CN217754044U - 一种半潜式波浪能发电平台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种半潜式波浪能发电平台。所要解决的技术问题是：以单点系泊穿浪式半潜平台作为载体，采用浮子扩张式阵列化布置，提升捕能效率的同时实现电能数兆瓦级大规模连续稳定输出，解决了现有技术发电效率低、发电容量小的问题。为此，本实用新型的解决要点是：通过分布在半潜式平台两侧的多组振荡浮子来收集波浪能，对收集的波浪能进行控制并将其转化为电能。本实用新型具有发电容量大、捕能效率高、生存能力强、可维护性好、体积小、形式灵活、潜力巨大等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种半潜式波浪能发电平台，属于海洋工程范畴，应用于海洋能源利用技术领域。
背景技术
波浪能是一种绿色环保、储量丰富的可再生海洋能源，已受到很多国家重点关注。我国“十四五”规划和2035年远景目标纲要提出推进波浪能规模化利用，建设现代化海洋产业体系目标。
纵观各主要国家波浪能利用的主要形式是发电，波浪能发电技术发展至今，现已开发出了越浪式、振荡水柱式(空气式)、鸭式、鹰式、浮子式等多种形式的波浪能发电装置。但由于装置发电容量小、发电效率低、生存能力弱、可维护性差等问题，目前还很难实现波浪能发电商业化。因此迫切需要进行技术创新研究，推动波浪能发电技术向工程化、规模化发展，进而早日实现波浪能发电产业化。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：以单点系泊穿浪式半潜平台作为载体，采用浮子扩张式阵列化布置，提升捕能效率的同时实现电能数兆瓦级大规模连续稳定输出，解决了现有技术发电效率低、发电容量小的问题。在风暴工况下，钢臂架可绕轴承大角度旋转，将浮子脱离水面至安全高度，避免海浪抨击损坏；同时半潜平台也可通过立柱内的压载舱调节吃水，提升抗风暴能力；解决了现有技术生存能力弱的问题。优化能量传递机构，将所有易损件、易耗件都布置于半潜平台上并易于到达，解决了长期运营状态下维护性差的问题。有效推动了波浪能发电技术向工程化、规模化发展。
本实用新型工作原理是：通过分布在半潜式平台两侧的多组振荡浮子来收集波浪能，对收集的波浪能进行控制并将其转化为电能。
本实用新型目的是通过下列技术方案实现的：
一种半潜式波浪能发电平台，包括半潜式平台、振荡浮子、轴承、钢臂架、液压缸、导览器、外输电缆、钢缆、系泊浮筒、锚链、锚块、液压管、液压阀块、蓄能器、液压马达、发电机；其连接关系是：半潜式平台通过钢缆系于系泊浮筒上，锚链、锚块和系泊浮筒共同组成单点系泊装置；多组振荡浮子分为两列，成扩张式分布在半潜式平台的两侧，同时收集波浪能；每组振荡浮子通过钢臂架、轴承与半潜式平台连接，从而组成了完整的半潜式波浪能发电平台。
由于采取上述技术方案使本实用新型具有如下优点及效果：
1.发电容量大
以大型穿浪式半潜平台作为载体，采用浮子扩张式阵列化布置，发电容量可达到数兆瓦。
2.捕能效率高
在不同波向下穿浪式半潜平台可绕系泊浮筒自由旋转，自动对准波浪来向，消除波浪波向对系统的影响，能量捕捉效率高。
3.生存能力强
在风暴工况下，钢臂架可绕轴承大角度旋转，将浮子脱离水面至安全高度，避免海浪抨击损坏。同时半潜平台也可通过立柱内的压载舱调节吃水，提升整体抗风暴能力。
4.可维护性好
对比现有波浪能发电装置，所有易损件、易耗件都布置于半潜平台上并易于到达，方便长期运营状态下维护。
5.体积小
采用柱锥式浮子作为捕能装置，所占面积较小，可吸收波浪能的方向不分主次，吸收效率受入射波方向影响较小。
6.形式灵活
本波浪能发电平台形式较灵活，可根据不同的装机容量要求，结合波浪能分布条件，实行点阵布设。
7.潜力巨大
波浪能是海洋能源中蕴藏最丰富、最有开发潜力的能源之一。波浪是大气层和海洋的相互影响的过程中，由风和海水重力作用下形成永不停息、周期性上下的波动，这种运动具有一定的动能和势能。与其他海洋能相比，波浪能分布广泛、能源密度高，对其开发利用可以有效缓解能源紧张，是解决世界能源问题的重要途径。
附图说明
图1为本实用新型的总体结构俯视示意图
图2为本实用新型的侧视布置图
图3为本实用新型的能量转化与传递过程示意图
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明：
一种半潜式波浪能发电平台如图1、2、3所示，包括半潜式平台1、振荡浮子2、轴承3、钢臂架4、液压缸5、导览器6、外输电缆7、钢缆8、系泊浮筒9、锚链10、锚块11、液压管12、液压阀块13、蓄能器14、液压马达15、发电机16；其连接关系是：半潜式平台1通过钢缆8系于系泊浮筒9上，锚链10、锚块11和系泊浮筒9共同组成单点系泊装置。多组振荡浮子2分为两列，成扩张式分布在半潜式平台1的两侧，同时收集波浪能；每组振荡浮子 2通过钢臂架4、轴承3与半潜式平台1连接，从而组成了完整的半潜式波浪能发电平台；
所述半潜式波浪能发电平台的工作过程如图2、3所示，振荡浮子2在波浪作用下上下运动获得能量，由振荡浮子2吸收波浪能转换为振荡浮子2的动能，从而驱动液压缸5的活塞杆运动，经过由液压阀块13组成的换向机构将液压油从液压管12排入蓄能器14进行存储；当蓄能器14 达到一定的压力时，蓄能器14后端的电磁阀打开，释放液压油，以驱动液压马达15转动，从而带动发电机16转动进行发电。
Claims (1)
1.一种半潜式波浪能发电平台，其特征是：包括半潜式平台(1)、振荡浮子(2)、轴承(3)、钢臂架(4)、液压缸(5)、导览器(6)、外输电缆(7)、钢缆(8)、系泊浮筒(9)、锚链(10)、锚块(11)、液压管(12)、液压阀块(13)、蓄能器(14)、液压马达(15)、发电机(16)；其连接关系是：半潜式平台(1)通过钢缆(8)系于系泊浮筒(9)上，锚链(10)、锚块(11)和系泊浮筒(9)共同组成单点系泊装置；多组振荡浮子(2)分为两列，成扩张式分布在半潜式平台(1)的两侧；每组振荡浮子(2)通过钢臂架(4)、轴承(3)与半潜式平台(1)连接；其工作过程是振荡浮子(2)在波浪作用下上下运动获得能量，由振荡浮子(2)吸收波浪能转换为振荡浮子(2)的动能，从而驱动液压缸(5)的活塞杆运动，经过由液压阀块(13)组成的换向机构将液压油从液压管(12)排入蓄能器(14)进行存储；当蓄能器(14)达到一定的压力时，蓄能器(14)后端的电磁阀打开，释放液压油，以驱动液压马达(15)转动，从而带动发电机(16)转动进行发电。
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