JP2020109292A

JP2020109292A - 海水発電設備

Info

Publication number: JP2020109292A
Application number: JP2019236418A
Authority: JP
Inventors: 陳純輝; Chun-Huei Chen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-01-03
Filing date: 2019-12-26
Publication date: 2020-07-16
Also published as: US20200217291A1; TW202026520A; CN111396235A

Abstract

【課題】本発明は、海水を汲み上げ、海洋をダムとして利用する海水発電設備を提供する。【解決手段】少なくとも１つの第３水力発電モジュールと、複数の導流モジュールからなり、地下に設けられ、第３水力発電モジュールの入力端は、少なくとも１つの第４管体に接続され、他端は海面より低く、その出力端は少なくとも１つの第５管体に接続され、他端は地上に設けられて海水を排出させ、第５管体の両端の間には複数の階段部が設けられる。複数の導流モジュールは、複数の第１水車、複数の第２水車、複数のウィンチ、複数のモーター、複数の伝動部品を備え、各第１水車は、第４管体にそれぞれ設けられ、各第２水車と各ウィンチは、各階段部に設けられる。各モーターは、外部電源に電気的に接続されるとともに、各ウィンチに接続され、海水が第３水力発電モジュールに流れることで電力が生じる。【選択図】図４

Description

本発明は、発電装置に関し、特に、海水を汲み上げ、海洋をダムとして利用する海水発電設備に関する。

科学技術が進歩するとともに文明が普及するのに伴い、人が一日の生活において消費するエネルギーは日々増加しているため、エネルギー資源の発展が国の発展の前提条件となっており、エネルギーに関する科学技術が発展することで、人々の生活の質及び国家発展の原動力を効果的に向上させることができる。

エネルギーを取得する従来の方法は、火力発電、水力発電、天然ガス発電、太陽電池発電、風力発電、及び原子力発電等の比較的一般的な方法であるが、水力発電、太陽電池発電、風力発電以外のエネルギー取得方法は、どれも比較的深刻な環境汚染を引き起こしている。

水力発電、太陽電池発電、風力発電等のエネルギー取得方法において、水力発電が最も安定しており、応用しやすい。しかしながら、ダム及び大型変電所を建設する必要があり、全体の建設コストは、非常に高く、必要とされる技術も複雑である。さらに、河川が干上がる季節になると、発電することができなくなる。それに対し、海水の場合、水が尽きることはないにもかかわらず、発電の用途で利用されている例は少ない。

本発明は、主に、海水を汲み上げ、海洋をダムとして利用する海水発電設備を提供することを目的とする。

本発明の海水発電設備は、少なくとも１つの第３水力発電モジュールと、複数の導流モジュールと、からなるとともに、地下に設けられ、前記第３水力発電モジュールの入力端は、少なくとも１つの第４管体に接続され、その他端は、海面より低く、前記第３水力発電モジュールの出力端は、少なくとも１つの第５管体に接続され、その他端は、地上に設けられ、海水を排出させ、前記第５管体の両端の間には、複数の階段部が設けられる。前記複数の導流モジュールは、複数の第１水車と、複数の第２水車と、複数のウィンチと、複数のモーターと、複数の伝動部品を備え、各前記第１水車は、前記第４管体にそれぞれ設けられ、各前記第２水車及び各前記ウィンチは、各前記階段部に設けられ、さらに、各前記モーターは、外部電源に電気的に接続されるとともに、各前記ウィンチに接続され、海水が前記第３水力発電モジュールに流れることで電力が生じ、これにより、少なくとも１つの外部設備の使用を可能にする、または、少なくとも１つの電池に電力が貯蔵される。

本発明における実施例１の平面図である。本発明における実施例２の平面図である。本発明における実施例３の平面図である。図３における使用状態を示した図である。

参照する図１は、本発明の実施例１であり、海水発電設備は、少なくとも１つの第１水力発電モジュール１０と、少なくとも１つの第２管体２０と、少なくとも１つの第２水力発電モジュール３０と、少なくとも１つの第３管体４０と、複数の導流モジュール５０と、からなる。

少なくとも１つの第１水力発電モジュール１０は、地下に設けられ、前記第１水力発電モジュール１０の入力端は、少なくとも１つの第１管体１１に接続され、前記第１管体１１の他端は、地下に設けられるとともに、海面より低いことで、海水が流入する。

少なくとも１つの第２管体２０は、９０度より小さい湾曲部２１を備え、前記第２管体２０の一端は、前記第１水力発電モジュール１０の出力端に接続される。

少なくとも１つの第２水力発電モジュール３０は、地下に設けられ、前記第２水力発電モジュール３０の入力端は、前記第２管体２０の他端に連結される。

少なくとも１つの第３管体４０の一端は、前記第２水力発電モジュール３０の出力端に接続され、他端は、地上に設けられることで、海水を排出させ、前記第３管体４０の両端の間には、複数の階段部４１が設けられる。

複数の導流モジュール５０は、複数の第１水車５１と、複数の第２水車５２と、複数のウィンチ５３と、複数のモーター５４と、複数の伝動部品５５を備える。

各前記第１水車５１は、前記第１管体１１に設けられ、各前記第２水車５２及び各前記ウィンチ５３は、各前記階段部４１に設けられ、各前記第１水力発電モジュール１０と各前記モーター５４は、電気的に接続されるとともに、各前記モーター５４は、各前記ウィンチ５３に接続される。

海水が第１水力発電モジュール１０及び前記第２水力発電モジュール３０に流れることで電力が生じ、前記第１水力発電モジュール１０の電力により各前記モーター５４が作動することで、ウィンチ５３を動かして海水を地上に排出し、前記第２水力発電モジュール３０の電力は、少なくとも１つの外部設備に使用される、または、少なくとも１つの電池に貯蔵される。

そのうち、各前記伝動部品５５は、各前記第１水車５１及び各前記第２水車５２の間に設けられ、海水は、各前記第１水車５１を通るとともに、各前記第１水車５１を動かして作動させ、同時に、各前記伝動部品５５を動かして各前記第２水車５２を作動させ、各前記第２水車５２が動くことで、各前記ウィンチ５３を回転させることができ、それにより、海水を低い場所から高い場所に運ぶことができる。

要約すると、各ウィンチ５３の動力源は、海水が流動する際の運動エネルギーと、海水が第１水力発電モジュール１０を通る際に生じる電力と、からなり、従って、第３管体４０の出力端は、第１管体１１の入力端より高いが、上述の導流方法により、海水は、第３管体４０から地上に排出される。

さらに、実際においても、前記第１管体１１は、堤防（未図示）に連結されることができるとともに、前記第１管体１１と前記海水に連通する一端には、網体（未図示）がさらに設けられる。

参照する図２は、本発明の実施例２であり、海水発電設備は、本体Ａと、複数の導流モジュール５０と、からなり、本体Ａは、少なくとも１つの第３水力発電モジュールＡ１０を備えるとともに、地下に設けられ、前記第３水力発電モジュールＡ１０の入力端は、少なくとも１つの第４管体Ａ２０に接続され、前記第４管体Ａ２０の他端は、地下に設けられるとともに、海面より低いことで、海水を流入させ、さらに、前記第４管体Ａ２０は、９０度より小さい湾曲部Ａ２１を備え、前記第３水力発電モジュールＡ１０の出力端は、少なくとも１つの第５管体Ａ３０に接続され、前記第５管体Ａ３０の他端は、地上に設けられることで、海水を排出させ、前記第５管体Ａ３０の両端の間には、複数の階段部Ａ３１が設けられる。

各前記第１水車５１は、前記第４管体Ａ２０にそれぞれ設けられ、各前記第２水車５２及び各前記ウィンチ５３は、各前記階段部Ａ３１に設けられ、各前記第３水力発電モジュールＡ１０は、各前記モーター５４に電気的に接続されるとともに、各前記モーター５４は、各前記ウィンチ５３に接続され、海水が第３水力発電モジュールＡ１０に流れることで電力が生じ、前記第３水力発電モジュールＡ１０の電力により各前記モーター５４を作動させ、ウィンチ５３を動かすことで、海水が地上に排出され、さらに、別の本体Ａにおけるモーター５４に電力が供給され、前記別の本体Ａにおいて生成された電力は、各前記モーター５４及び少なくとも１つの外部設備（未図示）に使用される、または、少なくとも１つの電池（未図示）に貯蔵される。

実施例２において、少なくとも２組の本体Ａを互いに組み合わせることによって、海水発電によって生成された電力をモーター及び出力電力に分配することができ、それにより、各本体Ａの間の第３水力発電モジュールＡ１０の負担を抑えることができる。

参照する図３及び図４は、本発明の実施例３であり、その構造は、実施例２と同じであるため、同じ点については贅言しない。

実施例３と実施例２の異なる点として、各前記モーター５４は、外部電源６０に電気的に接続されるとともに（例えば、台湾電力から電力を供給する、または、地上にソーラーパネルを設置して発電させる）、各前記ウィンチ５３に接続され、海水が前記第３水力発電モジュールＡ１０に流れることで電力が生じ、これにより、少なくとも１つの外部設備７０において電力が使用される、または、少なくとも１つの電池に電力が貯蔵される。

外部電源６０によって、各モーター５４に電力が供給されるため、第３水力発電モジュールＡ１０によって生成された電力は完全に、外部設備７０または住居、オフィス、または、工場に使用することができる。

さらに、実際においても、前記第１管体Ａ２０は、堤防８０に連結されることができ、堤防８０は、渦巻きの発生を防止することができるが、実際に設置される形態は、堤防８０に制限されないとともに、前記第１管体Ａ２０と前記海水に連通する一端には、網体（未図示）がさらに設けられる。

１０第１水力発電モジュール
１１第１管体
２０第２管体
２１湾曲部
３０第２水力発電モジュール
４０第３管体
４１階段部
５０導流モジュール
５１第１水車
５２第２水車
５３ウィンチ
５４モーター
５５伝動部品
Ａ本体
Ａ１０第３水力発電モジュール
Ａ２０第４管体
Ａ２１湾曲部
Ａ３０第５管体
Ａ３１階段部
６０外部電源
７０外部設備
８０堤防

Claims

少なくとも１つの第１水力発電モジュールと、少なくとも１つの第２管体と、少なくとも１つの第２水力発電モジュールと、少なくとも１つの第３管体と、複数の導流モジュールと、からなる海水発電設備であって、
前記少なくとも１つの第１水力発電モジュールは、地下に設けられ、前記第１水力発電モジュールの入力端は、少なくとも１つの第１管体に接続され、前記第１管体の他端は、地下に設けられるとともに、海面より低いことで、海水が流入し、
前記少なくとも１つの第２管体は、９０度より小さい湾曲部を備え、前記第２管体の一端は、前記第１水力発電モジュールの出力端に接続され、
前記少なくとも１つの第２水力発電モジュールは、地下に設けられ、前記第２水力発電モジュールの入力端は、前記第２管体の他端に連結され、
前記少なくとも１つの第３管体の一端は、前記第２水力発電モジュールの出力端に接続され、他端は、地上に設けられることで、海水を排出させ、前記第３管体の両端の間には、複数の階段部が設けられ、
前記複数の導流モジュールは、複数の第１水車と、複数の第２水車と、複数のウィンチと、複数のモーターと、複数の伝動部品を備え、
各前記第１水車は、前記第１管体に設けられ、
各前記第２水車及び各前記ウィンチは、各前記階段部に設けられ、
各前記第１水力発電モジュールは、各前記モーターに電気的に接続されるとともに、各前記モーターは、各前記ウィンチに接続され、
海水が第１水力発電モジュール及び前記第２水力発電モジュールに流れることで電力が生じ、
前記第１水力発電モジュールの電力により、各前記モーターが作動することで、ウィンチを動かして海水を地上に排出し、前記第２水力発電モジュールの電力は、少なくとも１つの外部設備に使用される、または、少なくとも１つの電池に貯蔵される
ことを特徴とする、海水発電設備。
各前記伝動部品は、各前記第１水車及び各前記第２水車の間に設けられ、海水は、各前記第１水車を通るとともに、各前記第１水車を動かして作動させ、同時に、各前記伝動部品を動かして各前記第２水車を作動させ、各前記第２水車が動くことで、各前記ウィンチを回転させ、それにより、海水が低い場所から高い場所に運ばれる
ことを特徴とする、請求項１に記載の海水発電設備。
前記第１管体は、堤防に連結されるとともに、前記第１管体と前記海水に連通する一端には、網体がさらに設けられる
ことを特徴とする、請求項１に記載の海水発電設備。
本体と、複数の導流モジュールと、からなる海水発電設備であって、
前記本体は、少なくとも１つの第３水力発電モジュールを備えるとともに、地下に設けられ、前記第３水力発電モジュールの入力端は、少なくとも１つの第４管体に接続され、前記第４管体の他端は、地下に設けられるとともに、海面より低いことで、海水を流入させ、さらに、前記第４管体は、９０度より小さい湾曲部を備え、前記第３水力発電モジュールの出力端は、少なくとも１つの第５管体に接続され、前記第５管体の他端は、地上に設けられることで、海水を排出させ、前記第５管体の両端の間には、複数の階段部が設けられ、
前記複数の導流モジュールは、複数の第１水車と、複数の第２水車と、複数のウィンチと、複数のモーターと、複数の伝動部品を備え、各前記第１水車は、前記第４管体にそれぞれ設けられ、各前記第２水車及び各前記ウィンチは、各前記階段部に設けられ、各前記第３水力発電モジュールは、各前記モーターに電気的に接続されるとともに、各前記モーターは、各前記ウィンチに接続され、海水が第３水力発電モジュールに流れることで電力が生じ、前記第３水力発電モジュールの電力により各前記モーターを作動させ、ウィンチを動かすことで、海水が地上に排出され、さらに、別の本体におけるモーターに電力が供給され、前記別の本体において生成された電力は、各前記モーター及び少なくとも１つの外部設備に使用される、または、少なくとも１つの電池に貯蔵される
ことを特徴とする、海水発電設備。
各前記伝動部品は、各前記第１水車及び各前記第２水車の間に設けられ、海水は、各前記第１水車を通るとともに、各前記第１水車を動かして作動させ、同時に、各前記伝動部品を動かして各前記第２水車を作動させ、各前記第２水車が動くことで、各前記ウィンチを回転させ、それにより、海水が低い場所から高い場所に運ばれる
ことを特徴とする、請求項４に記載の海水発電設備。
前記第４管体は、堤防に連結されるとともに、前記第４管体と前記海水に連通する一端には、網体がさらに設けられることを特徴とする、請求項４に記載の海水発電設備。
本体と、複数の導流モジュールと、からなる海水発電設備であって、
前記本体は、少なくとも１つの第３水力発電モジュールを備えるとともに、地下に設けられ、前記第３水力発電モジュールの入力端は、少なくとも１つの第４管体に接続され、前記第４管体の他端は、地下に設けられるとともに、海面より低いことで、海水を流入させ、さらに、前記第４管体は、９０度より小さい湾曲部を備え、前記第３水力発電モジュールの出力端は、少なくとも１つの第５管体に接続され、前記第５管体の他端は、地上に設けられることで、海水を排出させ、前記第５管体の両端の間には、複数の階段部が設けられ、
前記複数の導流モジュールは、複数の第１水車と、複数の第２水車と、複数のウィンチと、複数のモーターと、複数の伝動部品を備え、各前記第１水車は、前記第４管体にそれぞれ設けられ、各前記第２水車及び各前記ウィンチは、各前記階段部に設けられ、さらに、各前記モーターは、外部電源に電気的に接続されるとともに、各前記ウィンチに接続され、海水が前記第３水力発電モジュールに流れることで電力が生じ、これにより、少なくとも１つの外部設備が使用される、または、少なくとも１つの電池に電力が貯蔵される
ことを特徴とする、海水発電設備。
各前記伝動部品は、各前記第１水車及び各前記第２水車の間に設けられ、海水は、各前記第１水車を通るとともに、各前記第１水車を動かして作動させ、同時に、各前記伝動部品を動かして各前記第２水車を作動させ、各前記第２水車が動くことで、各前記ウィンチを回転させ、それにより、海水が低い場所から高い場所に運ばれる
ことを特徴とする、請求項７に記載の海水発電設備。
前記第４管体は、堤防に連結されるとともに、前記第４管体と前記海水に連通する一端には、網体がさらに設けられる
ことを特徴とする、請求項７に記載の海水発電設備。