风力发电转型于潮汐发电的并网供电系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种风力发电转型于潮汐发电的并网供电系统，包括水叶、发电机、铁塔。发电机包括磁幄、线圈，所述磁幄由两部分永磁块组成，一部分永磁块N极全部朝向磁幄内，另一部分永磁块S极全部朝向磁幄内，两部分永磁块合成径向磁场。所述线圈通过转轴置于磁幄内，转轴处于两部分永磁块的间隔处。所述线圈作为定子，磁幄作为转子，线圈铁芯为圆形铁芯。其技术特征是：水叶置于磁幄，线圈定子固定于铁塔上端，水叶为桨式结构，径向承受水力。潮汐是一种蕴藏量极大、取之不尽、用之不竭、洁净无污染的可再生能源，潮汐水渠发电技术与现有潮汐发电技术相比更具先进性，数组或数十组发电装置之间的互联系统可向岸上输送更强大的电力。
【专利说明】风力发电转型于潮汐发电的并网供电系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种风力发电转型于潮汐发电的并网供电系统。
【背景技术】
[0002]风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大，全球的风能约为2.74X109MW，其中可利用的风能为2X107MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。中国风能储量很大、分布面广，仅陆地上的风能储量就有约2.53亿千瓦。
[0003]随着全球经济的发展，风能市场也迅速发展起来。自2004年以来，全球风力发电能力翻了一番，2006年至2007年间，全球风能发电装机容量扩大27 %。2007年已有9万兆瓦，这一数字到2010年将是16万兆瓦。预计未来20-25年内，世界风能市场每年将递增25 %。随着技术进步和环保事业的发展，风能发电在商业上将完全可以与燃煤发电竞争。
[0004]“十五”期间，中国的并网风电得到迅速发展。2006年，中国风电累计装机容量已经达到260万千瓦，成为继欧洲、美国和印度之后发展风力发电的主要市场之一。2007年我国风电产业规模延续暴发式增长态势，截至2007年底全国累计装机约600万千瓦。2008年8月，中国风电装机总量已经达到700万千瓦，占中国发电总装机容量的1%，位居世界第五，这也意味着中国已进入可再生能源大国行列。
[0005]2008年以来，国内风电建设的热潮达到了白热化的程度。2009年，中国(不含台湾地区)新增风电机组10129台，容量13803.2丽，同比增长124% ;累计安装风电机组21581台，容量25805.3MW。2009年，台湾地区新增风电机组37台，容量77.9MW ;累计安装风电机组 227 台，容量 436.05MW。
[0006]然而，风电在发展中也遇到不少问题:1、噪声，视觉污染；2、占用大片土地；3、不稳定，不可控；4、目前成本仍然很高；5、影响鸟类(尤其是迁徒)。
[0007]
[0008]显然，风电的发展是具有局限性的。在海湾或感潮河口，可见到海水或江水每天有两次的涨落现象，早上的称为潮，晚上的称为汐。潮汐作为一种自然现象，为人类的航海、捕捞和晒盐提供了方便。这种现象主要是由月球、太阳的引潮力以及地球自转效应所造成的。涨潮时，大量海水汹涌而来，具有很大的动能；同时，水位逐渐升高，动能转化为势能。落潮时，海水奔腾而归，水位陆续下降，势能又转化为动能。海水在运动时所具有的动能和势能统称为潮汐能。潮汐是一种蕴藏量极大、取之不尽、用之不竭、不需开采和运输、洁净无污染的可再生能源。
[0009]潮汐发电是水力发电的一种。通常，在有条件的海湾或潮口建筑堤坝、闸门围成水库，水库水位与外海潮位之间形成一定的潮差(即工作水头)，从而可驱动水轮发电机组发电。一般说来，三级风才有利用的价值。但从经济合理的角度出发，风速大于每秒4米才适宜于发电。在一般情况下，虽然风速大于水流的速度，但潮汐形成的非落差式水流的冲力往往数倍于风力，因此，将风力发电转型于潮汐发电无疑可以获得同等的发电能力甚至优于前者。
【发明内容】
[0010]本发明的目的是提出一种风力发电转型于潮汐发电的并网供电系统，以解决上述问题。
[0011]本发明提供的风力发电转型于潮汐发电的并网供电系统，包括水叶、发电机、铁塔。发电机包括磁幄、线圈，所述磁幄由两部分永磁块组成，一部分永磁块N极全部朝向磁幄内，另一部分永磁块S极全部朝向磁幄内，两部分永磁块合成径向磁场。所述线圈通过转轴置于磁幄内，转轴处于两部分永磁块的间隔处。所述线圈作为定子，磁幄作为转子，线圈铁芯为圆形铁芯。其技术特征是:水叶置于磁幄，线圈定子固定于铁塔上端，水叶为桨式结构，径向承受水力。海湾或内陆低洼处建有可形成水位与外海潮位形成一定潮差的水库，水库与外海具有可供潮差形成急速水流的潮汐水渠，水叶、发电机、铁塔组成的发电装置通过铁塔数组或数十组置于长长的潮汐渠坝，数组或数十组发电装置之间通过输电线互联并连接岸上输电系统。
[0012]所述永磁磁幄为柱形或方形或箱形。
[0013]所述永磁块为钕铁硼或强磁材料。
[0014]所述圆形铁芯由娃钢材料构成。
[0015]所述置于磁幄的水叶为八片或多片。
[0016]所述铁塔高为10-30m。
[0017]所述叶轮直径为10-30m。
[0018]所述潮汐水渠宽1.5-3.0m。
[0019]所述潮汐水渠长1-5公里。
[0020]所述潮差水库的面积为1-10平方公里。
[0021]所述潮差水库的平均深度为3-10m。
[0022]铁塔通过海堤固定于潮汐渠坝。固定于潮汐渠坝的铁塔为圆柱形，以防水面垃圾的积累。水叶的工作(运动)为划船式的，因而叶片不会积累水面垃圾，无须人工维护。潮差形成水流很急速，因而潮差发电的蕴量也非常可观。潮汐是一种蕴藏量极大、取之不尽、用之不竭、不需开采和运输、洁净无污染的可再生能源，潮汐水渠发电技术与现有潮汐发电技术相比更具先进性，数组或数十组发电装置之间的互联系统可向岸上输送更强大的电力。
[0023]发电机采用圆形铁芯线圈，磁幄呈现“无级”转动，即使微弱的水流也能推得动水叶，从而实现低速发电机的低流速发电(水流越快发电效率越高。低流速发电确保发电机常年发电)。水叶带动磁幄转动，定子线圈发出的电为交流电(无刷)，因而风力发电转型于水流发电的低速发电机免维修使用年限可达25年以上。
[0024]实施方式
[0025]下面通过实施方式对本发明进行说明。
[0026]本发明包括水叶、发电机、铁塔。发电机包括磁幄、线圈，所述磁幄由两部分永磁块组成，一部分永磁块N极全部朝向磁幄内，另一部分永磁块S极全部朝向磁幄内，两部分永磁块合成径向磁场。所述线圈通过转轴置于磁幄内，转轴处于两部分永磁块的间隔处。所述线圈作为定子，磁幄作为转子，线圈铁芯为圆形铁芯。其技术特征是:水叶置于磁幄，线圈定子固定于铁塔上端，水叶为桨式结构，径向承受水力。海湾或内陆低洼处建有可形成水位与外海潮位形成一定潮差的水库，水库与外海具有可供潮差形成急速水流的潮汐水渠，水叶、发电机、铁塔组成的发电装置通过铁塔置于潮汐渠坝。
[0027]置于磁幄的桨式水叶为16片，叶轮直径为30m，塔高13m。潮汐水渠宽2m，水渠长3公里。潮差水库的面积为5平方公里，潮差水库的平均深度为5m。铁塔通过海堤固定于潮汐渠坝。固定于潮汐渠坝的铁塔为圆柱形，以防水面垃圾被卡而停留不前。铁塔单侧设置发电机，发电装置之间通过输电线互联并连接岸上输电系统。
【权利要求】
1.一种风力发电转型于潮汝发电的并网供电系统,包括水叶、发电机、铁塔。发电机包括磁幄、线圈，所述磁幄由两部分永磁块组成，一部分永磁块N极全部朝向磁幄内，另一部分永磁块S极全部朝向磁幄内，两部分永磁块合成径向磁场。所述线圈通过转轴置于磁幄内，转轴处于两部分永磁块的间隔处。所述线圈作为定子，磁幄作为转子，线圈铁芯为圆形铁芯。其技术特征是:水叶置于磁幄，线圈定子固定于铁塔上端，水叶为桨式结构，径向承受水力。海湾或内陆低洼处建有可形成水位与外海潮位形成一定潮差的水库，水库与外海具有可供潮差形成急速水流的潮汐水渠，水叶、发电机、铁塔组成的发电装置通过铁塔数组或数十组置于长长的潮汐渠坝，数组或数十组发电装置之间通过输电线互联并连接岸上输电系统。
【文档编号】H02K1/22GK104052174SQ201410155492
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年4月18日 优先权日:2014年4月18日
【发明者】李扬远 申请人:李扬远