一种浮式风能-太阳能-波浪能集成发电平台的制作方法

本实用新型涉及一种发电装置，具体涉及一种浮式风能-太阳能-波浪能集成发电平台。

背景技术：

20世纪以来，随着社会经济的迅猛发展，世界各国对能源的需求量急剧增长。为了解决不可再生能源资源的枯竭与环境的日益恶化，寻找可替代、可再生、清洁的新型能源已成为全球各个国家的共识。海洋作为占地球面积70％的主体，不仅拥有丰富的水产、石油等资源，更蕴藏着巨大的能源，海洋能源主要以潮汐、波浪、温度差、盐度梯度、海流等形式存在，海洋能的利用具有重大潜力，加大海洋能的开发与研究具有重要意义。我国东部沿海的海上可开发风能资源约达7.5亿千瓦，不仅资源潜力巨大，而且开发利用市场条件良好。照射在地球上的太阳能非常巨大，大约40分钟照射在地球上的太阳能，足以供全球人类一年能量的消费；太阳能是真正取之不尽、用之不竭的能源，而且太阳能发电绝对干净、无公害，太阳能发电被誉为是理想的能源。如何同时对海洋能、风能、太阳能进行利用是非常重要的研究课题。目前，市面上有同时利用波浪能、风能、太阳能进行发电的装置，但其结构复杂、成本高，不稳定，存在“不连续电力”的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种浮式风能-太阳能-波浪能集成发电平台，该发电平台将风能发电装置、太阳能发电装置和波浪能发电装置整合在一起，其结构简单、使用稳定，能解决现有发电装置输出“不连续电力”的问题。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种浮式风能-太阳能-波浪能集成发电平台，包括置于海面上的浮台和置于浮台中心 的支撑柱，支撑柱的一端设有风力发电装置，支撑柱的另一端设有压载舱，压载舱内设有能源管理控制系统和电力传输系统，能源管理控制系统和电力传输系统一起实现对各部分电能的整合、存储与输出等功能；

所述浮台上设有太阳能光伏发电装置，所述浮台的侧壁均匀布设有若干波浪能发电装置；浮台通过张力拉索与海床上的锚连接；

所述风力发电装置、太阳能光伏发电装置、波浪能发电装置通过能源管理控制系统与电力传输系统连接，电力传输系统将风力发电装置、太阳能光伏发电装置、波浪能发电装置的电能传给陆上电网。

更进一步的方案是，所述波浪能发电装置通过滑道式接触机构与浮台连接，所述滑道式接触机构包括位于浮台外侧的滑道、置于波浪能发电装置内侧的滑轮，滑轮通过滑轮轴与波浪能发电装置连接，在滑轮与波浪能发电装置之间设有弹簧阻尼器，弹簧阻尼器将滑轮压向滑道。

更进一步的方案是，所述波浪能发电装置有偶数套，对称布设在浮台外侧。

更进一步的方案是，所述波浪能发电装置包括液压缸，液压缸的有杆腔通过第一单向流入阀与液压马达的出油口连接，液压缸的有杆腔通过第二单向流出阀与液压马达的进油口连接；液压缸的无杆腔通过第二单向流入阀与液压马达的出油口连接，液压缸的无杆腔通过第一单向流出阀与液压马达的进油口连接；液压马达与发电机连接；液压缸的活塞通过连杆与浮台上的立柱连接。

更进一步的方案是，所述液压马达的进油口通过节流阀与液压马达的出油口连接；所述液压马达的进油口和出油口处分别设有储能器。节流阀和储能器的作用为稳定液压系统压力和保护液压系统安全。

更进一步的方案是，所述太阳能光伏发电装置包括若干置于浮台上的太阳能电池板。

更进一步的方案是，所述风力发电装置为兆瓦级变速变桨海上风力发电机。

更进一步的方案是，所述能源管理控制系统包括与风力发电装置连接的第一AC/DC模块、与太阳能光伏发电装置连接的DC/AC模块、与波浪能发电装置连接的第二AC/DC模块，第一AC/DC模块、DC/AC模块、第二AC/DC模块与蓄电池连接，蓄电池通过逆变器与电源管理模块连接，蓄电池直接与电源管理模块连接，电源管理模块与电力传输系统连接。

更进一步的方案是，所述电力传输系统包括通过电缆依次连接的第一变压器、海上换 流站、岸上换流站、第二变压器，第二变压器将风力发电装置、太阳能光伏发电装置、波浪能发电装置的电能传给陆上电网。

更进一步的方案是，所述张力拉索为4条耐腐蚀的张力拉索，均匀布设在浮台四周；所述浮台为圆柱形。

本实用新型的有益效果在于：

将浮台置于海面，在浮台上设有太阳能光伏发电装置，在浮台的四周设有波浪能发电装置，支撑柱置于浮台的中心并横穿浮台，在支撑柱上端设风力发电装置，其结构简单合理，将三种发电装置通过能源管理控制系统与电力传输系统连接，解决了现有风能、太阳能、波浪能发电不连续的问题；

将风能、太阳能、波浪能发电集合在一起，不仅具有周期性互补作用，且提高了发电能力，大大增强了实用性和发电效率；

本实用新型结构设计合理、稳定，可用于海上大型电场的建设，同时可为离岸海洋装备和孤岛等供电。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型浮式风能-太阳能-波浪能集成发电平台的正视结构示意图；

图2是本实用新型浮式风能-太阳能-波浪能集成发电平台的俯视结构示意图；

图3是浮台与波浪能发电装置的连接结构示意图；

图4是滑道式接触机构的结构示意图；

图5是波浪能发电装置的结构示意图；

图6是能源管理控制系统的结构框图；

图7是电力传输系统的结构示意图。

其中：1-太阳能光伏发电装置，2-风力发电装置，3-波浪能发电装置，4-张力拉索，5-压载舱，6-能源管理控制系统和电力传输系统，7-支撑柱，8-活塞，9-立柱，10-浮台，11-滑道式接触机构，12-滑道，13-滑轮，14-弹簧阻尼器，15-液压缸，16-第一单向流入阀，17-第二单向流入阀，18-第一单向流出阀，19-第二单向流出阀，20-节流阀，21-储能器，22-液压马达，23-发电机，24-连杆，25-第一变压器，26-海上换流站，27-岸上换 流站，28-第二变压器，29-海底电缆。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1-图7，一种浮式风能-太阳能-波浪能集成发电平台，包括置于海面上的圆柱形的浮台10和置于浮台10中心的支撑柱7，支撑柱7的一端设有风力发电装置2，支撑柱7的另一端设有压载舱5，压载舱5内设有能源管理控制系统和电力传输系统6，能源管理控制系统和电力传输系统6一起实现对各部分电能的整合、存储与输出等功能；

在浮台10上设有太阳能光伏发电装置1，浮台10的侧壁均匀布设有偶数套波浪能发电装置3，且每个波浪能发电装置3通过滑道式接触机构11与浮台10连接，所述滑道式接触机构11包括位于浮台10外侧的滑道12、置于波浪能发电装置2内侧的滑轮13，滑轮13通过滑轮轴与波浪能发电装置3连接，在滑轮13与波浪能发电装置3之间设有弹簧阻尼器14，弹簧阻尼器14将滑轮13压向滑道12；浮台10通过4条张力拉索4与海床上的锚连接；

风力发电装置2、太阳能光伏发电装置1、波浪能发电装置3通过能源管理控制系统与电力传输系统连接，电力传输系统将风力发电装置2、太阳能光伏发电装置1、波浪能发电装置3的电能传给陆上电网。

所述波浪能发电装置3包括液压缸15，液压缸15的有杆腔通过第一单向流入阀16与液压马达22的出油口连接，液压缸15的有杆腔通过第二单向流出阀19与液压马达22的进油口连接；液压缸15的无杆腔通过第二单向流入阀17与液压马达22的出油口连接，液压缸15的无杆腔通过第一单向流出阀18与液压马达22的进油口连接；液压马达22与发电机23连接；液压缸15的活塞8通过连杆24与浮台10上的立柱9连接；液压马达22的进油口通过节流阀20与液压马达22的出油口连接；液压马达22的进油口和出油口处分别设有储能器21；节流阀20和储能器21的作用为稳定液压系统压力和保护液压系统安全。波浪带动波浪能发电装置3的液压缸15的缸体上下运动，液压缸15有杆腔和无杆腔的压力发生变化。当波浪向上时，波浪压向液压缸15，使液压缸15的缸体向上运动，液 压缸15的无杆腔的压力增大，有杆腔的压力减少，无杆腔中的液压油经第一单向流出阀18流入液压马达22，带动液压马达22工作，从而使发电机23发电，液压马达22的液压油经第一单向流入阀16流入液压缸15的有杆腔，完成一次发电。当波浪向下时，液压缸15在波浪的带动下向下运动，液压缸15的无杆腔的压力减小，有杆腔的压力增大，有杆腔中的液压油经第二单向流出阀19流入液压马达22，带动液压马达22工作，从而使发电机23发电，液压马达22的液压油经第二单向流入阀17流入液压缸15的无杆腔，完成一次发电。

所述能源管理控制系统包括与风力发电装置2连接的第一AC/DC模块、与太阳能光伏发电装置1连接的DC/AC模块、与波浪能发电装置3连接的第二AC/DC模块，第一AC/DC模块、DC/AC模块、第二AC/DC模块与蓄电池连接，蓄电池通过逆变器与电源管理模块连接，蓄电池直接与电源管理模块连接，电源管理模块与电力传输系统连接。所述电力传输系统包括通过海底电缆29依次连接的第一变压器25、海上换流站26、岸上换流站27、第二变压器28，第二变压器28将风力发电装置2、太阳能光伏发电装置1、波浪能发电装置3的电能传给陆上电网。

本实用新型中，所述太阳能光伏发电装置1包括若干置于浮台10上的太阳能电池板。所述风力发电装置2为兆瓦级变速变桨海上风力发电机。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。