洋流能發(fā)電簡介.doc

兆瓦級海流能發(fā)電站簡介 技術(shù)領(lǐng)域：本發(fā)明涉及一種海洋可再生能源發(fā)電領(lǐng)域的兆瓦級海流能發(fā)電技術(shù)。具體地說是一種由聚能器、水槽、浮艙、水輪、活動葉片、取能罩、增速器、盤式發(fā)電機及錨鏈、錨固件等組成的全新技術(shù)。 背景技術(shù)：當前，世界化石資源面臨枯竭危險。英、美、加拿大等沿海發(fā)達國家高度重視海洋能在未來能源領(lǐng)域的戰(zhàn)略地位，發(fā)布海洋能戰(zhàn)略計劃，制定海洋能發(fā)展路線圖，引導私有資本投入海洋能領(lǐng)域，推動海洋能技術(shù)研發(fā)，促進海洋能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前，國外潮汐發(fā)電技術(shù)已較為成熟，潮汐電站進入商業(yè)化發(fā)展階段，世界上有多座潮汐電站正在商業(yè)運行，其中裝機規(guī)模最大的韓國始華湖潮汐電站已于2011年正式發(fā)電，裝機容量達25.4萬千瓦。潮流能發(fā)電技術(shù)發(fā)展迅猛，英國建設(shè)的試驗電站有的已成功并網(wǎng)發(fā)電。波浪能發(fā)電技術(shù)呈現(xiàn)多樣化，部分技術(shù)已經(jīng)進入商業(yè)化階段。我國屬于海洋大國，海洋資源豐富。近期，國家將海洋資源開發(fā)利用列為重要戰(zhàn)略目標。而我國海洋能開發(fā)利用技術(shù)在世界上還處于相對落后的狀態(tài)。因此，大力開展海洋能發(fā)電的研發(fā)創(chuàng)造勢在必行。這將對我國海洋經(jīng)濟發(fā)展起到一定地促進作用。發(fā)明內(nèi)容：本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是針對我國現(xiàn)有海洋能發(fā)電的研發(fā)創(chuàng)造技術(shù)的不足，提供的一種由聚能器、水槽、浮艙、水輪、活動葉片、取能罩、發(fā)電機及錨鏈、錨固件等組成的全新技術(shù)。浮艙使電站懸浮在海水中，聚能器將聚集的海流能射入水槽，推動前水輪向前旋轉(zhuǎn)，將未受限位板限制的活動葉片自動開啟，葉片進入下層海流時關(guān)閉做功，反之后水輪向后旋轉(zhuǎn)，葉片進入上層海流時關(guān)閉做功。水輪兩端分別與浮艙內(nèi)的齒輪軸連接，經(jīng)齒輪、增速器帶動發(fā)電機發(fā)電，將產(chǎn)生的電能輸出。聚能器、水槽及取能罩的設(shè)計增強了海流的速度，活動的葉片使兩個水輪互不干涉又分別上、下取力，葉片面積超大，因此極大地提高了海流能的采集，從而使發(fā)電裝機達到兆瓦級水平。 本發(fā)明解決其有關(guān)問題所采用的技術(shù)方案是：本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是針對我國現(xiàn)有海洋能發(fā)電的研發(fā)創(chuàng)造技術(shù)的不足，經(jīng)科技創(chuàng)新，研發(fā)出一種設(shè)計新穎、結(jié)構(gòu)獨特、裝機達到兆瓦級水平的海流能發(fā)電技術(shù)。本發(fā)明主要考慮如何解決：我國海洋能發(fā)電技術(shù)開發(fā)利用進展緩慢的難題，突破研發(fā)技術(shù)滯后、產(chǎn)業(yè)化開展無望的瓶頸。首先需要解決海洋能發(fā)電裝機量小、制作成本高、實海況設(shè)備運行的安全可靠性、產(chǎn)業(yè)化開展的可行性等諸多問題。針對上述難題，在十多年的海浪發(fā)電技術(shù)研發(fā)已獲三項發(fā)明專利授權(quán)的基礎(chǔ)上，勇于創(chuàng)新，研發(fā)出一種；設(shè)備裝機容量大，制作成本低，海水中懸?。ú皇芴鞖庾兓绊懀?，運行安全可靠，模塊化設(shè)計，可產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的兆瓦級海流能發(fā)電技術(shù)。 本發(fā)明解決其上述問題所采用的技術(shù)方案是：一、利用伯努利原理，設(shè)計出漏斗形聚能器、水槽、水槽上下增設(shè)取能罩，因此加大了海流的速度，提高了發(fā)電功率。二、 獨特的水輪設(shè)計，即使在同一水槽內(nèi)安裝兩套水輪，卻互不干涉，分別上下取力，正常運行發(fā)電，取得事半功倍的效果，從而使裝機成本大大降低。三、利用海流控制活動葉片自動開啟、閉合，才可將傳統(tǒng)形式的水輪置于水下由不可行變?yōu)榭尚小Ｔ摲N形式的葉片與渦旋葉片相比，前者的采能效率是后者難以比擬的，因此達到了兆瓦級的裝機水平。 四、浮艙的設(shè)計，可使電站懸浮在海水中，適應(yīng)任何水深的海域?qū)嵤┌惭b，為產(chǎn)業(yè)化發(fā)展奠定基礎(chǔ)。五、基于電站在海水中的懸浮形式，所以與海浪發(fā)電站相比，前者不受天氣變化影響，安全系數(shù)高，可實現(xiàn)24小時不間斷發(fā)電，而后者受天氣變化影響較大，安全系數(shù)低，發(fā)電效率較少。本發(fā)明的兆瓦級海流能發(fā)電站，其工作原理如下：本兆瓦級海流能發(fā)電站，是一種由聚能器、水槽、浮艙、水輪、活動葉片、取能罩、發(fā)電機及錨鏈、錨固件等組成的全新技術(shù)。浮艙使電站懸浮在海水中，聚能器將聚集的海流能射入水槽，推動前水輪向前旋轉(zhuǎn)，將未受限位板限制的活動葉片自動開啟，葉片進入下層海流時關(guān)閉做功，反之后水輪向后旋轉(zhuǎn)，葉片進入上層海流時關(guān)閉做功。水輪兩端分別與浮艙內(nèi)的齒輪軸連接，經(jīng)齒輪、增速器帶動發(fā)電機發(fā)電，將產(chǎn)生的電能輸出。本發(fā)明的兆瓦級海流能發(fā)電站與現(xiàn)有技術(shù)相比，所產(chǎn)生的有益效果是：目前，國家將海洋資源開發(fā)利用列為重要戰(zhàn)略目標。而我國海洋能開發(fā)利用技術(shù)在世界上還處于相對落后的狀態(tài)。因此，大力開展海洋能發(fā)電的研發(fā)創(chuàng)造勢在必行。發(fā)明的兆瓦級海流能發(fā)電站一旦成功實施，將一舉占領(lǐng)世界海洋能發(fā)電技術(shù)的前沿，這將對我國海洋能的開發(fā)利用、海洋經(jīng)濟地發(fā)展起到一定地促進作用。本發(fā)明的兆瓦級海流能發(fā)電站與現(xiàn)有技術(shù)相比，所產(chǎn)生的有益效果是：1、基于該電站在海水中的懸浮形式，所以與海浪發(fā)電站相比，前者不受天氣變化影響，安全系數(shù)高，可實現(xiàn)24小時不間斷發(fā)電，而后者受天氣變化影響較大，安全系數(shù)低，發(fā)電效率較低。2、利用海流控制活動葉片自動開啟、閉合，才可將傳統(tǒng)形式的水輪置于水下由不可行變?yōu)榭尚小Ｔ摲N形式的葉片與渦旋葉片相比，前者的采集海流能效率是后者難以比擬的，因此達到了兆瓦級的裝機水平。 3、電站由多條錨鏈系泊，水密浮艙使電站懸浮在海水中，可適應(yīng)任何水深的海域?qū)嵤┌惭b建設(shè)，為產(chǎn)業(yè)化發(fā)展奠定基礎(chǔ)。4、該電站將聚能器、取能罩前后對稱安裝，固定在淺海海域，即可變成潮汐發(fā)電站。 30兆瓦海流能發(fā)電場投資回收期：一、30兆瓦海流能發(fā)電項目總投資2.5億元：1、1兆瓦30套海流能發(fā)電設(shè)備制作成本預(yù)計：2.1億元2、1兆瓦30套海流能發(fā)電場海上安裝建設(shè)費：3500萬元3、流動資金：500萬元二、年發(fā)電量：30000kw2436580%=2.1億kw三、銷售收入：1元/kw2.1億kw=2.1億元四