一種海上能源綜合利用系統的製作方法

2023-05-10 07:13:56 1

專利名稱：一種海上能源綜合利用系統的製作方法
技術領域：
本實用新型專利涉及一種海上能源綜合利用系統，尤其是一種漂浮式海上風能、 波浪能、洋流能綜合利用系統，該系統具有系統穩定性好和經濟效益高的特點。
背景技術：
廣闊的海洋中蘊藏著豐富的能源，其中風能、波浪能和洋流能是取之不盡用之不竭的綠色可再生能源。目前，公知的海上風能、洋流能和波浪能利用技術均為相互孤立的單一利用方式，未能將三種能源的利用方式有機結合起來同時加以利用，從而造成對海洋能源的利用率不高，系統的輸出功率有限，經濟效益較低。
發明內容本實用新型的目的是一方面，將風力機、波浪發電機和洋流發電機有機地整合到一個漂浮式平臺上，構成一個漂浮式海上風能、波浪能和洋流能綜合利用系統，以獲得較大的輸出功率。另一方面，風力機、波浪發電機和洋流發電機公用一個漂浮式平臺和一套輸變電線路，整個系統的建造和安裝等成本得到最大程度的節省。本實用新型的目的是這樣實現的一種海上能源綜合利用系統，包括風力機和一個面積較大的浮臺，其特徵在於，所述海上能源綜合利用系統還包括水力發電機，所述風力機安裝在浮臺的上方，所述水力發電機固定在浮臺的下方，所述風力機和水力發電機公用一套輸變電線路，所述系統漂浮在海面上，並通過索鏈連接到固定在海床的錨上。優選的，所述風力機和水力發電機擁有獨立的動力輸出系統。優選的，所述風力機和水力發電機的動力輸出系統耦合在一起。優選的，所述水力發電機包括波浪能發電機和/或洋流發電機。[0010]浮臺的作用一方面是使整個系統漂浮在海上，另一方面在系統傾斜時提供恢復力矩，從而保證整個系統在風速較高或波浪較大時避免傾覆的危險。浮臺下方的波浪發電機和洋流發電機用於增加整個系統的輸出功率。由于波浪發電機和洋流發電機吸收了海水的洋流能和波浪能，根據能量守恆原理，海水對系統造成衝擊和振動的能量將會減小，從而有利於系統的安全平穩運行。優選的，所述風力機為水平軸風力機或垂直軸風力機。優選的，所述洋流發電機為水平軸渦輪機或垂直軸渦輪機或其它形式的渦輪機。優選的，所述浮臺的大小和形狀根據系統實際所需的浮力和恢復力矩的大小確定。優選的，所述浮臺的材料為鋼材或混凝土。與常規的海上能源利用系統相比，本實用新型的海上能源綜合利用系統具有以下三方面的優點[0016]1、可以綜合利用海上風能、波浪能和洋流能這三種形式的能量，具有輸出功率和能量利用效率高的特點；2、由於本實用新型的漂浮式海上風能、波浪能和洋流能綜合利用系統採用漂浮式平臺，使本實用新型能夠更好的適應複雜海底地質條件和海水深度的變化，並具有結構簡單、經濟可靠的特點；3、一般海洋中風速較大的地方，洋流和波浪也較強，因此，本實用新型在風能、波浪能和洋流能密集的海域將具有效益倍增效應，優勢將更加明顯。

圖1為本實用新型的海上能源綜合利用系統的結構示意圖。
具體實施方式

以下結合附圖來進行說明。如圖1所示，本實用新型的海上能源綜合利用系統，包括風力機1和一個面積較大的浮臺2，所述海上能源綜合利用系統還包括波浪能發電機4和洋流發電機5，所述風力機 1安裝在浮臺2的上方，所述波浪能發電機4和洋流發電機5固定在浮臺2的下方，所述風力機1為水平軸風力機，所述洋流發電機5為水平軸渦輪機，所述風力機1和波浪能發電機 4和洋流發電機5的動力輸出系統耦合在一起，它們公用一套輸變電線路，所述系統漂浮在海面3上，並通過索鏈6連接到固定在海床8的錨7上。浮臺的作用一方面是使整個系統漂浮在海上，另一方面在系統傾斜時提供恢復力矩，從而保證整個系統在風速較高或波浪較大時避免傾覆的危險。浮臺下方的波浪發電機和洋流發電機用於增加整個系統的輸出功率。由于波浪發電機和洋流發電機吸收了海水的洋流能和波浪能，根據能量守恆原理，海水對系統造成衝擊和振動的能量將會減小，從而有利於系統的安全平穩運行。在本實用新型的其它實施例中，所述風力機為垂直軸風力機。所述洋流發電機也可以為垂直軸渦輪機或其它形式的渦輪機。所述浮臺的大小和形狀根據系統實際所需的浮力和恢復力矩的大小確定。所述浮臺的材料為鋼材或混凝土。以上所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明。所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，並不用於限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種海上能源綜合利用系統，包括風力機(1)和一個浮臺(2)，其特徵在於，所述海上能源綜合利用系統還包括水力發電機，所述風力機安裝在浮臺(2)的上方，所述水力發電機固定在浮臺(2)的下方，所述風力機(1)和水力發電機公用一套輸變電線路，所述系統漂浮在海面(3 )上，並通過索鏈(6 )連接到固定在海床(8 )的錨(7 )上。
2.根據權利要求1所述的海上能源綜合利用系統，其特徵在於，所述風力機(1)和水力發電機擁有獨立的動力輸出系統。
3.根據權利要求1所述的海上能源綜合利用系統，其特徵在於，所述風力機(1)和水力發電機的動力輸出系統耦合在一起。
4.根據權利要求1至3任一項所述的海上能源綜合利用系統，其特徵在於，所述水力發電機包括波浪能發電機(4)和/或洋流發電機(5)。
5.根據權利要求1至3任一項所述的海上能源綜合利用系統，其特徵在於，所述風力機(1)為水平軸風力機或垂直軸風力機。
6.根據權利要求1至3任一項所述的海上能源綜合利用系統，其特徵在於，所述洋流發電機(5)為水平軸渦輪機或垂直軸渦輪機。
7.根據權利要求1至3任一項所述的海上能源綜合利用系統，其特徵在於，所述浮臺(2)的材料為鋼材或混凝土。
專利摘要本實用新型專利涉及一種海上能源綜合利用系統，所述海上能源綜合利用系統包括風力機(1)和一個面積較大的浮臺(2)，所述海上能源綜合利用系統還包括波浪能發電機(4)和洋流發電機(5)，所述風力機(1)安裝在浮臺(2)的上方，所述波浪能發電機(4)和洋流發電機(5)固定在浮臺(2)的下方，所述風力機(1)為水平軸風力機，所述洋流發電機(5)為水平軸渦輪機，所述風力機(1)和波浪能發電機(4)和洋流發電機(5)的動力輸出系統耦合在一起，它們公用一套輸變電線路，所述系統漂浮在海面(3)上，並通過索鏈(6)連接到固定在海床(8)的錨(7)上。
文檔編號F03D11/04GK202040026SQ201120115629
公開日2011年11月16日 申請日期2011年4月19日 優先權日2011年4月19日
發明者劉強, 張磊, 徐建中, 楊科, 白井豔, 黃宸武 申請人:中國科學院工程熱物理研究所