JP2014502698A - 海の波からエネルギーを引き出すためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
エネルギー変換器およびケーブル制御デバイスが海水から保護されれば特に有益である。これは、例えば、本発明によれば、エネルギー変換器およびケーブル制御デバイスが海面よりも上側にある固定構造体に配置される場合に達成される。そのような位置は、例えば、海底に固定されて最も高い予期される波の山よりも十分上側に突出するマストまたは塔であってもよい。そのような配置は、システムの繊細な構成部品にとってより良好な保護を与え、それにより、システムの機能的安全性が明らかに高められるとともに、メンテナンス作業が減少される。
Claims (22)
- 海の波の動きによって作動されて少なくとも一部が海水中に浸される浮力体(1)を用いて海の波からエネルギーを引き出すためのシステムであって、前記浮力体は、その長手方向の延在がその高さおよび幅の倍数に相当し、ケーブル(S1、S2、S3)が前記浮力体から浮力体の下側に設けられる互いに離間される固定基準点(U1、U2、U3)へと外側に広がって延び、前記ケーブルのうちの少なくとも1つが前記浮力体を軌道に案内するためのガイドケーブルとして設けられ、少なくとも1つのケーブルが波エネルギーを少なくとも1つのエネルギー変換器(8)へと伝えるための作用ケーブルとして設けられるシステムにおいて、前記浮力体が空間内で波の方向(10)に対して自由に方向付けられ得ることを特徴とするシステム。
- 海の波の動きによって作動されて少なくとも一部が海水中に浸される浮力体(1)を用いて海の波からエネルギーを引き出すためのシステムであって、前記浮力体は、その長手方向の延在がその高さおよび幅の倍数に相当し、ケーブル(S1、S2、S3)が前記浮力体から浮力体の下側に設けられる互いに離間される固定基準点(U1、U2、U3)へと外側に広がって延び、前記ケーブルのうちの少なくとも1つが前記浮力体を軌道に案内するためのガイドケーブルとして設けられ、少なくとも1つのケーブルが波エネルギーを少なくとも1つのエネルギー変換器(8)へと伝えるための作用ケーブルとして設けられるシステムにおいて、前記エネルギー変換器(8)、および、ケーブル制御および/またはケーブル牽引のために使用されるデバイス(9)は、前記浮力体(1)の外側に固定して配置されることを特徴とするシステム。
- 前記エネルギー変換器(8)およびケーブル牽引制御および/またはケーブル牽引のための前記デバイス(9)は、海面よりも上側の固定構造体(7)上に海水から保護される態様で配置されることを特徴とする請求項1または2に記載の海の波からエネルギーを引き出すためのシステム。
- 前記ケーブル(S)は、1つまたは複数の取り付けデバイス(3)によって前記浮力体(1)に受動的に取り付けられ、前記浮力体からは、前記各ケーブル(S)が、場合により前記固定基準点(6)の領域に設けられる偏向手段(U)を介して、前記エネルギー変換器(8)へと延びるとともに、ケーブル牽引および/またはケーブル長を制御するために使用される前記デバイス(9)へと延びることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の海の波からエネルギーを引き出すためのシステム。
- 前記ケーブル(S)の全てが前記浮力体(1)上の共通の中心取り付けデバイスに取り付けられ、前記中心取り付けデバイスは、少なくとも波方向に対する前記浮力体(1)の自由な調整を可能にすることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の海の波からエネルギーを引き出すためのシステム。
- 少なくとも3本のケーブル(S1、S2、S3)が前記浮力体(1)に取り付けられ、前記ケーブル(S1、S2、S3)のそれぞれは、少なくとも3つの前記固定基準点(6)のそれぞれで前記ケーブルに割り当てられる偏向手段(U1、U2、U3)を介して、前記エネルギー変換器(8)およびケーブル制御および/またはケーブル牽引のための前記デバイス(9)へと延びることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の海の波からエネルギーを引き出すためのシステム。
- 前記ケーブル(S1〜S3)のそれぞれは、必要に応じて、前記浮力体(1)のためのガイドケーブルとして、および、波エネルギーを前記エネルギー変換器(8)へ伝えるための作用ケーブルとして使用され得ることを特徴とする請求項4〜6のいずれか一項に記載の海の波からエネルギーを引き出すためのシステム。
- 前記浮力体(1)の動作経路を変えるために、波から遠い前記ガイドケーブル(S3)は、調整可能な長さで固定され得るおよび/または動作中に制御され得ることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の海の波からエネルギーを引き出すためのシステム。
- 波に最も近い前記作用ケーブル(S2およびS3)のそれぞれのケーブル長さは、前記浮力体(1)の動作中に制御され得ることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の海の波からエネルギーを引き出すためのシステム。
- 個々の前記ケーブル(S)の制御は、到来する波の山のそれぞれの進行方向に適合され得ることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の海の波からエネルギーを引き出すためのシステム。
- 波の山へと乗り上げられる前記浮力体(1)の積極的な戻りを達成するために、制御可能な牽引力が波に最も近い前記作用ケーブル(S2、S3)のそれぞれに加えられ得ることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の海の波からエネルギーを引き出すためのシステム。
- 前記エネルギー変換器(8)が発電機であり、作用ケーブルとして使用され得る前記ケーブル(S2、S3)のそれぞれが前記発電機を直接的に或いは間接的に駆動させるようになっていることを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載の海の波からエネルギーを引き出すためのシステム。
- 前記浮力体(1)は、極端な天候状態の猛威から保護するために水の動きが小さい水深へと下降され得ることを特徴とする請求項1〜12のいずれか一項に記載の海の波からエネルギーを引き出すためのシステム。
- 前記浮力体(1)が高い浮力を伴う低いそれ自体の重量を有し、前記浮力体(1)の制御された冠水によって浮力が変えられ得ることを特徴とする請求項1〜13のいずれか一項に記載の海の波からエネルギーを引き出すためのシステム。
- 洋上風力発電設備へシステムを導入し、海水から保護される前記エネルギー変換デバイス(8)、および、ケーブル牽引制御のための前記デバイスは、いずれの場合にも、塔(7)上に或いは塔(7)内に或いは風力発電設備のエンジン室内に配置されることを特徴とする請求項1〜14のいずれか一項に記載の海の波からエネルギーを引き出すためのシステム。
- 複数のシステムが、単独で或いは風力発電ファームと組み合わせて建てられ得るエネルギーファームのモジュールを形成するように接続され得ることを特徴とする請求項1〜15のいずれか一項に記載の海の波からエネルギーを引き出すためのシステム。
- 前記浮力体(1)のための前記固定基準点(6)は、適した固定法により静止した位置に固定され得る或いは適した成形によって高レベルの慣性を有する水中建造物に設けられることを特徴とする請求項1に記載の海の波からエネルギーを引き出すためのシステム。
- 前記浮力体(1)に締結される前記ケーブル(S)が海水/液圧ポンプへと延び、該ポンプから出ていく圧力ラインが前記エネルギー変換器へと延び、該エネルギー変換器で液圧が電気エネルギーへと変換されることを特徴とする請求項1〜17のいずれか一項に記載の海の波からエネルギーを引き出すためのシステム。
- 請求項1〜18に記載のシステムを使用する海の波からエネルギーを引き出すための方法であって、一連の以下のステップ、すなわち、
−前記浮力体の軌道の望ましい半径および傾きに応じて、波から遠い側にあるガイドケーブルの長さが調整されるステップと、
−望ましい浸水深さ或いは望ましい牽引力が達成されるまで、波の山が接触されるときに、波に最も近い浮力体の側にある作用ケーブルが停止されるステップと、
−その後、所定の力または速度での前記浮力体の動作が可能になり、それにより、前記浮力体が機械的なエネルギーを前記作用ケーブルを介して前記エネルギー変換器へ伝えるステップと、
−波の山に達した後に、前記浮力体がその開始位置へ戻る或いは引き戻されるステップと
によって特徴付けられる方法。 - 前記浮力体のその開始位置への動作は、1つまたは複数の作用ケーブルを介してもたらされるケーブル牽引力によって積極的に支援されることを特徴とする請求項19に記載のエネルギーを引き出すための方法。
- 前記ガイドケーブルの長さは、最適な動作経路を得るために前記浮力体の動作前に或いは動作中に適合されることを特徴とする請求項19に記載のエネルギーを引き出すための方法。
- 前記作用ケーブルを介してもたらされる力は、前記浮力体の波の谷への浸水深さを調整するために使用されることを特徴とする請求項19に記載のエネルギーを引き出すための方法。
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