专利名称：振荡浮子式波浪能发电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于海洋可再生能源开发利用领域，涉及波浪能发电装置，特别是涉及一种振荡浮子式波浪能发电装置。
背景技术：
在当今确保国家能源安全、应对气候变化、大力发展海洋经济等大的时代背景下，我国海洋能发展需求强劲，核心竞争力逐步提升，社会影响力日益扩大，海洋能开发利用已经成为新一轮能源革命的重要组成部分，发展海洋能已经成为我国能源战略的重要选择、解决我国沿海特别是海岛地区能源短缺的重要途径、培育我国海洋战略性新兴产业的现实需要。对于优化我国能源结构、促进清洁能源开发、应对气候变化、发展低碳经济等具有战略意义。海洋可再生能源的开发和利用是一个涵盖多个学科的综合性问题，涉及到机械设计与制造，空气动力学，流体力学，物理学，数学模型，计算机模拟，海洋科学等各领域。近年来国内外的学者们提出了众多形式的海洋可再生能源开发利用方式。从20世纪70年代起，世界各国相继开展对海洋可再生能源的利用研究，80年代进行了实海况试验及应用示范研究，波浪发电技术已逐步接近实用化水平。利用波浪能发电就是通过波浪的运动带动电动机发电，将以水的动能和势能形式存在的机械能转化为电能。世界上波力发电设备开发最早的国家是法国，后来挪威、英国、日本、丹麦等相继开发，进行了大量科研和产业化的尝试。目前，英、日、挪等国对波浪能发电的研究最为踊跃，其技术已基本成熟，颇具示范效应。近年来，鉴于我国能源战略政策的需要，国内有关波力发电技术的研究逐渐深入，波力发电装置亦不断完善。2005年初，由广东能源研究所建设的广东省汕尾市遮浪半岛的IOOkff岸式水柱波力电站波浪能独立稳定发电系统第一次实海况试验获得成功。清华大学研究者提出了一种新型的漂浮式波力发电装置，可随波浪的变化释放变幅变频的电能，再通过一些措施解决不稳定电能的后处理问题。总而言之，我国波浪能发电起步较晚，但在国家科技攻关、“863”计划支持下，经过近30年的研究，已经取得了较快的发展和长足的进步。微型波力发电技术已经成熟，并已商品化；小型岸式波力发电技术已进入世界先进行列，与国际领先水平的差距不大。在波浪能发电规模方面，世界上已从102kW，103kW级发展到104kW级的应用，而我国目前仍停留在IOkff, 102kff级的水平上，至2020年的远景目标也只是发展到102kW-103kW级的波力电站，波浪能开发的规模远小于挪威、英国等，因此小型波浪发电距实用大规模应用有一定距离。振荡浮子式波浪能发电系统既可以用于导航灯、灯桩、灯塔，也可以用于电解海水制氢、氨及电解制铝、提铀、海水淡化等工业生产；既能提供近海、岛屿作业所需的生活用电，也可以为边远海域的国防、海洋开发等活动提供能量，应用市场非常广阔。对保障我国经济社会发展面临能源安全、生态环境保护和应对气候变化多重压力有重要意义。振荡浮子式波浪能发电装置最重要的性能是发电效率和海上工作稳定性，是波浪能发电系统技术研究的核心领域。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种振荡浮子式波浪能发电装置，具有工程周期短、模块化程度高、能量吸收效率高、结构牢固、抗风浪能力强、使用寿命长等优点。本实用新型所述的一种振荡浮子式波浪能发电装置，包括:框架，包括:垂直地固定于海床上的基柱，以及露出海面的平台；导轨，以垂直于海平面的方向固定在所述框架上，从所述平台延伸至海面之下；浮子式能量吸收组件，设置在所述导轨上，随海面上波浪的起伏而在所述导轨上振荡，用于吸收纵向海浪的动能并消解横向波浪的冲击，一定程度上起到消波增效的作用；以及能量转化组件，固定在所述框架的平台上，并连接所述浮子式能量吸收组件，用于转化、存储以及输出能量。根据本实用新型所述的振荡浮子式波浪能发电装置的进一步特征，所述基柱是水泥柱。优选地，所述框架是由正方形布局的至少四根水泥柱固定于海床上。根据本实用新型所述的振荡浮子式波浪能发电装置的进一步特征，所述导轨是由特定布局的多条不锈钢导轨组成。优选地，所述导轨是由正方形布局的四条不锈钢导轨组成。根据本实用新型所述的振荡浮子式波浪能发电装置的进一步特征，所述浮子式能量吸收组件设置在相邻的所述导轨之间。根据本实用新型所述的振荡浮子式波浪能发电装置的进一步特征，所述浮子式能量吸收组件包括浮子。根据本实用新型所述的振荡浮子式波浪能发电装置的进一步特征，所述能量转化组件包括:依次连接的传动组件、定向组件、储能组件与发电组件；以及控制器，可实现能量的存储和平滑输出。根据本实用新型所述的振荡浮子式波浪能发电装置的进一步特征，所述传动组件通过传动齿条连接所述浮子式能量吸收组件。根据本实用新型所述的振荡浮子式波浪能发电装置的进一步特征，还包括保护罩，将所述能量转化组件封闭在所述平台内。本实用新型所述的振荡浮子式波浪能发电装置，具有以下特点与优点:(I)工程周期短。(2)模块化程度高。海上框架结构完成后，可以加载从Ikw到20kw的能量吸收单元，可根据实际海况增加或者减少发电单元模块。(3)能量转化效率高。点吸收的波浪能发电系统本身具备较高的理论能量转化效率。(4)结构牢固抗风浪，使用寿命长。导轨固定于水泥柱上，浮子部件结构牢固，可抗一般风浪，如台风来临可通过上部机房的电机，收入机房避开风浪。浮子部件均采用涂料防腐处理，增强在复杂海洋环境下的抗腐蚀能力。本实用新型所述的振荡浮子式波浪能发电装置将进一步推动振荡浮子式波浪能发电系统的研究，促进我国海洋可再生能源的开发利用。
图1是本实用新型所述的振荡浮子式波浪能发电装置的示意图。
具体实施方式
本实用新型所述的振荡浮子式波浪能发电装置，如图1所示，包括:框架，包括:垂直地固定于海床上的基柱1，以及露出海面的平台2 ;导轨3，以垂直于海平面的方向固定在框架上，从平台2延伸至海面之下；浮子式能量吸收组件4，设置在导轨3上，该组件随海面上波浪的起伏而在导轨3上振荡，用于吸收纵向海浪的动能并消解横向波浪的冲击；以及能量转化组件，固定在框架的平台2上，并连接浮子式能量吸收组件4，用于转化、存储以及输出能量。在构建框架时，可采用水泥柱作为基柱I。优选的方案是:由正方形布局的至少四根水泥柱固定于海床上，从而构造所需的框架。然后，在基柱上搭建平台。通常是探测好水文涨退潮的海水升降位，按目前的雨水季节应该用最涨水标为基础再加500-1000mm作机动升沉移动，这样免于涨潮时水浸平台。由特定布局的多条不锈钢导轨组成导轨3。优选的方案是:导轨3是由正方形布局的四条不锈钢导轨组成。如图1所示，浮子式能量吸收组件4设置在相邻的导轨3之间，可随海面波浪的起伏而在导轨上下移动。该浮子式能量吸收组件4包括浮子。在成型的海上框架平台上装载能量转化组件。如图1所示，能量转化组件包括:依次连接的传动组件5、定向组件6、储能组件7与发电组件8 ；以及控制器9。传动组件5通过传动齿条10连接浮子式能量吸收组件4。如图1所示，还包括保护罩11，将能量转化组件封闭在平台2内。根据上述构建的振荡浮子式波浪能发电装置，可开展实海况试验，对流速、浪高、风速等天气因素进行监控，获得波浪能发电样机在实海况条件下的相关运作指标。
权利要求1.一种振荡浮子式波浪能发电装置，其特征在于，包括: 框架，包括:垂直地固定于海床上的基柱(1)，以及露出海面的平台(2)； 导轨(3)，以垂直于海平面的方向固定在所述框架上，从所述平台(2)延伸至海面之下； 浮子式能量吸收组件(4)，设置在所述导轨(3)上，随海面上波浪的起伏而在所述导轨(3)上振荡，用于吸收纵向海浪的动能并消解横向波浪的冲击；以及 能量转化组件，固定在所述框架的平台(2)上，并连接所述浮子式能量吸收组件(4)，用于转化、存储以及输出能量。
2.根据权利要求1所述的振荡浮子式波浪能发电装置，其特征在于:所述基柱(I)是水泥柱。
3.根据权利要求2所述的振荡浮子式波浪能发电装置，其特征在于:所述框架是由正方形布局的至少四根水泥柱固定于海床上。
4.根据权利要求1所述的振荡浮子式波浪能发电装置，其特征在于:所述导轨(3)是由特定布局的多条不锈钢导轨组成。
5.根据权利要求1所述的振荡浮子式波浪能发电装置，其特征在于:所述导轨(3)是由正方形布局的四条不锈钢导轨组成。
6.根据权利要求1所述的振荡浮子式波浪能发电装置，其特征在于:所述浮子式能量吸收组件(4)设置在相邻的所述导轨(3)之间。
7.根据权利要求1或6所述的振荡浮子式波浪能发电装置，其特征在于:所述浮子式能量吸收组件(4)包括浮子。
8.根据权利要求1所述的振荡浮子式波浪能发电装置，其特征在于:所述能量转化组件包括:依次连接的传动组件(5)、定向组件(6)、储能组件(7)与发电组件(8);以及控制器(9)。
9.根据权利要求8所述的振荡浮子式波浪能发电装置，其特征在于:所述传动组件(5 )通过传动齿条(10 )连接所述浮子式能量吸收组件(4 )。
10.根据权利要求8或9所述的振荡浮子式波浪能发电装置，其特征在于:还包括保护罩(11)，将所述能量转化组件封闭在所述平台(2 )内。
专利摘要本实用新型涉及一种振荡浮子式波浪能发电装置。本实用新型所述的振荡浮子式波浪能发电装置包括框架，包括垂直地固定于海床上的基柱，以及露出海面的平台；导轨，以垂直于海平面的方向固定在所述框架上，从所述平台延伸至海面之下；浮子式能量吸收组件，设置在所述导轨上，随海面上波浪的起伏而在所述导轨上振荡，用于吸收纵向海浪的动能并消解横向波浪的冲击，一定程度上起到消波增效的作用；以及能量转化组件，固定在所述框架的平台上，并连接所述浮子式能量吸收组件，用于转化、存储以及输出能量。本实用新型所述的振荡浮子式波浪能发电装置具有工程周期短、模块化程度高、能量吸收效率高、结构牢固、抗风浪能力强、使用寿命长等优点。
文档编号F03B13/18GK202926514SQ201220528308
公开日2013年5月8日 申请日期2012年10月16日 优先权日2012年10月16日
发明者黎祖福, 李鑫渲, 罗文佳 申请人:黎祖福