CN201610817U - 一种海洋潮汐发电系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种海洋潮汐发电系统，该系统包括设置于海洋中的坝体，该坝体由四周侧壁及顶壁围成，其顶部高于海平面且由顶壁封闭，在顶壁上安装汽轮发电机组与坝体内部连通；坝体的底部与海底密闭连接，坝体侧壁设置水流通道。它是将海洋潮汐落差势能转化为坝体内部水面上方压缩空气的压力驱动汽轮发电机机组发电；同时，若在水流通道中设置水轮发电机组的水轮机，则还可利用潮汐落差势能驱动水轮发电机组发电。本实用新型中，坝体设置在了海洋中，因而不受地理位置的限制，也不会对航运造成影响，布置合理；同时，充分利用了潮汐落差势能，结构简单，实用高效。

Description

一种海洋潮汐发电系统
技术领域
本实用新型涉及一种发电系统，尤其涉及一种海洋潮汐发电系统。
背景技术
电力是现代化工业生产和生活不可或缺的动力能量，利用水力发电是电力生产的一个重要途径。海洋潮汐水力发电是水力发电的一种形式，现有技术中，利用潮汐能发电的水力发电系统一般都必须设置在大江大河的入海口处，这样一来其建设和地理位置的选取便会被大大地受到限制。并且，即使对现有的设置在江河入海口处的水力发电系统来说，由于该水力发电系统需要在入海口处设置大坝，而大坝的存在极大地阻碍了正常的航运。同时，现有大坝主要是墙体结构，在坝体上设置闸门，仅是将海洋潮汐能转化为闸门处水轮机转动动能，进而驱动水力发电组进行发电，海洋潮汐能利用率较小。
鉴于此，亟需一种不受地理位置的限制，也不会对航运造成影响，合理实用，利用率较高的海洋潮汐发电系统。
发明内容
本实用新型针对现有技术中利用潮汐能发电的水力发电系统存在的上述不足，提出一种更加合理充分地利用潮汐能进行发电的发电系统。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
一种海洋潮汐发电系统，包括坝体，其特征在于：所述坝体由四周侧壁及顶壁围成，设置在海洋中，其顶部高于海平面且由所述顶壁封闭，在所述顶壁上安装汽轮发电机组与所述坝体的内部连通；所述坝体的底部与海底密闭连接，所述坝体的侧壁设置水流通道以连通该坝体的内部和外部。
进一步地，还包括水轮发电机组，所述水轮发电机组包括水轮机，所述水轮机设在所述水流通道中以便在由于潮汐能引发所述水流通道中水流动时驱动所述水轮发电机组。
为使海洋涨潮潮满或落潮潮尽时也能进行发电，还包括设置于海洋中的储能坝体，该储能坝体也是由四周侧壁围成，其顶部高于海平面且由顶壁封闭，在所述顶壁上安装汽轮发电机组与储能坝体内部连通；所述储能坝体的底部与海底密闭连接，其内也设置水流通道以连通该储能坝体的内部和外部；其中，所述水流通道中还包括对该水流通道进行开闭的闸门。
进一步地，所述储能坝体的水轮发电机组仅包括水轮机，而对于水轮发电机组的剩余设备则与所述坝体共用。
为了使海洋涨潮或落潮时水流在坝体内部流动顺畅，所述坝体为环形坝体。
与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：
1、由于将坝体设置在了海洋中，因而其不受地理位置的限制，也没有征地拆迁问题及移民安置问题，也不会对航运造成影响，合理实用；
2、坝体顶部由顶壁封闭，则能将涨潮或落潮时的潮汐落差势能转化为坝体内部水面上方形成的压缩空气的压力，利用安装在顶部的汽轮发电机组将此压缩空气的压力用于汽轮机发电。
3、在坝体内部水流通道中设置水轮发电机组的水轮机，水轮发电机组的其余部分设置在坝体的外部空间，也可也可利用潮汐落差势能驱动水轮发电机组发电。
附图说明
图1是本实用新型一种海洋潮汐发电系统的最佳实施例的结构示意图；
图2是图1所示实施例中坝体的截面图。
1、坝体；11、侧壁；12、顶壁；13、内部空间；14、外部空间；15、水流通道；2、汽轮发电机组；3、海底；4、水轮发电机组；41、水轮机；5、压缩空气；
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行详细阐述。
本实用新型一种海洋潮汐发电系统，主要包括坝体1，由四周侧壁11和顶壁12围成，进而坝体1包括了由四周侧壁11和顶壁12围成的内部空间13以及位于其外部的外部空间14，顶壁12用于封闭坝体1的顶部，则内部空间13的上端封闭，下端与海底3密闭连接，而所述外部空间14也即海洋，坝体1置于海洋中；坝体1的顶壁12高于海平面，其上安装有汽轮发电机组2，并与坝体1的内部连通；在坝体1的侧壁12上设置水流通道15以连通该坝体1的内部和外部。通过海洋中涨潮或落潮时海水通过水流通道15进入或流出坝体1中形成的潮汐能转化为坝体1内部水面上方压缩空气的压力，从而驱动汽轮发电机组2中的汽轮机转动，进而所述汽轮发电机组2的其它部分便将其转换为电能。
下面通过具体的实施例来详细阐述本实用新型海洋潮汐发电系统的具体组建结构及其工作原理。
参见图1和图2，为充分利用海洋中涨潮或落潮时海水通过水流通道15进入或流出坝体1中形成的潮汐能，本实施例中还设置了水轮发电机组4，所述水轮发电机组包括水轮机4，其设置在所述水流通道15中以便在由于潮汐能引发所述水流通道中海水流动时驱动所述水轮发电机组4的水轮机41，水轮发电机组其它部分设置在坝体1的外部顶壁12上。
为使海洋涨潮潮满或落潮潮尽时也能进行发电，本实施例在海洋中还设置了储能坝体，该储能坝体结构与上述坝体结构类似，也是由四周侧壁及顶壁围成，其顶部也高于海平面且由顶壁封闭，顶壁上也安装有汽轮发电机组与储能坝体内部连通；底部与海底紧密贴合，设置在侧壁上的水流通道用于连通该储能坝体的内部和外部；另外，为实现储能作用，水流通道中还设有对该水流通道进行开闭的闸门。
当储能坝体也利用潮汐落差势能进行水力发电时，其水轮发电机组中仅设置水轮机，而对于水轮发电机组的其余设备则与上述坝体的水轮发电机组共用。
为了使海洋涨潮或落潮时水流在坝体1内部流动顺畅，所述坝体1为环形坝体，上窄下宽的结构形式使得坝体1整体结构更加稳固；当然，也可采用其它形状的坝体，如方形坝体等。
本实施例利用海洋潮汐落差势能进行发电的工作过程如下：
当海水涨潮时，海平面升高，则所述坝体1的内部空间13中的水面低于外部空间14即海洋的水面，形成潮汐落差势能，必然会使得海水通过水流通道15涌入内部空间13，由于坝体1的顶部由顶壁12封闭，则此时内部空间13水面上方变随着海水的涌入形成压缩空气5，其压力便驱动了汽轮发电机组2中的汽轮机转动，进而所述汽轮发电机组2的其它部分便将其转换为电能。当水流通道中设置水轮机4时，海水的涌入便驱动了水轮机4转动，进而水轮发电机组的其它部分便将其转换为电能；
当海水退潮时，海平面降低，则所述坝体1的内部空间13中的水面高于外部空间14即海洋的水面，同样形成潮汐落差势能，必然会使得海水通过水流通道15从内部空间13涌入外部空间14，从而外部空气经汽轮发电机组2与坝体1内部的连通通道进入内部空间13，在内部空间13水面上方形成压缩空气5，同样压缩空气5驱动汽轮机转动进行发电。当水流通道中设置水轮机4时，海水又坝体1内部向外部的涌入也会驱动水轮机4转动，进而水轮发电机组进行发电。
所以无论在涨潮或退潮时汽轮发电机组2都可以进行发电，若设置水轮发电机组，二者可以同时进行发电；另外，二者也可以单独使用进行发电。
本实施例中储能坝体的工作原理如下：
当海水涨潮达到满潮后会持续一段较长的时间，若仅仅有图1所示的坝体则在这段时间内是无法进行发电的，因而设置了所述储能坝体。该储能坝体在涨潮时，其水流通道均关闭，因而使得所述储能坝体的内部空间保持空的状态。当达到满潮后，由于此时图1所示的坝体无法再进行发电，故此时将所述储能坝体的闸门打开，外部空间的海水涌入所述储能坝体的内部空间，从而达到在满潮时发电的目的。
而当退潮时，也会在一段时间内使得图1所示坝体无法进行发电。故，当开始退潮时，所述储能坝体的闸门关闭以避免其内部空间的水流出。当潮水退尽所述坝体无法再进行发电时，则此时将所述储能坝体的闸门打开，从而使得其内部空间的海水通过所述水流通道涌出至外部空间，从而实现发电的目的。
在具体的实现上，所述储能坝体可以采用自己独立的水轮发电机组，即与所述环形坝体是相互独立的。或者，所述储能坝体中仅设置水轮机，而剩余的水力发电设备与所述坝体共用。
另外，本实用新型中的坝体或储能坝体可以应用在跨海大桥、港口码头或其它各种海上工程上，应用范围较广，利用率较高。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.一种海洋潮汐发电系统，包括坝体，其特征在于：所述坝体由四周侧壁及顶壁围成，设置在海洋中，其顶部高于海平面且由所述顶壁封闭，在所述顶壁上安装汽轮发电机组与所述坝体的内部连通；所述坝体的底部与海底密闭连接，所述坝体的侧壁设置水流通道以连通该坝体的内部和外部。
2.根据权利要求1所述的海洋潮汐发电系统，其特征在于：还包括水轮发电机组，所述水轮发电机组包括水轮机，所述水轮机设在所述水流通道中以便在由于潮汐能引发所述水流通道中水流动时驱动所述水轮发电机组。
3.根据权利要求1或2所述的海洋潮汐发电系统，其特征在于：还包括设置于海洋中的储能坝体，该储能坝体也是由四周侧壁及顶壁围成，其顶部高于海平面且由所述顶壁封闭，在所述顶壁上安装汽轮发电机组与储能坝体内部连通；所述储能坝体的底部与海底密闭连接，其内也设置水流通道以连通该储能坝体的内部和外部；其中，所述水流通道中还包括对该水流通道进行开闭的闸门。
4.根据权利要求3所述的海洋潮汐发电系统，其特征在于：所述储能坝体的水轮发电机组仅包括水轮机，而对于水轮发电机组的剩余设备则与所述坝体共用。
5.根据权利要求1所述的海洋潮汐发电系统，其特征在于：所述坝体为环形坝体。
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