期间，在FHPP的压力管段，EGM根据工程落差/水头H运行，位于EGM中并在高程上位于EGM的底部以及位于该EGM的上游侧的流体动力室的集水器21将一部分溢流“溢出流”QTHC吸入，而另一部分从EGM的底壁3下方和EGM的支撑台9的上方流出。被吸入流体动力室的集水器21中的该水流QTHC被迫穿过流体动力室22的长度，流体动力室占据EGM的整个纵向长度并且位于EGM中并在高程上非常接近EGM的底壁3；流体动力室22将流体动力室的集水器21所吸入的水流排出并将流出水流和流速传输到其最后一段，最后一段由位于EGM底部3和EGM下游侧的流体动力室的泄流通道26构成。流体动力室22的横截面将是圆形的，确保提供最大液压效率的可行性，其直径兼容流体动力涡轮发电机23的螺旋桨/叶片的直径。被吸入流体动力室的集水器21而后被排到流体动力室22中的水流/流速的监测/控制由流体动力室中水流的控制闸28负责，控制闸28位于上游并尽可能靠近流体动力能量产生室24，因此控制闸28不影响流体动力室22中的流速，流体动力能量产生室24在平面上位于控制闸28的下游。流体动力室22及其控制闸28的维护/修理是通过从叠梁27处阻塞流体动力室22中水流的入口(上游)和出口(下游)来处理的，叠梁27用于流体动力室的维护，位于流体动力室22的起点(上游)和终点(下游)。在EGM中，系统(a)的尺寸设计为/系统(a)计划为适合于在平面上放置于利用压力/水头H进行水力发电的1(一)对组件之间，这对组件由发电厂房17和灯泡式涡轮机20组成。因此，如图5所模拟的，EGM的平面布局具有4(四)个发电厂房17及其相应的灯泡式涡轮机20，并具有3(三)组系统(a)。

关于由流体动力能量产生室24组成的“流体动力能量生产水流”系统(b)，其在平面上位于沿EGM纵向长度约一半处并处于压力发电设施的发电厂房的横壁18的上游，并且，其在高程上位于EGM的底部，紧挨着流体动力室22的上方。流体动力能量产生室24的尺寸必须适于容纳流体动力涡轮发电机23，并且适于在流体动力涡轮发电机23中和在流体动力室的流量控制闸28上进行维护和修理服务。流体动力能量产生室24还必须容纳一组电动泵(未显示)用来清空流体动力室22以维护流体动力室22。如上文所提及的，流体动力能量产生室24包括流体动力涡轮发电机23，其水头Y是根据压力涡轮机(灯泡式)20(图7)来说的。流体动力能量产生室24占据EGM的整个横向宽度，由EGM的两个侧壁1支撑。用于产生水力电的流体动力涡轮发电机23的平面位置对应于流体动力室22的长度的约一半处。涡轮机23的必须浸没在流体动力室22中的螺旋桨/叶片通过位于流体动力能量产生室24中的涡轮机转子(未显示)连接到发电机。如前所述，流体动力涡轮发电机23的浸没在流体动力室22中的叶片-螺旋桨将吸入流体动力室的集液器21中的、而后又经由流体动力室22流出的水的流入/流量/流速的液压能(流体动力能)通过叶片/螺旋桨的扭矩和转速转换为机械能，机械能被传输至耦合到发电机(未示出)并且位于流体动力能量产生室24中的转子，用于在室24中发电，其中流体动力室22中的流速直接取决于工程落差/水头H。针对在FHPP的压力管段在2米到8米之间变化的工程水头H，流速可分别达到6.3米/秒至12.5米/秒，而水道的自然最大流速在1.5米/秒至3.5米/秒之间。叶片/螺旋桨23中产生的电功率为具有递增凹度的功率数学方程，流速函数，即：P＝f(V)。换言之，水头H越高，流体动力室22中的流速越高，由此，FHPP在其压力管段在位于流体动力能量产生室24中的水力涡轮发电机23水力发电设备中通过流速产生的电功率越多。在流体动力能量产生室24中，将进行流体动力能量涡轮发电机23和控制闸28的维护和修理，其空间兼容此类功能的人体工程学，因此将按照此类服务在流体动力能量产生室24中提供桥式起重机和必要的设备(未显示)。流体动力能量产生室24通过使得能够进入流体动力能量产生室的升降机25进入，升降机25位于EGM的一端并在平面上连接到流体动力能量产生室24，由此升降机25将EGM表面连接到流体动力能量产生室24区域，后者靠近流体动力室22和EGM的底部3。

本发明的说明书不具有限制性，其仅仅是举例说明本发明所能够实现的可能性，如本领域技术人员所理解的那样。

Claims (11)

1.一种流体动力室(22)，其特征在于，所述流体动力室(22)包括圆形横截面，其直径兼容流体动力涡轮机(23)的螺旋桨/叶片的直径，所述流体动力室(22)位于能量产生模块中且在高程上位于所述能量产生模块的底部，靠近所述能量产生模块的底壁(3)，占据所述能量产生模块的整个纵向长度，并且在平面上位于一对压力/水头水力发电组件之间的空间中，所述一对压力/水头水力发电组件是发电厂房(17)和灯泡式涡轮机(20)，所述流体动力室(22)包括：

所述流体动力室的集水器(21)，其位于所述能量产生模块中并且在高程上位于所述能量产生模块的底部(3)，处于所述能量产生模块的上游侧；

所述流体动力室的泄流通道(26)，其位于所述能量产生模块的所述底部和下游侧；

所述流体动力室的流量控制闸(28)，其靠近流体动力能量产生室(24)/位于流体动力能量产生室(24)的上游；以及

叠梁(27)，其用于所述流体动力室的维护，位于所述流体动力室(22)的起点，即上游，和终点，即下游。

2.一种流体动力能量产生室(24)，其特征在于，所述流体动力能量产生室(24)在平面上位于能量产生模块的纵向长度的约一半处且处于压力发电设施的发电厂房的横壁(18)的上游，并且在高程上紧挨着流体动力室(22)的上方，位于所述能量产生模块的底部，所述流体动力能量产生室(24)的尺寸兼容涡轮发电机(23)的外壳和电动泵，并且兼容在其上进行修理和维护所需的设备和空间。

3.根据权利要求2所述的流体动力能量产生室(24)，其特征在于，所述流体动力能量产生室(24)占据所述能量产生模块的整个横向宽度，所述流体动力能量产生室(24)由所述能量产生模块的两个侧壁(1)支撑。

4.根据权利要求2或3所述的流体动力能量产生室(24)，其特征在于，所述流体动力能量产生室(24)装配有使得能够进入所述流体动力能量产生室的升降机(25)，所述升降机(25)位于所述能量产生模块的一端并在平面上连接到所述流体动力能量产生室(24)，所述升降机(25)将所述能量产生模块的表面连接到所述流体动力能量产生室(24)的区域，所述流体动力能量产生室(24)靠近所述流体动力室(22)和所述能量产生模块的底部(3)。

5.一种能量产生方法，其特征在于，如权利要求1中所述的至少一个流体动力室(22)将吸入到集水器(21)中的水流排出并将水流的流速(QTHC)传递到流体动力涡轮发电机(23)的浸没在所述流体动力室(22)中的叶片螺旋桨，所述流体动力涡轮发电机(23)通过所述螺旋桨/叶片的扭矩和转速将液压能和动能转换为机械能，所述机械能被传递至耦合到能量产生器的转子，从而在流体动力能量产生室(24)中产生电力，所述流体动力室(22)中的流出流速直接取决于工程落差/水头H。

6.一种能量产生方法，其特征在于，如权利要求3或4中所述的流体动力能量产生室(24)从涡轮机(23)的螺旋桨/叶片处产生能量产生模块的流体动力能量，所述螺旋桨/叶片浸没在流体动力室(22)中并且通过涡轮机转子连接到发电机，所述发电机是位于流体动力能量产生室(24)中的发电机。

7.一种能量产生方法，其特征在于，所述方法包括通过压力和流速产生混合能量，将权利要求5中所述的方法和权利要求6中所述的方法相结合。

8.根据权利要求7所述的能量产生方法，其中，所述混合能量通过压力和流速同时产生。

9.一种能量产生模块，其特征在于，所述能量产生模块包括如权利要求1所述的流体动力室(22)和如权利要求2至5中任一项所述的流体动力能量产生室(24)的组合。

10.一种能量产生模块，其特征在于，所述能量产生模块同时产生混合水力电，包括在发电厂房(17)和灯泡式涡轮机(20)中通过压力所进行的能量生产以及在流体动力能量产生室(24)和流体动力涡轮发电机(23)中通过流速所进行的水力电生产。

11.一种漂浮式水力发电装置，其特征在于，包括：至少一个如权利要求1中所述的流体动力室(22)、如权利要求2至4中任一项所述的流体动力能量产生室(24)、如权利要求9或10中所述的能量产生模块，或其组合。