一種新型捕捉波浪能源的海洋潮汐發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種新型捕捉波浪能源的海洋潮汐發(fā)電系統(tǒng)，包括蓄水庫和發(fā)電裝置，所述蓄水庫為設(shè)置于海洋中的梯形壩體，所述梯形壩體包括外壩體和內(nèi)壩體，所述內(nèi)壩體設(shè)置第一水流通道連通第一蓄水庫和第二蓄水庫，所述水流通道內(nèi)安裝有水流控制裝置，且與第一蓄水庫相接的第一水流通道入口處設(shè)置有第一水位裝置，與第二蓄水庫相接的第一水流通道出口處設(shè)置有第二水位裝置，所述發(fā)電裝置位于第一水流通道出口，所述第一蓄水庫的側(cè)壁外壩體上安裝有進(jìn)口閘門，所述第二蓄水庫的側(cè)壁外壩體上安裝有出口閘門。通過新增第二水流通道、水輪發(fā)電機(jī)組，最大化利用潮汐能轉(zhuǎn)化為電能，并且充分捕捉漲潮和落潮的波浪能，實(shí)現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定的提供電能。
【專利說明】一種新型捕捉波浪能源的海洋潮汐發(fā)電系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于能源發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是指一種新型捕捉波浪能源的海洋潮汐發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]海洋的潮汐能量是漲潮和退潮以及風(fēng)量對海量沖擊形成水的勢能與動(dòng)能，它包括潮汐和潮流兩種運(yùn)動(dòng)方式所包含的能量，潮水在漲落中蘊(yùn)藏著巨大的能量，是波浪能的數(shù)倍，這種能量是永恒的、無污染的能量?，F(xiàn)有潮汐的發(fā)電裝置產(chǎn)生的電能無法進(jìn)行長期存儲(chǔ)，而且現(xiàn)有的技術(shù)中，該類發(fā)電系統(tǒng)其轉(zhuǎn)換能量的大小完全取決于潮汐能量的大小，當(dāng)風(fēng)浪大時(shí)或潮汐起落大時(shí)其轉(zhuǎn)換的電能就大，反之較小，無法實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定持續(xù)的將潮汐的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，且一些潮汐能發(fā)電的水力發(fā)電系統(tǒng)一般必須設(shè)置在大江大河的入?？谔?，因此限制了水力發(fā)電系統(tǒng)的地理位置的選取，且在江河入海口處設(shè)置水力發(fā)電系統(tǒng)，需在入海口處設(shè)置大壩，極大的阻礙了正常的航運(yùn)，海洋潮汐能利用率較小。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于:克服現(xiàn)有技術(shù)中利用波浪能轉(zhuǎn)化電能較小的發(fā)電系統(tǒng)存在的上述缺陷，提供一種新型捕捉波浪能源的海洋潮汐發(fā)電系統(tǒng)，有效的緩解了電網(wǎng)的擁擠，電煤等傳統(tǒng)資源的緊張，且充分利用海洋潮汐能，持續(xù)穩(wěn)定的潮汐落差勢能，實(shí)用高效。
[0004]本實(shí)用新型通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種新型捕捉波浪能源的海洋潮汐發(fā)電系統(tǒng)，包括蓄水庫和發(fā)電裝置，所述蓄水庫為設(shè)置于海洋中的梯形壩體，所述梯形壩體包括外壩體和內(nèi)壩體，所述內(nèi)壩體設(shè)置第一水流通道連通第一蓄水庫和第二蓄水庫，所述水流通道內(nèi)安裝有水流控制裝置，且與第一蓄水庫相接的第一水流通道入口處設(shè)置有第一水位裝置，與第二蓄水庫相接的第一水流通道出口處設(shè)置有第二水位裝置，所述發(fā)電裝置位于第一水流通道的出口處，所述第一蓄水庫的側(cè)壁外壩體上安裝有進(jìn)口閘門，所述第二蓄水庫的側(cè)壁外壩體上安裝有出口閘門。本實(shí)用新型的蓄水庫包括第一蓄水庫和第二蓄水庫，主要用于存儲(chǔ)海水，在漲潮和落潮時(shí)保證一定的水位差，將潮汐的勢能通過發(fā)電裝置轉(zhuǎn)化為電能；水流控制裝置用于控制第一蓄水庫流向第二蓄水庫水流量和開關(guān)；第一水位裝置和第二水位裝置分別測量第一蓄水庫和第二蓄水庫的動(dòng)態(tài)水位，根據(jù)水位驅(qū)動(dòng)發(fā)電裝置發(fā)電；本實(shí)用新型中水流通道、蓄水庫、水位裝置的工作原理為本領(lǐng)域的公知常識(shí)，這里不再詳細(xì)贅述。
[0005]進(jìn)一步地，所述梯形壩體由外壩體和頂壁圍成，且所述梯形壩體的底部與海底密閉連接，其梯形壩體的頂部高于海平面，壩體的形狀可以為多種，這里優(yōu)選梯形，有利于水流的流動(dòng)；梯形壩體的頂部高于水平面，便于梯形壩體內(nèi)外部水平面形成勢能差；梯形壩體的頂壁封閉，通過梯形壩體內(nèi)密閉的內(nèi)部空間的壓縮空氣驅(qū)動(dòng)水流的流動(dòng)。
[0006]進(jìn)一步地，所述水流控制裝置包括閘門裝置和流量測量裝置。通過水流控制裝置控制第一蓄水庫流向第二蓄水庫水流的流量、流速，以及開關(guān)的時(shí)間，進(jìn)而在第一蓄水庫和第二蓄水庫形成較大的勢能差，進(jìn)而推動(dòng)發(fā)電裝置發(fā)電。
[0007]進(jìn)一步地，還包括第二水流通道，所述第二水流通道貫穿第二蓄水庫的外壩體，且連接第二蓄水庫和外部海洋，這里優(yōu)選在第二蓄水庫和外部海洋之間設(shè)置第二水流通道，也可以僅設(shè)置開光閘門裝置，可以實(shí)現(xiàn)更充分的利用潮汐能。
[0008]進(jìn)一步地，所述第二水流通道與第二蓄水庫相接的排出口處設(shè)置有水輪發(fā)電機(jī)組和第三水位裝置，第二蓄水庫與外部海洋之間的勢能差進(jìn)而驅(qū)動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電，第三位裝置通過測量第二蓄水庫與外部海洋水平面之間的水位差，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對出口閘門的開關(guān)控制。
[0009]進(jìn)一步地，所述出口閘門位于第二水流通道內(nèi)，對出口閘門的位置進(jìn)行了限制，出口閘門的設(shè)置位置可以有多種，這里優(yōu)選設(shè)置在第二水流通道內(nèi)。
[0010]進(jìn)一步地，所述出口閘門和進(jìn)口閘門位于梯形壩體的外壩體同一側(cè)，對出口閘門和進(jìn)口閘門的位置進(jìn)行了進(jìn)一步的限制，優(yōu)選位于梯形壩體的同一側(cè)，便利于操作人員對系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)。
[0011 ] 進(jìn)一步地，所述發(fā)電裝置包括水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)，用于驅(qū)動(dòng)潮汐發(fā)電的發(fā)電裝置有很多種，這里優(yōu)選水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)構(gòu)成的發(fā)電裝置，水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)根據(jù)實(shí)際和成本需要進(jìn)行位置設(shè)置，實(shí)現(xiàn)最大化的將潮汐能轉(zhuǎn)化為電能。
[0012]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0013](I)本實(shí)用新型通過設(shè)置第二水流通道的水輪發(fā)電機(jī)組同時(shí)捕捉在沒有潮汐時(shí)海平面的波浪能，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。
[0014](2)本實(shí)用新型將梯形壩體設(shè)置在海洋中，而不是江河的入?？谔帲蚨皇艿乩砦恢玫南拗?，也不存在占地和移民的問題，更不會(huì)對航運(yùn)產(chǎn)生影響，同時(shí)更充分利用了海洋資源。
[0015](3)本實(shí)用新型的梯形壩體頂部封閉，則將漲潮或落潮時(shí)的潮汐落差轉(zhuǎn)化為梯形壩體內(nèi)部水平面上方形成的壓縮空氣的動(dòng)力，從而驅(qū)動(dòng)水流通過第一水流通道或者第二水流通道進(jìn)入蓄水庫，從而推動(dòng)發(fā)電裝置發(fā)電。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]其中:1 一外壩體、2—內(nèi)壩體、3—第一蓄水庫、4一第二蓄水庫、5—進(jìn)口閘門、6—出口閘門、7—水流控制裝置、8—發(fā)電裝置、9一第一水位裝置、10—第二水位裝置、11一水輪發(fā)電機(jī)組、12—第二水位裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0019]實(shí)施例1:
[0020]本實(shí)施例的主要結(jié)構(gòu)，如圖1所示，一種新型捕捉波浪能源的海洋潮汐發(fā)電系統(tǒng)，包括蓄水庫和發(fā)電裝置8，所述蓄水庫為設(shè)置于海洋中的梯形壩體，所述梯形壩體包括外壩體I和內(nèi)壩體2，所述內(nèi)壩體2設(shè)置第一水流通道連通第一蓄水庫3和第二蓄水庫4，所述水流通道內(nèi)安裝有水流控制裝置7，且與第一蓄水庫3相接的第一水流通道入口處設(shè)置有第一水位裝置9，與第二蓄水庫4相接的第一水流通道出口處設(shè)置有第二水位裝置12，所述發(fā)電裝置8位于第一水流通道的出口處，所述第一蓄水庫3的側(cè)壁外壩體I上安裝有進(jìn)口閘門5，所述第二蓄水庫4的側(cè)壁外壩體(I)上安裝有出口閘門6。當(dāng)海水漲潮時(shí)，海平面升高時(shí)，則梯形壩體內(nèi)的第一蓄水庫3的水面低于外部海洋的的水平面，形成潮汐落差勢能，這時(shí)開啟開口閘門5，海水必然通過開口閘門5用于第一蓄水庫3，使第一蓄水庫3的水位盡可能高，這時(shí)第一蓄水庫3的水流通過第一水流通道進(jìn)入第二蓄水庫4，從而驅(qū)動(dòng)發(fā)電裝置8發(fā)電。在落潮時(shí)，關(guān)閉進(jìn)口閘門，第一蓄水庫3在密閉壓縮空氣的作用下通過第一水流通道進(jìn)入第二蓄水池4，其中的第一水裝置9監(jiān)測第一蓄水庫3的水位，第二水位裝置12監(jiān)測第二蓄水庫4的水位，在保證兩個(gè)蓄水庫在一定水位差的范圍內(nèi)，通過調(diào)節(jié)水流控制裝置7，包括流速、流量、開關(guān)，實(shí)現(xiàn)水流的最大的推動(dòng)發(fā)電裝置轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，當(dāng)?shù)谝恍钏畮?和第二蓄水庫4的水位差無法達(dá)到一定的水位差驅(qū)動(dòng)發(fā)電裝置工作時(shí)，可以通過控制出口閘門6，實(shí)現(xiàn)發(fā)電裝置持續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行。
[0021]實(shí)施例2:
[0022]本實(shí)施例在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上進(jìn)一步限定了梯形壩體由外壩體I和頂壁圍成，梯形壩體的底部與海底密閉連接，其梯形壩體的頂部高于海平面，這里優(yōu)選這種結(jié)構(gòu)的梯形壩體，壩體的形狀可以有多種形狀，內(nèi)部空間密閉，能夠很好的實(shí)現(xiàn)水流流動(dòng)。本實(shí)施例的其他部分與實(shí)施例1相同，不再贅述。
[0023]實(shí)施例3:
[0024]本實(shí)施例在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步對水流控制裝置7進(jìn)行優(yōu)化，水流控制裝置7包括閘門裝置和流量測量裝置，對第一蓄水庫3通過第一水流通道流向第二蓄水庫4的水流進(jìn)行監(jiān)控；潮汐發(fā)電系統(tǒng)還包括第二水流通道，所述第二水流通道貫穿第二蓄水庫4的外壩體1，且連接第二蓄水庫4和外部海洋，所述第二水流通道與第二蓄水庫4相接的排出口處設(shè)置有水輪發(fā)電機(jī)組11和第三水位裝置10，在漲潮時(shí)，第二蓄水庫4流向外部海洋的水流將推動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)組11工作，產(chǎn)生電能，同時(shí)漲潮的潮汐能積聚了大量的波浪能，將不斷沖擊水輪發(fā)電機(jī)組11，在這個(gè)過程中第三水位裝置10監(jiān)控外部海洋水平面的水位，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)水流的監(jiān)控。在落潮時(shí)，關(guān)閉進(jìn)口閥門5和出口閥門6，打開水流控制裝置7，通過第一水位裝置9和第二水位裝置12的控制調(diào)整，最大化利用潮汐能。本實(shí)施例的其他部分與上述實(shí)施例相同，不再贅述。
[0025]實(shí)施例4:
[0026]本實(shí)施例在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步對出口閘門6的位置進(jìn)行限定，出口閘門位置優(yōu)選位于第二水流通道內(nèi)，也可以設(shè)置在第二水流通道的排出口處，可以捕捉漲潮和落潮時(shí)潮水的波浪能，使其轉(zhuǎn)化為電能，使潮汐能和波浪能最大化的轉(zhuǎn)化為電能；所述發(fā)電裝置8包括水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)，發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)選擇很多，這里對發(fā)電裝置8的結(jié)構(gòu)做了進(jìn)一步的限定，在這種海洋環(huán)境可以充分利用海洋能；所述出口閘門6和進(jìn)口閘門5位于梯形壩體的外壩體I同一側(cè)，這里對出口閘門6和進(jìn)口閘門5的位置進(jìn)行進(jìn)一步限定，位于外壩體I的一側(cè)，有利于操作人員進(jìn)行對系統(tǒng)中的設(shè)備裝置進(jìn)行維護(hù)，有利于延長系統(tǒng)的使用周期，從而充分緩解目前電網(wǎng)供電擁擠。本實(shí)施例的其他部分與上述實(shí)施例相同，不再贅述。
[0027]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對本實(shí)用新型做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種新型捕捉波浪能源的海洋潮汐發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:包括蓄水庫和發(fā)電裝置(8)，所述蓄水庫為設(shè)置于海洋中的梯形壩體，所述梯形壩體包括外壩體(I)和內(nèi)壩體(2)，所述內(nèi)壩體(2 )設(shè)置第一水流通道連通第一蓄水庫(3 )和第二蓄水庫(4 )，所述水流通道內(nèi)安裝有水流控制裝置(7)，且與第一蓄水庫(3)相接的第一水流通道入口處設(shè)置有第一水位裝置(9)，與第二蓄水庫(4)相接的第一水流通道出口處設(shè)置有第二水位裝置(12)，所述發(fā)電裝置(8)位于第一水流通道的出口處，所述第一蓄水庫(3)的側(cè)壁外壩體(I)上安裝有進(jìn)口閘門(5 )，所述第二蓄水庫(4)的側(cè)壁外壩體(I)上安裝有出口閘門(6 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型捕捉波浪能源的海洋潮汐發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述梯形壩體由外壩體(I)和頂壁圍成，且所述梯形壩體的底部與海底密閉連接，其梯形壩體的頂部高于海平面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型捕捉波浪能源的海洋潮汐發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述水流控制裝置(7 )包括閘門裝置和流量測量裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型捕捉波浪能源的海洋潮汐發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:還包括第二水流通道，所述第二水流通道貫穿第二蓄水庫(4)的外壩體(I )，且連接第二蓄水庫(4)和外部海洋。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種新型捕捉波浪能源的海洋潮汐發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述第二水流通道與第二蓄水庫(4)相接的排出口處設(shè)置有水輪發(fā)電機(jī)組(11)和第三水位裝置(10)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種新型捕捉波浪能源的海洋潮汐發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述出口閘門(6)位于第二水流通道內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的一種新型捕捉波浪能源的海洋潮汐發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述出口閘門(6)和進(jìn)口閘門(5)位于梯形壩體的外壩體(I)同一側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型捕捉波浪能源的海洋潮汐發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述發(fā)電裝置(8)包括水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)。
【文檔編號(hào)】F03B13/26GK203783806SQ201420217619
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】潘志成, 高永忠, 邱小麗, 章太永, 張強(qiáng), 鄭曉宇, 張俊峰, 冉虎, 張志雄 申請人:潘志成