專利名稱：一種海上能源綜合利用系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型專利涉及一種海上能源綜合利用系統(tǒng)，尤其是一種漂浮式海上風(fēng)能、 波浪能、洋流能綜合利用系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有系統(tǒng)穩(wěn)定性好和經(jīng)濟(jì)效益高的特點(diǎn)。
背景技術(shù)：
廣闊的海洋中蘊(yùn)藏著豐富的能源，其中風(fēng)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(fēng)能、洋流能和波浪能利用技術(shù)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(jī)結(jié)合起來同時(shí)加以利用，從而造成對(duì)海洋能源的利用率不高，系統(tǒng)的輸出功率有限，經(jīng)濟(jì)效益較低。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是一方面，將風(fēng)力機(jī)、波浪發(fā)電機(jī)和洋流發(fā)電機(jī)有機(jī)地整合到一個(gè)漂浮式平臺(tái)上，構(gòu)成一個(gè)漂浮式海上風(fēng)能、波浪能和洋流能綜合利用系統(tǒng)，以獲得較大的輸出功率。另一方面，風(fēng)力機(jī)、波浪發(fā)電機(jī)和洋流發(fā)電機(jī)公用一個(gè)漂浮式平臺(tái)和一套輸變電線路，整個(gè)系統(tǒng)的建造和安裝等成本得到最大程度的節(jié)省。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種海上能源綜合利用系統(tǒng)，包括風(fēng)力機(jī)和一個(gè)面積較大的浮臺(tái)，其特征在于，所述海上能源綜合利用系統(tǒng)還包括水力發(fā)電機(jī)，所述風(fēng)力機(jī)安裝在浮臺(tái)的上方，所述水力發(fā)電機(jī)固定在浮臺(tái)的下方，所述風(fēng)力機(jī)和水力發(fā)電機(jī)公用一套輸變電線路，所述系統(tǒng)漂浮在海面上，并通過索鏈連接到固定在海床的錨上。優(yōu)選的，所述風(fēng)力機(jī)和水力發(fā)電機(jī)擁有獨(dú)立的動(dòng)力輸出系統(tǒng)。優(yōu)選的，所述風(fēng)力機(jī)和水力發(fā)電機(jī)的動(dòng)力輸出系統(tǒng)耦合在一起。優(yōu)選的，所述水力發(fā)電機(jī)包括波浪能發(fā)電機(jī)和/或洋流發(fā)電機(jī)。[0010]浮臺(tái)的作用一方面是使整個(gè)系統(tǒng)漂浮在海上，另一方面在系統(tǒng)傾斜時(shí)提供恢復(fù)力矩，從而保證整個(gè)系統(tǒng)在風(fēng)速較高或波浪較大時(shí)避免傾覆的危險(xiǎn)。浮臺(tái)下方的波浪發(fā)電機(jī)和洋流發(fā)電機(jī)用于增加整個(gè)系統(tǒng)的輸出功率。由于波浪發(fā)電機(jī)和洋流發(fā)電機(jī)吸收了海水的洋流能和波浪能，根據(jù)能量守恒原理，海水對(duì)系統(tǒng)造成沖擊和振動(dòng)的能量將會(huì)減小，從而有利于系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運(yùn)行。優(yōu)選的，所述風(fēng)力機(jī)為水平軸風(fēng)力機(jī)或垂直軸風(fēng)力機(jī)。優(yōu)選的，所述洋流發(fā)電機(jī)為水平軸渦輪機(jī)或垂直軸渦輪機(jī)或其它形式的渦輪機(jī)。優(yōu)選的，所述浮臺(tái)的大小和形狀根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際所需的浮力和恢復(fù)力矩的大小確定。優(yōu)選的，所述浮臺(tái)的材料為鋼材或混凝土。與常規(guī)的海上能源利用系統(tǒng)相比，本實(shí)用新型的海上能源綜合利用系統(tǒng)具有以下三方面的優(yōu)點(diǎn)[0016]1、可以綜合利用海上風(fēng)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(diǎn)；2、由于本實(shí)用新型的漂浮式海上風(fēng)能、波浪能和洋流能綜合利用系統(tǒng)采用漂浮式平臺(tái)，使本實(shí)用新型能夠更好的適應(yīng)復(fù)雜海底地質(zhì)條件和海水深度的變化，并具有結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟(jì)可靠的特點(diǎn)；3、一般海洋中風(fēng)速較大的地方，洋流和波浪也較強(qiáng)，因此，本實(shí)用新型在風(fēng)能、波浪能和洋流能密集的海域?qū)⒕哂行б姹对鲂?yīng)，優(yōu)勢將更加明顯。

圖1為本實(shí)用新型的海上能源綜合利用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖來進(jìn)行說明。如圖1所示，本實(shí)用新型的海上能源綜合利用系統(tǒng)，包括風(fēng)力機(jī)1和一個(gè)面積較大的浮臺(tái)2，所述海上能源綜合利用系統(tǒng)還包括波浪能發(fā)電機(jī)4和洋流發(fā)電機(jī)5，所述風(fēng)力機(jī) 1安裝在浮臺(tái)2的上方，所述波浪能發(fā)電機(jī)4和洋流發(fā)電機(jī)5固定在浮臺(tái)2的下方，所述風(fēng)力機(jī)1為水平軸風(fēng)力機(jī)，所述洋流發(fā)電機(jī)5為水平軸渦輪機(jī)，所述風(fēng)力機(jī)1和波浪能發(fā)電機(jī) 4和洋流發(fā)電機(jī)5的動(dòng)力輸出系統(tǒng)耦合在一起，它們公用一套輸變電線路，所述系統(tǒng)漂浮在海面3上，并通過索鏈6連接到固定在海床8的錨7上。浮臺(tái)的作用一方面是使整個(gè)系統(tǒng)漂浮在海上，另一方面在系統(tǒng)傾斜時(shí)提供恢復(fù)力矩，從而保證整個(gè)系統(tǒng)在風(fēng)速較高或波浪較大時(shí)避免傾覆的危險(xiǎn)。浮臺(tái)下方的波浪發(fā)電機(jī)和洋流發(fā)電機(jī)用于增加整個(gè)系統(tǒng)的輸出功率。由于波浪發(fā)電機(jī)和洋流發(fā)電機(jī)吸收了海水的洋流能和波浪能，根據(jù)能量守恒原理，海水對(duì)系統(tǒng)造成沖擊和振動(dòng)的能量將會(huì)減小，從而有利于系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運(yùn)行。在本實(shí)用新型的其它實(shí)施例中，所述風(fēng)力機(jī)為垂直軸風(fēng)力機(jī)。所述洋流發(fā)電機(jī)也可以為垂直軸渦輪機(jī)或其它形式的渦輪機(jī)。所述浮臺(tái)的大小和形狀根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際所需的浮力和恢復(fù)力矩的大小確定。所述浮臺(tái)的材料為鋼材或混凝土。以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明。所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種海上能源綜合利用系統(tǒng)，包括風(fēng)力機(jī)(1)和一個(gè)浮臺(tái)(2)，其特征在于，所述海上能源綜合利用系統(tǒng)還包括水力發(fā)電機(jī)，所述風(fēng)力機(jī)安裝在浮臺(tái)(2)的上方，所述水力發(fā)電機(jī)固定在浮臺(tái)(2)的下方，所述風(fēng)力機(jī)(1)和水力發(fā)電機(jī)公用一套輸變電線路，所述系統(tǒng)漂浮在海面(3 )上，并通過索鏈(6 )連接到固定在海床(8 )的錨(7 )上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上能源綜合利用系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)力機(jī)(1)和水力發(fā)電機(jī)擁有獨(dú)立的動(dòng)力輸出系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上能源綜合利用系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)力機(jī)(1)和水力發(fā)電機(jī)的動(dòng)力輸出系統(tǒng)耦合在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的海上能源綜合利用系統(tǒng)，其特征在于，所述水力發(fā)電機(jī)包括波浪能發(fā)電機(jī)(4)和/或洋流發(fā)電機(jī)(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的海上能源綜合利用系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)力機(jī)(1)為水平軸風(fēng)力機(jī)或垂直軸風(fēng)力機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的海上能源綜合利用系統(tǒng)，其特征在于，所述洋流發(fā)電機(jī)(5)為水平軸渦輪機(jī)或垂直軸渦輪機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的海上能源綜合利用系統(tǒng)，其特征在于，所述浮臺(tái)(2)的材料為鋼材或混凝土。
專利摘要本實(shí)用新型專利涉及一種海上能源綜合利用系統(tǒng)，所述海上能源綜合利用系統(tǒng)包括風(fēng)力機(jī)(1)和一個(gè)面積較大的浮臺(tái)(2)，所述海上能源綜合利用系統(tǒng)還包括波浪能發(fā)電機(jī)(4)和洋流發(fā)電機(jī)(5)，所述風(fēng)力機(jī)(1)安裝在浮臺(tái)(2)的上方，所述波浪能發(fā)電機(jī)(4)和洋流發(fā)電機(jī)(5)固定在浮臺(tái)(2)的下方，所述風(fēng)力機(jī)(1)為水平軸風(fēng)力機(jī)，所述洋流發(fā)電機(jī)(5)為水平軸渦輪機(jī)，所述風(fēng)力機(jī)(1)和波浪能發(fā)電機(jī)(4)和洋流發(fā)電機(jī)(5)的動(dòng)力輸出系統(tǒng)耦合在一起，它們公用一套輸變電線路，所述系統(tǒng)漂浮在海面(3)上，并通過索鏈(6)連接到固定在海床(8)的錨(7)上。
文檔編號(hào)F03D11/04GK202040026SQ201120115629
公開日2011年11月16日 申請日期2011年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月19日
發(fā)明者劉強(qiáng), 張磊, 徐建中, 楊科, 白井艷, 黃宸武 申請人:中國科學(xué)院工程熱物理研究所