CN201377086Y - 海上综合发电厂 - Google Patents

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Abstract

海上综合发电厂，在海底垂直固定若干立柱，若干立柱间隔围成一个直立的大圆柱笼；在所述大圆柱笼顶设置太阳能发电装置，太阳能发电装置与水平方向有一倾角；台板与所有立柱固定，台板高出海平面，在台板的上平面安置发电控制处理设备；在台板以下和海平面以上的各立柱之间安置若干风力发电装置；在所述大圆柱笼内外的海水中设置海浪和海流发电装置，海浪和海流发电装置联系于各立柱，在所述大圆柱笼内外的海水中设置海水温差能发电装置，海水温差能发电装置在海浪和海流发电装置的下方并与各立柱联接；所述各种发电设备均连接到所述发电控制处理设备。海上综合发电厂综合利用海洋能、风能、太阳能发电，效率高、成本低。

Description

海上综合发电厂
技术领域
本实用新型涉及利用海洋波浪、海流、海水温差、海上风力、太阳能综合发电技术，特别是一种海上综合发电厂。
背景技术
当今，人类对能源需求日益增长，靠消耗矿物资源供能，不但严重污染环境，而且有限的矿物资源将很快耗尽。所以人们千方百计开发新能源和利用可再生能源。海洋能、风能、太阳能倍受青睐。
1.海洋能(这里不包括海底矿藏物质能量，也不包括溶存于海水中的铀、锂、重水氘、氚等的化学能)
海洋占地球表面积的70.8％，面积为361.57×106km2，海水储量巨大，海水占地球表层存水量的97.4％。海水溶有多种盐类具有离子化性质，因而具有导电性。海洋能非常巨大，主要是波浪能、潮汐能、海水温差能、海(潮)流能、盐度差能。
全球海洋可供开发利用的波浪能约有(2～3)×106MW，每年发电量可达9×1013kW·h。我国波浪能约有7×104MW。
全球海洋潮汐能约有3×106MW，若用来发电，每年发电量可达1.2×1012kW·h。我国潮汐能藏量约有1.1×105MW。
全球海洋的海水温差能约有5×107MW，而可转化为电能的仅为3×106MW。我国可利用的海水温差能约有1.5×105MW。
全球海洋可供开发利用的海流能约有5×104MW。我国海流能藏量约3×104MW。
全球海洋可供开发利用的盐度差能约有2.6×106MW。我国盐度差能藏量约1.1×105MW。
可见，海洋能非常大，并且海洋能可再生、无污染。
然而由于海洋能分布不均、密度低、不稳定，与常规能源发电相比，目前利用海洋能发电技术较复杂、成本高、发电效率低，所以实用受限。
2.风能
全球的风能约为2.74×109MW，其中可供开发利用的风能约为2×107MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。我国风能储量约为1.6×106MW，近期可开发的为1.5×105MW。
风能蕴量非常大。并且风能可再生、无污染。
然而，由于风能分布不均、密度低、时有时无，与常规能源发电相比，目前利用风能发电技术较复杂。迄今已有许多种风能发电装置。但是，现有的大多数风发电装置结构显得复杂、成本高、发电效率低，所以实用受限。
3.太阳能
太阳辐射到地球大气层的能量高达1.73×1011MW。太阳能资源丰富，可再生、无污染。但是，一是太阳能流密度低，二是其强度受季节、地点、气候等各种因素的影响大，三是在地球上有夜晚的地方不能连续被利用。
目前，利用太阳能发电，较为成熟且效率较高的技术是太阳能电池，太阳能电池利用光伏效应将太阳能转换为电能。
总之，海洋能、风能、太阳能都是取之不尽的洁净的可再生能源。但是海洋能、风能、太阳能都有密度低、分布不均、不稳定的缺点。利用海洋能、风能、太阳能，对其分布不均的缺点，通过选择合适的地理位置克服；对其不稳定的缺点，采用现代电力电子技术可以克服；可是对其密度低的缺点还不能克服或不能较好地克服。而且，目前利用海洋能、风能、太阳能来发电的技术较复杂、成本较高、效率还较低。所以技术创新、降低成本是关键，且意义重大。
在陆地上建太阳能、风能发电站，要占用宝贵的土地资源，冲击人们的视线，影响视觉景观。在陆地上建风能发电站，产生的噪音危害人们健康；风机能反射、散射、衍射电磁波，干扰无线电通信，在陆地上建风能发电站，会影响现代人的通信。
发明内容
本实用新型目的是克服现有海洋能、风能、太阳能发电的缺陷，设计一种海浪能、海水温差能、风能、太阳能综合海上综合发电厂，结构简单、成本较低、发电效率高，实用。
本实用新型按下述技术方案实现。
如图1示。在海底垂直固定若干立柱1，若干立柱1间隔围成一个直立的大圆柱笼；在所述大圆柱笼顶设置太阳能发电装置2，太阳能发电装置2朝太阳仰起，即与水平方向有一倾角；台板5的侧面与所有立柱1的侧面固定，台板5高出海平面，在台板5的上平面安置发电控制变流设备4；在空间3可间隔出若干房间，作为控制室和人员生活使用；在台板5以下和海平面以上的各立柱1之间安置若干风力发电装置；在所述大圆柱笼内外的海水中设置海浪和海流发电装置6，海浪和海流发电装置6联系于各立柱1，海浪和海流发电装置6是一体的或者是海浪发电装置和海流发电装置各自独立的，若是各自独立的，则海浪发电装置象船一样浮在海上，而海流发电装置设置在海浪发电装置下方并离开海浪发电装置一距离；在所述大圆柱笼内外的海水中设置海水温差能发电装置7，海水温差能发电装置7在海浪和海流发电装置6的下方并与各立柱1联接；所述各种发电设备均连接到发电控制变流设备4，发电控制变流设备4向外输电；当所述大圆柱笼直径很大时，在所述大圆柱笼内设置若干结构支柱8以加强结构，各支柱8垂直固定于海底；太阳能发电装置2、台板5、海浪和海流发电装置6、海水温差能发电装置7均与各支柱8联接。
因为所述海上发电厂为一个大圆型塔，所以它能利用任意方向的风能、海流能、海浪能。
本实用新型有益的效果是：
将海洋的波浪能发电、海流能发电、海洋温差能发电、风能发电、太阳能发电垂直组合在一个大塔架上，实现波浪能、海流能、海洋温差能、风能及太阳能密度叠加，大大提高了单位面积上发电量，相对性地减少了建造成本和运营成本，从而降低了发电成本。所以本实用新型设计了一种洁净、高效的海上综合发电站，利用波浪能、海流能、海洋温差能、风能、太阳能互补持续发电。海水温差能发电与淡水生产相结合，或者若所述海上综合发电厂建在有海底油田、燃气田或地热的地方，还可将相应的发电设备放置在所述大圆柱笼内适当位置发电，这样能进一步降低所述海上综合发电厂的成本。所以本实用新型顺应海洋能大规模、综合发展的趋势，将有力推动海洋能及可再生能源开发事业。另外，如果所述海上综合发电厂位置选的凑巧，还能作为游览观光塔，开展旅游业，将能更进一步降低所述海上综合发电厂的成本。
附图说明
图1为所述海上综合发电厂的结构示意图。
具体实施方式
实施例：如图1示。在海底垂直固定若干立柱1，若干立柱1间隔围成一个直立的大圆柱笼；在所述大圆柱笼顶设置太阳能发电装置2，太阳能发电装置2与水平方向有一倾角；台板5与所有立柱1固定，台板5高出海平面，在台板5的上平面安置发电控制处理设备4；在空间3可间隔出若干房间，作为控制室和人员生活使用；在台板5以下和海平面以上的各立柱1之间安置若干风力发电装置；在所述大圆柱笼内外的海水中设置海浪和海流发电装置6，海浪和海流发电装置6联系于各立柱1，海浪和海流发电装置6是一体的或者是海浪发电装置和海流发电装置各自独立的，若是各自独立的，则海浪发电装置象船一样浮在海上，而海流发电装置设置在海浪发电装置下方并离开海浪发电装置一距离；在所述大圆柱笼内外的海水中设置海水温差能发电装置7，海水温差能发电装置7在海浪和海流发电装置6的下方并与各立柱1联接；所述各种发电设备均连接到发电控制处理设备4，发电控制处理设备4给蓄电池充电和外接到电网；当所述大圆柱笼直径很大时，在所述大圆柱笼内设置若干结构支柱8以加强结构，各支柱8垂直固定于海底；太阳能发电装置2、台板5、海浪和海流发电装置6、海水温差能发电装置7均与各支柱8联接。

Claims (1)

1.海上综合发电厂，其特征是：在海底垂直固定若干立柱(1)，若干立柱(1)间隔围成一个直立的大圆柱笼；在所述大圆柱笼顶设置太阳能发电装置(2)，太阳能发电装置(2)朝太阳仰起，即与水平方向有一倾角；台板(5)的侧面与所有立柱(1)的侧面固定，台板(5)高出海平面，在台板(5)的上平面安置发电控制变流设备(4)；在空间(3)可间隔出若干房间；在台板(5)以下和海平面以上的各立柱(1)之间安置若干风力发电装置；在所述大圆柱笼内外的海水中设置海浪和海流发电装置(6)，海浪和海流发电装置(6)联系于各立柱(1)，海浪和海流发电装置(6)是一体的或者是海浪发电装置和海流发电装置各自独立的；在所述大圆柱笼内外的海水中设置海水温差能发电装置(7)，海水温差能发电装置(7)在海浪和海流发电装置(6)的下方并与各立柱(1)联接；所述各种发电设备均连接到发电控制变流设备(4)；发电控制变流设备(4)向外输电；
在所述大圆柱笼内设置若干结构支柱(8)，各支柱(8)垂直固定于海底；太阳能发电装置(2)、台板(5)、海浪和海流发电装置(6)、海水温差能发电装置(7)均与各支柱(8)联接。
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