海上浮式发电机的制作方法
【专利摘要】一种海上浮式发电机包括：海水蓄水池，被配置为储存海水，所述海水蓄水池在浮在海面上的同时根据储存的海水的量而上升或下降；进水管，被配置为引导海水流经进口部分，以流到所述海水蓄水池；水轮发电机，设置在所述进水管上；以及水位调节器，被配置为将储存在所述海水蓄水池中的海水排放到外面，其中，当由于所述海水蓄水池的水位下降到低于所述海水蓄水池外部的水位而产生了水位差时，在海水通过所述进水管进入所述海水蓄水池时，通过使用所述水轮发电机产生电力。
【专利说明】海上浮式发电机
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2015年4月24日在韩国知识产权局提出的韩国专利申请N0.10-2015-0058262的优先权，该申请的公开内容通过引用全部并入本文中。
技术领域
[0003]—个或多个示例性实施例涉及一种海上(offshore)浮式发电机，更具体地，涉及一种包括浮在海面上的海水蓄水池并允许通过使用海水蓄水池中的水位与海水水位之间的水位差进行有效发电的海上浮式发电机。
【背景技术】
[0004]近来，诸如风能、太阳能和潮汐能的能源已经作为新的可再生能源被注意到。这些能源可以用于发电而无惧枯竭。然而，由于以下特性而可能导致能源的使用受限。
[0005]虽然风力在海上比在陆地上更强，但是难以预测风力何时产生以及风力多强。此夕卜，风力的季节性变化非常大，其持续时间也不连续。
[0006]太阳能仅在日间提供，并且太阳能的强度也受季节和天气的影响很大。
[0007]关于潮汐能，虽然在海上能源中在一定程度上对潮汐能的强度和产生时间的长期预测是可行的，但是潮汐能的强度随时间的变化很大，并且潮汐能达到峰值的时间通过每天被延迟50分钟而每天发生变化。
[0008]如上所述，虽然风能、太阳能和潮汐能作为可再生能源从根本上区别于化石燃料，但是这些能源的强度和产生时间不规律并且它们的持续时间不连续。因此，使用这些能源发电的强度和时间必然不规律，并且发电的持续时间也不连续。虽然使用上述可再生能源进行发电并将电力存储在蓄电池中以在需要的时间进行使用的方法在理论上是可行的，但是蓄电池的尺寸必须极大并且蓄电池需要定期更换。换言之，由于蓄电池安装和维护的成本过高，进行发电以在期望时间进行使用具有限制。
[0009]因此，需要一种用于通过使用可再生能源在期望时间产生良好品质电力的新型发电机。
[0010][现有技术文献]
[0011][专利文献]
[0012]KR 2012-0086849
【发明内容】
[0013]—个或多个示例性实施例包括一种海上浮式发电机，更具体地，涉及一种包括浮在海面上的海水蓄水池并允许通过使用海水蓄水池中的水位与海水水位之间的水位差进行有效发电的海上浮式发电机。
[0014]其他方面将在以下描述中部分地进行阐述，并且根据说明书，部分将是明确的，或可以通过所呈现的实施例的实践而获知。
[0015]根据一个或多个示例性实施例，一种海上浮式发电机包括:海水蓄水池，被配置为储存海水，所述海水蓄水池在浮在海面上的同时根据储存的海水的量而上升或下降；进水管，被配置为引导海水经过进口部分流至所述海水蓄水池;水轮发电机，设置在所述进水管上；以及水位调节器，被配置为将储存在所述海水蓄水池中的海水排放到外面，其中，当由于所述海水蓄水池的水位下降为低于所述海水蓄水池外部的水位而产生了水位差时，在海水通过所述进水管进入所述海水蓄水池时，通过使用所述水轮发电机产生电力。
[0016]所述海上浮式发电机还可以包括位于所述进水管中的第一阀门和第二阀门，其中，第一阀门设置在所述进口部分和所述水轮发电机之间，第二阀门设置在所述水轮发电机和所述海水蓄水池之间。
[0017]所述海上浮式发电机还可以包括从所述进水管分支出的排放管，其中，通过所述排放管排放储存在所述海水蓄水池中的海水。
[0018]所述水轮发电机可以在海水进入时用作发电机，并且用作将海水从所述海水蓄水池排放到外部的栗，从而用作水位调节器。
[0019]可以在所述海水蓄水池之上设置风力发电单元或太阳能发电单元。
[0020]可以在所述海水蓄水池之下设置潮汐发电单元。
[0021]可以在第一阀门和所述水轮发电机之间设置过滤器，以滤除异物。
[0022]所述海水蓄水池的外壁可以由混凝土形成。
[0023]所述海水蓄水池可以经由系泊缆连接到大洋底，并且可以根据所述海水蓄水池下沉到海面之下的深度来调节系泊缆的长度。
[0024]流经所述进口部分的海水可以储存在流速平滑箱中，之后，流入所述海水蓄水池。
[0025]所述进口部分可以包括狭缝，所述狭缝沿所述进口部分的圆周方向彼此间隔开，以使海水流经所述狭缝。
[0026]海水流经所述狭缝的面积可以大于所述进水管的截面。
[0027]所述进水管可以包括第一进水管和第二进水管，第一进水管将所述进口部分和所述流速平滑箱连接，第二进水管将所述流速平滑箱和所述海水蓄水池连接，其中，在第一进水管上设置滤除异物的过滤器、位于所述进口部分和所述过滤器之间的第一阀门以及位于所述过滤器和所述流速平滑箱之间的第三阀门，在第二进水管上设置位于所述流速平滑箱和所述水轮发电机之间的第四阀门以及位于所述水轮发电机和所述海水蓄水池之间的第二阀门。
[0028]可以在所述海水蓄水池的边缘处对称地设置平衡箱，以保持所述海水蓄水池的平衡。
[0029]可以在所述海水蓄水池的侧面上设置护舷木，所述护舷木减轻由于与船舶或漂流结构的碰撞而导致的对所述海水蓄水池的影响。
[0030]所述海水蓄水池的底面的拐角可以是弧形的。
[0031]可以在所述海水蓄水池内部设置加固墙，以在结构上加固所述海水蓄水池。
[0032]所述海上浮式发电机还可以包括浮力稳定室，其中，所述浮力稳定室的内部由钢铁材料形成，所述浮力稳定室的外部由混凝土形成，并且所述浮力稳定室充有空气。
[0033]所述狭缝的宽度可以从外到内减小。
【附图说明】
[0034]通过以下结合附图对实施例的描述，这些和/或其他方面将变得明确并且更容易理解，在附图中:
[0035]图1是根据本发明构思的示例性实施例的海上浮式发电机的示意图；
[0036]图2是根据本发明构思的示例性实施例的海上浮式发电机的截面图；
[0037]图3是包括在图2所示的海上浮式发电机中的进口部分的摘录视图；
[0038]图4是沿线A-A切割的图3的进口部分的截面图；
[0039]图5至图7示出了系泊缆(mooringrope)的安装示例；
[0040]图8和图9示出了海水的流动如何受水面波形的影响的海上浮式发电机；
[0041 ] 图10是根据示例性实施例的包括流速平滑箱(flow velocity smoothing tank)的海上浮式发电机的示意图；
[0042]图11是图10的海上浮式发电机的示意性平面图；
[0043]图12和图13是示出了包括平衡水箱(equilibrium water tank)的海上浮式发电机的不意图；
[0044]图14和图15是示出了包括护舷木(fenderbeam)的海上浮式发电机的示意图；
[0045]图16示出了当海水蓄水池被拖动时发生的流动分离；
[0046]图17示出了当流动分离减小时的海上浮式发电机；
[0047 ]图18是海水蓄水池内部的加固墙的示意图；
[0048]图19是浮力稳定室的不意图；
[0049]图20示出了根据另一示例性实施例的进口部分的截面图和前视图；以及
[0050]图21示出了根据另一示例性实施例的进口部分的截面图和前视图。
【具体实施方式】
[0051]现在详细参照实施例，在附图中示出了实施例的示例，其中，贯穿附图类似的附图标记是指类似的元件。在这点上，呈现的实施例可以具有不同形式，并且不应当被解释为受限于本文所阐明的描述。因此，以下仅通过参考附图描述示例性实施例以说明本说明书的一些方面。在要素列表后面的例如..中的至少一个”等表述修饰整个要素列表但不修饰列表中的单独要素。
[0052]将参照附图更全面地描述本发明构思的优点和特征以及实现这些优点和特征的方法，在附图中示出了本发明构思的示例性实施例。然而，本发明构思可以通过多种不同形式来实施，并且不应当被解释为受限于本文中所阐述的实施例；相反，提供这些实施例，使得本公开将是彻底和完整的，并且将把本发明构思的观念充分传达给本领域的普通技术人员。贯穿说明书，类似的附图标记表示类似的元件。
[0053]同时，本文中所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例的目的，而不是意在限制示例性实施例。如本文中使用的，单数形式“一个(a或者an)”和“所述(the)”意图还包括复数形式，除非上下文明确地另外指示。还将理解的是，在本文中使用的措词“包括”和/或“包含”表明存在所述的组件，但是不排除存在或添加一个或多个其它组件。
[0054]除非另外定义，否则本文中使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与示例性实施例所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。
[0055]图1是根据本发明构思的示例性实施例的海上浮式发电机的示意图。图2是根据本发明构思的示例性实施例的海上浮式发电机的截面图。图3是包括在图2所示的海上浮式发电机中的进口部分的摘录视图。图4是沿线A-A切割的图3的进口部分的截面图。图5至图7示出了系泊缆(mooring rope)的安装示例。图8和图9示出了海水的流动如何受水面波形的影响的海上浮式发电机。图10是根据示例性实施例的包括流速平滑箱(flow velocitysmoothing tank)的海上浮式发电机的示意图。图11是图10的海上浮式发电机的示意性平面图。图12和图13是示出了包括平衡水箱(equilibrium water tank)的海上浮式发电机的示意图。图14和图15是示出了包括护舷木(fender beam)的海上浮式发电机的示意图。图16示出了当海水蓄水池被拖动时发生的流动分离。图17示出了当流动分离减小时的海上浮式发电机。图18是海水蓄水池内部的加固墙的不意图。图19是浮力稳定室的不意图。图20不出了根据另一示例性实施例的进口部分的截面图和前视图。图21示出了根据另一示例性实施例的进口部分的截面图和前视图。
[0056]如图1中所示，根据本发明构思的示例性实施例的海上浮式发电机包括海水蓄水池10、进水管20、水轮发电机30和水位调节器。
[0057]海水蓄水池10储存海水并浮在海面上。海水蓄水池10根据储存在其中的海水的量从海面上升或下降。提供海水蓄水池10以通过使用海面与海水蓄水池10中的水位之间的水位差产生电力。
[0058]根据本示例性实施例，海水蓄水池10的外壁由混凝土形成。更加优选地，为了防止由于张力导致的混凝土裂缝，海水蓄水池10的外壁可以通过安装插入混凝土墙体中的筋(Tendon)而由预应力混凝土(PC)形成，其中，预应力混凝土(PC)通过在外壁的混凝土部分保持恒定压缩力来防止裂缝。
[0059]根据本发明构思的示例性实施例，当海水蓄水池10停驻在海面上时，通过使用大海与海水蓄水池10之间的水位差来执行水力发电。因此，要确保水位差。随着每底面积的重量增加，浮力结构沉的更深，从而形成更大的水位差。当海水蓄水池10由钢铁材料形成时，海水蓄水池10每单位面积的重量太小，水位差也会很小。因此，当海水蓄水池10是混凝土结构时，可以容易地提供水位差。
[0060]另外，通过使用混凝土结构制造海水蓄水池10在维护方面具有优势。由于海水流进和流出海水蓄水池10，因此需要防止海水蓄水池10受腐蚀。如果海水蓄水池10由钢铁材料形成，则海水蓄水池10的外壁和内部必须定期涂覆保护涂层以防止腐蚀，并且如果结构尺寸大，则事实上不可能将该结构拖拉到陆地上。因此，根据本发明构思的示例性实施例的由混凝土形成的海水蓄水池10不需要保护涂层，从而增加了其使用时间段且易于维护。
[0061]此外，通过使用混凝土结构形成海水蓄水池10，将该结构的长自然周期振荡设置为使得海水蓄水池10稳定地浮在海面上。详细地，在海面上流动的浮力结构不仅必须忍受波力(wave power)，而且防止由于波引起的共振。如果浮力结构发生了共振，则浮力结构的垂直移动的幅度突然增大，使得在系泊缆110上作用的张力也突然增大，从而导致系泊缆110与浮力结构之间的混凝土部分损坏或者导致系泊缆110与大洋底120分离。当浮力结构的质量增加时，浮力结构的共振周期增大，因此，由混凝土形成的海水蓄水池10可以比由钢铁材料形成的海水蓄水池具有更长的自然周期振荡。
[0062]另外，如图2中所示，容纳进水管20和水轮发电机30等的机房包括于海水蓄水池10中，并且可以通过入口通道进入机房。例如，运送人或货物的运送设备200安装在入口通道中。另外，如图8至图10中所示，通气孔11安装在海水蓄水池10中，通过通气孔11，大气压可以作用于海水蓄水池10的水位。
[0063 ] 进水管20弓I导海水流经进口部分140，流入海水蓄水池1。
[0064]进口部分140是海水从外部流经的部分，并根据本示例性实施例布置在海水蓄水池10的侧下端。根据本示例性实施例，进口部分140如图3中所示从海水蓄水池10突起。另夕卜，沿圆周彼此间隔开的狭缝141形成在进口部分140中。
[0065]如图4中所示，狭缝141可以具有从外侧朝内侧减小的宽度。海水流经狭缝141的面积大于进水管20的截面。也就是，狭缝141的最外宽度的总面积大于进水管20的截面。可选地，进口部分140还可以不从海水蓄水池10的外壁突起，例如如图1、图8和图9所示。详细地，图20A是根据另一示例性实施例的进口部分140的截面图，图20B是图20A的进口 140的前视图。如图20A中所示，进口部分140可以不从海水蓄水池10的外壁突起，而可以被形成为使得多个狭缝141如图20B所示形成，从而海水可以从中流过。
[0066]另外，进口部分140可以以不同于图3所示的方式的方式从海水蓄水池10的外壁突起。详细地，图21A是根据另一示例性实施例的进口部分140的截面图，图21B是图21A的进口140的前视图。如图21A中所示，进口部分140可以从海水蓄水池10的外壁沿径向突起和延伸，并且可以在其中形成多个狭缝141，如图21B中所示，从而海水可以从中流过。
[0067]设置水轮发电机30以基于水位差产生水力，并且水轮发电机30设置在进水管20上。水轮发电机30的结构在本领域中公知，因此省略其详细描述。
[0068]设置水位调节器以将储存在海水蓄水池10中的海水排放到外面。根据本示例性实施例，通过使用水轮发电机30执行水位调节器的功能。根据本示例性实施例的水轮发电机30在海水进入时用作发电机，并且用作栗以将海水从海水蓄水池10排放到外面。因此，水轮发电机30是所谓的可逆水轮发电机，执行发电机和栗二者的功能。可选地，还可以使用附加栗执行水位调节功能。
[0069]根据如上所述的结构，通过使用水位调节器将海水排放到大海，并且海水蓄水池10中的水位变得低于海水蓄水池10外部的水位，从而在产生水位差的同时，海水流入海水蓄水池10中，并且通过使用水轮发电机30产生电力。
[0070]第一阀门40和第二阀门50设置在进水管20上。第一阀门40布置在进口部分140和水轮发电机30之间，并且第二阀门50布置在水轮发电机30和海水蓄水池10之间。滤除异物的过滤器(screen) 100设置在第一阀门40和水轮发电机30之间。
[0071]排放储存在海水蓄水池10中的海水的排放管60是从进水管20分出的分支。如图1和图2中所示，排放管60的端部延伸过海水蓄水池10的上部，并且海水通过排放管60被排放。
[0072]如图2中所示，为了产生大海与海水蓄水池10之间的水位差，在第一阀门40关闭并且第二阀门50打开时，通过使用利用稍后将描述的风能发电单元、太阳能发电单元和潮汐能发电单元中的至少一个发电单元所产生的电力或者通过使用从陆地获得的电力将海水蓄水池1的海水栗出。
[0073]根据本示例性实施例，水轮发电机30用作栗，通过排放管60将栗出的海水排放到大海。在海水在被排放时，海水蓄水池1的水位逐渐降低，海水蓄水池1整体上逐渐上升。
[0074]如图2中所示，海水蓄水池10的最低限度是内部限制低水位，并且由于海水蓄水池10已经上升，从海水蓄水池10看到的大海的水位变成该内部限制低水位处的外部水位。当海水蓄水池1的水位到达内部限制低水位附近时，停止栗水。
[0075]在如上形成用于发电的就绪状态之后，打开第一阀门40和第二阀门50，使得海水通过进口部分140自然地流入海水蓄水池10，并且这里通过使用水轮发电机30产生电力。包括水轮发电机30的发电单元连接到设置在海水蓄水池10上的主变压器190，主变压器190通过海底电缆180连接到岸上的变电站，从而将产生的电力传输到变电站。海底电缆180包括通信线、电力传输线以及用于驱动发电站中的内部元件并从陆地获得的电力的线。
[0076]海水蓄水池10经由系泊缆110连接到大洋底120。图5至图7示出了以各种方式连接到海水蓄水池10的系泊缆110。图5示出了将海水蓄水池10的上部连接到大洋底120的系泊缆110的示例。图6示出了系泊缆110的端部牢牢固定于大洋底120的示例。图7示出了系泊缆110紧密地布置于海水蓄水池10的外壁以向下延伸的示例。可以以各种方式安装系泊缆IlOo
[0077]根据本示例性实施例，可以根据海水蓄水池10下沉到海水水位之下的量来调节系泊缆110的长度。应当确保系泊缆110具有足够的长度，以使海水蓄水池10可以独自地上升和下降。
[0078]如果系泊缆110太长，则海水蓄水池10可能由于潮流或者由于与船舶或漂流结构碰撞以及埋入水下的海底电缆180的牵制稳定性而浮动(水平运动或旋转运动)。因此，应适当地调节系泊缆110的长度。
[0079]系泊缆110的长度可以被构造为通过例如使用自动水位测量设备测量海水蓄水池10中的水位并通过使用绞机系统(winch system)而被自动调节，其中，自动水位测量设备用于测量海水蓄水池10下沉的深度。自动水位测量设备可以使用各种方法，诸如将浮标安装在水面上的方法，通过向水面辐射超声波来测量水面的高度的方法，或者测量沉到水下的导体的电阻的方法。
[0080]参照图2，根据本发明构思的本示例性实施例的海上浮式发电机包括风力发电单元70、太阳能发电单元80和潮汝发电单元90。
[0081]风力发电单元70或太阳能发电单元80可以设置在海水蓄水池10之上，潮汐发电单元90可以设置在海水蓄水池10之下。可以选择性地安装风力发电单元70、太阳能发电单元80和潮汐发电单元90，或者可以安装它们全部。风力发电单元70、太阳能发电单元80和潮汐发电单元90在本领域是公知的，因此省略其描述。
[0082]风力发电单元70、太阳能发电单元80和潮汐发电单元90将产生的电力传输到陆地，使得电力可以被使用，此外，电力还可以被用作用于驱动发电厂的内部元件的电力以将海水蓄水池1的海水栗到大海，从而设置用于水力发电的就绪状态。
[0083]另外，根据本示例性实施例，海上浮式发电机包括流速平滑箱130、平衡水箱160、护舷木170、弧形部分15、浮力稳定室220和加固墙16。
[0084]设置流速平滑箱130以防止当海水通过进口部分140进入时由于海水回流导致的水力发电的中断，其中，所述海水回流是由波压的变化引起的。
[0085]详细地，图8示出了在水面的波形向上弯曲的波峰处的海上浮式发电机。如图8中所示，在波峰处，波压施加到海水蓄水池10，使得进入进水管20的海水的流速可以突然增大。
[0086]相反，图9示出了在水面的波形向下弯曲的波脊处的海上浮式发电机。如图9中所示，在波脊处，波压被施加远离海水蓄水池10，使得通过进水管20的海水的流速减小。
[0087]如果波脊非常大使得水面进一步从海水蓄水池10的水位大大降低，则海水可以从海水蓄水池10回流，并且水力发电会停止。因此，设置流速平滑箱130以使流入海水蓄水池10的海水的流速的变化最小化，而不管波脊如何。
[0088]当安装了流速平滑箱130时，流速的波动范围的减小比(reduct1nrat1)受流速平滑箱130的水面的面积和进水管20的截面的影响。当流速平滑箱130的水面的面积是进水管20的截面的大约5倍至大约10倍时，与不包括流速平滑箱130时相比，流速的波动范围减小到大约1/10至大约1/5。图10示意性示出了海水流经进口部分140并穿过流速平滑箱130进入进水管20。通气孔12安装在流速平滑箱130中，使得大气压作用于流速平滑箱130的水位。
[0089]根据本示例性实施例，当安装了流速平滑箱130时，进水管20包括第一进水管21和第二进水管22，如图11中所示。
[0090]第一进水管21将进口部分140和流速平滑箱130彼此连接。第二进水管22将流速平滑箱130和海水蓄水池1彼此连接。
[0091]此外，过滤器100、第一阀门40和第三阀门150设置在第一进水管21上。设置过滤器100以滤除包含在海水中的异物。第一阀门40设置在进口部分140与过滤器100之间。第三阀门150设置在过滤器100与流速平滑箱130之间。
[0092]第四阀门210、排放管60、水轮发电机30和第二阀门50设置在第二进水管22上。第四阀门210设置在流速平滑箱130与水轮发电机30之间。第二阀门50设置在水轮发电机30与海水蓄水池10之间。以上已经详细描述了排放管60和水轮发电机30，因此，省略其详细描述。
[0093]当包括了流速平滑箱130时，随着海水被排放或进入，第一阀门至第四阀门40、50、150和210如下进行操作。
[0094]当将海水蓄水池10的海水栗到大海时，第四阀门210关闭，且第二阀门50打开。在这种状态下，通过使用水轮发电机30将海水通过排放管60栗出到大海。当海水蓄水池10的海水足以栗到大海使得设置了允许水力发电的就绪状态时，只有第一阀门40关闭，而其他阀门打开。
[0095]在通过使海水进入来进行水力发电时，第一阀门至第四阀门40、50、150和210全部打开。当检查过滤器100时，第一阀门40和第三阀门150关闭，当检查或修复水轮发电机30时，第二阀门50和第四阀门210关闭。
[0096]包括平衡水箱160以保持海水蓄水池1的水平性。如图12和图13中所示，平衡水箱160对称地设置在海水蓄水池10的每个边缘处。根据本示例性实施例，平衡水箱160设置在海水蓄水池10的每个拐角处。在平衡水箱160中形成通气孔13和14，使得大气压可以作用于平衡水箱160的水位。
[0097]平衡水箱160补充通过使用系泊缆110保持海水蓄水池10的平衡的功能。浮式结构的距其中心相对远的边缘部分的重量的变化大大影响浮式结构的倾斜度。因此，将平衡水箱160对称地安装在海水蓄水池1的边缘，使得海水蓄水池1可以对其倾斜度的调节灵敏地作出反应。
[0098]设置护舷木170以减轻对船舶或其他漂流结构的碰撞。如图14和图15中所示，根据本示例性实施例，沿海水蓄水池10的侧围设置护舷木170。系泊缆110在护舷木170之间向下延伸。
[0099]另外，根据本示例性实施例的海水蓄水池10在其底面的每个边缘包括弧形部分15，以去除流动分离。根据本发明构思的海上浮式发电机可以被拖拉到长距离海上或外国。
[0100]在这种情况下，应减小影响拖力和拖速的阻力(drag)。阻力增大是因为如图16中所示由于在海水蓄水池10的底面的拐角处形成的流动分离而导致形成了负压力。因此，如图17中所示，由于海水蓄水池10的底面的拐角是弧形的，可以去除流动分离，从而最小化拖拉期间的阻力。
[0101]设置加固墙16以提高海水蓄水池10的结构稳定性。当海上浮式发电机具有非常大的宽度、长度和重量时使用海水蓄水池10，由此，在海水蓄水池10中安装多个加固墙16以提供海水蓄水池10的结构稳定性。当参考图18时以格点形式按均匀间隔布置加固墙16，但是这是示例性的，可以通过各种方式修改加固墙16的布置，只要易于提供海水蓄水池10的结构加强和其中海水的循环。
[0102]设置浮力稳定室220以防止海水蓄水池10下沉。浮力稳定室220的内部由钢铁材料形成，浮力稳定室220的外部由混凝土形成，并且浮力稳定室220充有空气。
[0103]如图19中所示，根据本示例性实施例，浮力稳定室220设置在海水蓄水池10之上。可以通过使用混合混凝土施工方法制造浮力稳定室220，在所述混合混凝土施工方法中，放置钢板以保持水密性，然后在钢板的外周上沉积混凝土。浮力稳定室220充有空气。
[0104]然而，浮力稳定室220的位置不限于以上情形。例如，浮力稳定室220可以容纳在海水蓄水池10内部并且布置在海水蓄水池10中填充的海水的水位以上，或者可以布置在海水蓄水池10的侧壁上。
[0105]如上所述，根据本发明构思的海上浮式发电机，通过使用海水蓄水池10与大海之间的水位差来产生电力。因此，可以准确地预测产生电力的时间、要产生的电力的量以及发电的持续时间，从而产生优质电力。
[0106]由于海水蓄水池10浮在海面上，在海上产生新的空间。因此，作为替代，在难以在陆地上安装发电机的情况下，可以使用根据本发明构思的海上浮式发电机。此外，可以在易于制造发电机的位置制造海上浮式发电机，然后，拖拉海上浮式发电机，由此可以将海上浮式发电机运输长距尚，例如，运输到外国。
[0107]另外，与固定在大洋底120上的结构相比，海水蓄水池10不扰乱潮流或海水的循环，因此，海水蓄水池10是环境友好的，并且不导致大洋底的沉积或侵蚀，由此不导致地理改变。固定结构在水的更深深度处消耗更多的材料和设备，而海水蓄水池10是浮式的，因此不管水深变化如何而被安装，从而在建造成本方面是符合成本效益的。
[0108]可以在陆地上或者在柱水(column water)区域中制造海水蓄水池10，然后通过浮动来运输海水蓄水池10，并将其停泊在特定地点上。因此，与固定型结构相比，海水蓄水池10的制造受海洋天气(诸如台风或飓风)影响较小，由此建造得更快。另外，海水蓄水池10可被拖动长距离，因此海水蓄水池10是高度移动的并且还容易地应用于潮汐的退潮与流动之间的差较大的海域。
[0109]另外，根据本发明构思的海上浮式发电机通过一起使用诸如风能、太阳能和潮汐能的可再生能源来产生电力，因此，可以将变化很大的可再生能源转换成均匀输出的电力。
[0110]也就是说，可以将通过驱动风力发电单元70、太阳能发电单元80和潮汐发电单元90所产生的电力传输到陆地使用，或者可以将所述电力用作用于驱动发电厂的内部元件的电力，以将所述电力用作将海水蓄水池10的海水栗到大海的电力，从而建立电力就绪状态，并且当电力需求突然增大时或者如果需要电力，则可以通过水力发电产生电力。
[0111]当海水蓄水池10的水位随着海水进入海水蓄水池10而升高时，海水蓄水池10自动下降，因此，在发电期间水位的差的变化很小，从而可以在期望时间密集地产生具有均匀输出的优质电力。
[0112]根据本发明构思的海上浮式发电机，通过使用海水蓄水池中的水位与海水水位之间的水位差来产生电力，从而在期望时间提供优质电力，并且可以准确地预测何时产生电力、产生多少电力以及产生多长时间的电力。
[0113]另外，风力发电单元或太阳能发电单元设置在海水蓄水池之上，潮汐发电单元可以设置在海水蓄水池之下，从而将使用发电单元产生的电力传输到陆地，或者将所述电力用作用于驱动发电厂的内部元件以调节水位的电力，从而密集地产生优质电力并将电力供应到陆地。
[0114]应当理解的是，应当仅在描述的意义下而不是针对限制的目的来考虑本文中描述的示例性实施例。每个示例性实施例中特征或方面的描述应当典型地被看作是可用于其他示例性实施例中的其他类似特征或方面。
[0115]尽管已参照附图描述了一个或多个示例性实施例，但是本领域普通技术人员将理解:在不脱离由所附权利要求限定的本发明构思的精神和范围的情况下，可以在其中进行形式和细节上的各种修改。
【主权项】
1.一种海上浮式发电机，包括: 海水蓄水池，被配置为储存海水，所述海水蓄水池在浮在海面上的同时根据储存的海水的量而上升或下降； 进水管，被配置为引导海水经过进口部分流至所述海水蓄水池； 水轮发电机，设置在所述进水管上；以及 水位调节器，被配置为将储存在所述海水蓄水池中的海水排放到外面， 其中，当由于所述海水蓄水池的水位下降为低于所述海水蓄水池外部的水位而产生了水位差时，在海水通过所述进水管进入所述海水蓄水池时，通过使用所述水轮发电机产生电力。2.根据权利要求1所述的海上浮式发电机，还包括:位于所述进水管中的第一阀门和第二阀门， 其中，第一阀门设置在所述进口部分和所述水轮发电机之间，并且第二阀门设置在所述水轮发电机和所述海水蓄水池之间。3.根据权利要求1所述的海上浮式发电机，还包括:从所述进水管分支出的排放管， 其中，通过所述排放管排放储存在所述海水蓄水池中的海水。4.根据权利要求1所述的海上浮式发电机，其中，所述水轮发电机在海水进入时用作发电机，并且用作将海水从所述海水蓄水池排放到外部的栗，从而用作水位调节器。5.根据权利要求1所述的海上浮式发电机，其中，在所述海水蓄水池之上设置风力发电单元或太阳能发电单元。6.根据权利要求1所述的海上浮式发电机，其中，在所述海水蓄水池之下设置潮汐发电单元。7.根据权利要求2所述的海上浮式发电机，其中，在第一阀门和所述水轮发电机之间设置过滤器以滤除异物。8.根据权利要求1所述的海上浮式发电机，其中，所述海水蓄水池的外壁由混凝土形成。9.根据权利要求1所述的海上浮式发电机，其中，所述海水蓄水池经由系泊缆连接到大洋底，并且根据所述海水蓄水池下沉到海面之下的深度来调节系泊缆的长度。10.根据权利要求1所述的海上浮式发电机，其中，流经所述进口部分的海水储存在流速平滑箱中，之后流入所述海水蓄水池。11.根据权利要求1所述的海上浮式发电机，其中，所述进口部分包括狭缝，所述狭缝沿所述进口部分的圆周方向彼此间隔开，以使海水流经所述狭缝。12.根据权利要求11所述的海上浮式发电机，其中，海水流经所述狭缝的面积大于所述进水管的截面。13.根据权利要求10所述的海上浮式发电机，其中，所述进水管包括第一进水管和第二进水管，第一进水管将所述进口部分和所述流速平滑箱连接，第二进水管将所述流速平滑箱和所述海水蓄水池连接， 其中，滤除异物的过滤器、位于所述进口部分和所述过滤器之间的第一阀门以及位于所述过滤器和所述流速平滑箱之间的第三阀门设置在第一进水管上，以及 位于所述流速平滑箱和所述水轮发电机之间的第四阀门以及位于所述水轮发电机和所述海水蓄水池之间的第二阀门设置在第二进水管上。14.根据权利要求1所述的海上浮式发电机，其中，在所述海水蓄水池的边缘处对称地设置平衡箱，以保持所述海水蓄水池的平衡。15.根据权利要求1所述的海上浮式发电机，其中，在所述海水蓄水池的侧面上设置护舷木，所述护舷木减轻由于与船舶或漂流结构的碰撞而导致的对所述海水蓄水池的影响。16.根据权利要求1所述的海上浮式发电机，其中，所述海水蓄水池的底面的拐角是弧形的。17.根据权利要求1所述的海上浮式发电机，其中，在所述海水蓄水池内部设置加固墙，以在结构上加固所述海水蓄水池。18.根据权利要求1所述的海上浮式发电机，还包括浮力稳定室，其中，所述浮力稳定室的内部由钢铁材料形成，所述浮力稳定室的外部由混凝土形成，并且所述浮力稳定室充有空气。19.根据权利要求11所述的海上浮式发电机，其中，所述狭缝的宽度从外到内减小。
【文档编号】F03D9/25GK106065843SQ201610239580
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年4月18日 公开号201610239580.9, CN 106065843 A, CN 106065843A, CN 201610239580, CN-A-106065843, CN106065843 A, CN106065843A, CN201610239580, CN201610239580.9
【发明人】朴久远, 金钟宽, 崔守永
【申请人】韩国电力技术株式会社