借重力制造浮力以提升水位的水力发电方法及其发电系统与流程

本发明属于水力发电清洁能源领域，涉及一种借重力制造浮力以提升水位的水力发电方法及其发电系统。

背景技术：

真正意义的清洁能源是水电，水是地球上最多的资源，在全球环境气候日趋严重的今天，化石资源不能再烧下去了，向水要能源应是人类正确的选择，特别是大海的水是取之不尽的。

目前的水力发电主要是拦坝蓄水发电，而建大坝投资过大，还伴随一系列的其它问题，更重要的是大坝建成蓄上了成百上万平方公里的水，水从发电机里一过，一泻千里，一次性使用，太浪费淡水资源。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种设计科学合理的借重力制造浮力以提升水位的水力发电方法，可以减少很多水力发电所受的制约条件，是一种创造性的革命性的发电方法，同时还提供一种结构简单的借重力制造浮力以提升水位的水力发电系统；本发明提供的借重力制造浮力以提升水位的水力发电方法及其发电系统，水资源利用效率高，发电效率高，可应用于水力发电站库区、湖泊、水库、江河和大海中没有潮汐或潮汐落差很小的海域。

本发明的目的是这样实现的：第一方面，提供一种借重力制造浮力以提升水位的水力发电方法，包括以下步骤：

（1）通过能够上下往复运动的浮动装置为设定高度的固定水槽不断运送设定体积的水；

（2）所述固定水槽内的水通过下落水管道不断流入发电机，使所述发电机不断发电；

（3）所述发电机用过的水流入设定高度的重力水槽，所述重力水槽在设定时间内装满设定体积的水后能够从该高度自由下落，下落到所述重力水槽的底部刚好接触水面的设定位置时通过相应的锁止机构锁止，接着重力水槽水闸打开，所述重力水槽内的水及后续流入所述重力水槽的水通过所述重力水槽水闸还与原水源；

（4）同时，所述重力水槽自由下落过程中产生的重力通过拉动装置将所述浮动装置的可伸缩浮漂在设定时间内拉伸开以制造浮力，该浮力能够使装满设定体积水的所述浮动装置向上浮出水面，并在设定时间内将所述浮动装置的浮动提升水槽提升到其上端与所述固定水槽的下端接近相同的设定位置；

（5）接着，在所述浮力的作用下，所述浮动提升水槽到达所述设定位置并通过两个水槽闸门的相互配合开始给所述固定水槽注水，注水过程中，所述浮动装置会继续上升，并在所述浮动提升水槽运送的水刚好全部注入所述固定水槽时通过相应的锁止机构将其锁止；

（6）接着，启动浮漂拉回动力，帮助所述可伸缩浮漂在设定时间内收缩回初始状态，同时，所述可伸缩浮漂收缩过程中产生的拉力能够通过所述拉动装置将所述重力水槽往上拉，拉回到原设定高度后通过相应的锁止机构将其锁定，同时关闭所述重力水槽水闸使其开始接受发电机用过的水；

（7）所述可伸缩浮漂收缩回初始状态后，所述浮动装置被解除相应的锁止机构并在重力作用下开始自由下落，在所述浮动提升水槽下端刚好接触水面时，已开启的所述浮动提升水槽闸门开始为其注水并继续下沉，在所述浮动提升水槽刚好注满水时通过相应的锁止机构将其锁止；

（8）此时，所述重力水槽也刚好装满设定体积的水并具备自由下落的条件，于是所述重力水槽被解除相应的锁止机构，并开始自由下落同时通过所述拉动装置开始拉伸所述可伸缩浮漂，进入下一个循环，周而复始，实现所述浮动提升水槽通过上下往复运动不断为设定高度的所述固定水槽运送设定体积的水，实现所述固定水槽内的水通过所述下落水管道不断流入所述发电机，使所述发电机不断发电。

优选的，所述浮动提升水槽与所述可伸缩浮漂拉伸开体积有一定的比例关系，所述可伸缩浮漂拉伸开后的体积是所述浮动提升水槽容量的1.3～1.5倍。

优选的，所述可伸缩浮漂拉伸开的长度一定同所述重力水槽上下运行的高度相等，所述可伸缩浮漂拉伸开的长度视水源的深浅而定，水源深的话适当增加长度，所述重力水槽上下运行的高度相应增加。

优选的，所述两个水槽闸门的相互配合为所述浮动提升水槽闸门从上往下开启，所述固定水槽闸门从下往上闭合。

第二方面，还提供一种借重力制造浮力以提升水位的水力发电系统，

包括浮动装置，所述浮动装置包括可伸缩浮漂、支撑架、浮动提升水槽、进排气管和浮漂笼体，所述可伸缩浮漂设置于所述浮漂笼体内，所述浮动提升水槽通过所述支撑架连接于所述浮漂笼体上端，所述进排气管与所述可伸缩浮漂相连并向上伸出水面，所述可伸缩浮漂、支撑架、浮动提升水槽、进排气管和浮漂笼体形成一体；

包括固定水槽，所述固定水槽通过固定水槽水泥柱体设置于水面上方一定高度处，所述固定水槽间隔一定距离对称设有两个，所述浮动装置设置于所述两个固定水槽之间并通过轨道装置与固定水槽水泥柱体连接在一起；所述两个固定水槽下端对称设有两个下落水管道，所述两个下落水管道下方对称设有两个发电机；

包括重力水槽，所述重力水槽下端设有重力水槽水闸，所述两个发电机下方对称设有两个重力水槽，所述重力水槽设置于所述固定水槽水泥柱体之间并通过轨道装置与其连接在一起；

包括拉动装置，所述重力水槽通过所述拉动装置与所述可伸缩浮漂连接在一起，所述拉动装置对称设有两个，所述两个重力水槽通过所述两个拉动装置与所述可伸缩浮漂的两端连接在一起；

包括锁止机构，所述锁止机构能够将所述浮动装置和重力水槽分别锁止于相应轨道装置的上端和下端。

优选的，所述可伸缩浮漂为囊状体，所述可伸缩浮漂包括中间节段和两侧对称设置的多个分节段，所述中间节段设有进排气管，所述进排气管通过中间节段与所述可伸缩浮漂相连并向上伸出水面，所述中间节段内腔设有浮漂拉回动力，所述两侧的多个分节段能够缩入所述中间节段。

优选的，所述中间节段和分节段由硬质材料制成，所述中间节段与分节段之间和每两个所述分节段之间的连接处由软质材料连接，所述中间节段四壁密封两侧开口，所述分节段四壁密封内侧设有多个通气孔、外侧开口，所述两侧的最后一个分节段外侧密封。

优选的，所述拉动装置包括拉动绳索、上滑轮组和下稳定滑轮，所述重力水槽上端设有第一固定点，所述可伸缩浮漂外侧设有第二固定点，所述固定水槽下方设有上滑轮组，所述固定水槽水泥柱体位于所述浮漂笼体下沉后被锁止位置处设有下稳定滑轮，所述拉动绳索固定于所述第一固定点并依次穿过所述上滑轮组和下稳定滑轮后固定于所述第二固定点。

优选的，所述上滑轮组包括主稳定滑轮和辅助绕绳轮，所述主稳定滑轮和辅助绕绳轮通过离合装置实现分离与结合，所述辅助绕绳轮上设有绕绳转动动力，所述拉动绳索包括重力水槽绳索和可伸缩浮漂绳索，所述重力水槽绳索一端固定于所述第一固定点，所述重力水槽绳索另一端设有重力绳索分合点，所述可伸缩浮漂绳索一端固定于所述第二固定点，所述可伸缩浮漂绳索另一端缠绕于所述辅助绕绳轮上，所述可伸缩浮漂绳索上设有第一分合点和第二分合点，所述第一分合点设置于所述可伸缩浮漂绳索位于所述浮漂笼体下沉后被锁止时与所述重力绳索分合点的重合处，所述第二分合点设置于所述可伸缩浮漂绳索位于所述浮漂笼体上升后被锁止时与所述重力绳索分合点的重合处。

优选的，所述重力绳索分合点、第一分合点、第二分合点为电磁感应器，所述重力绳索分合点为电磁感应器的正极时所述第一分合点、第二分合点为电磁感应器的负极；

或者，所述重力绳索分合点为电磁感应器的负极时所述第一分合点、第二分合点为电磁感应器的正极。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

（1）本发明主要是把发电用过的水收集起来形成重力，通过重力去把一个可伸缩的浮漂拉伸开，从而制造出浮力，再依靠该浮力把之前发电用过的水运送回高处重复用来发电，全过程实现水的循环应用，水资源利用效率高；

（2）具体而言，本发明通过重力水槽收集发电机用过的水，利用其自由下落产生的重力拉伸开可伸缩浮漂，再依靠可伸缩浮漂制造出的浮力抬高浮动提升水槽为高处的固定水槽运送发电用水，结构简单，每次运行不超过10个动作，还可实现远程数控；

（3）本发明的浮动装置往水中的下落是收缩浮漂，使其浮力减少，同时借助于自身重量自由往水中下沉，上升是借助于水的浮力，而可伸缩的浮漂拉伸开对应于浮力的制造是借助重力水槽收集发电用水形成的重力，由此可以看出，本发明中较大的两个用力动作对能源消耗很低，大大降低了发电成本，从而获得更多的电能，大大提高了发电效率；

（4）本发明通过循环用水发电可有效解决拦坝蓄水发电太浪费淡水资源的问题，是一种全新的不同于传统的水力发电方法，具有很高的经济效益和社会效益。

附图说明

图1是本发明的浮动装置未提升时的整体状态图。

图2是本发明的浮动装置提升上去时（浮动提升水槽即将为固定水槽注水）的整体状态图。

图3是本发明的可伸缩浮漂收缩时的状态图。

图4是本发明的可伸缩浮漂拉伸开时的状态图。

图5是本发明的分节段的结构示意图和两个分节段连接时的结构示意图。

图6是本发明的浮动装置低位重力水槽高位时的拉动装置的状态图。

图7是本发明的浮动装置低位重力水槽低位时（可伸缩浮漂拉伸开）的拉动装置的状态图。

图8是本发明的浮动装置高位重力水槽低位时的拉动装置的状态图。

图9是本发明的浮动装置高位重力水槽高位时（可伸缩浮漂收缩回）的拉动装置的状态图。

图中：1、浮漂笼体 2、可伸缩浮漂 21、中间节段 22、分节段 23、通气孔 3、浮动装置锁止机构 4、支撑架 5、浮动提升水槽 6、进排气管 7、固定水槽 8、下落水管道 9、发电机 10、上滑轮组 101、主稳定滑轮 102、辅助绕绳轮 103、离合装置 104、绕绳转动动力 11、拉动绳索 111、重力水槽绳索 112、可伸缩浮漂绳索 113、重力水槽分合点 114、第一分合点 115、第二分合点 12、第一固定点 13、重力水槽锁止机构 14、重力水槽 15、下稳定滑轮 16、第二固定点 17、固定水槽水泥柱体 18、浮漂拉回动力 19、重力水槽水闸。

具体实施方式

本发明利用浮力提升水的理念，浮力是可以制造的，通过浮力把大量的水送向高处，从而保证水力发电必须具备的落差和流量两个要点，完成水力发电应具备的全过程，并把发电用过的水还给原水域再拿来应用，形成对发电用水的循环利用。

请参阅图1、图2、图3、图4和图5，第一方面，本发明提供了一种借重力制造浮力以提升水位的水力发电方法，包括以下步骤：

（1）通过能够上下往复运动的浮动装置为设定高度的固定水槽7不断运送设定体积的水；

（2）固定水槽7内的水通过下落水管道8不断流入发电机9，使发电机9不断发电；

（3）发电机9用过的水流入设定高度的重力水槽14，重力水槽14在设定时间内装满设定体积的水后能够从该高度自由下落，下落到重力水槽14的底部刚好接触水面的设定位置时通过相应的锁止机构锁止，接着重力水槽水闸19打开，重力水槽14内的水及后续流入重力水槽14的水通过重力水槽水闸19还与原水源；

（4）同时，重力水槽14自由下落过程中产生的重力通过拉动装置将浮动装置的可伸缩浮漂2在设定时间内拉伸开以制造浮力，该浮力能够使装满设定体积水的浮动装置向上浮出水面，并在设定时间内将浮动装置的浮动提升水槽5提升到其上端与固定水槽7的下端接近相同的设定位置；

（5）接着，在该浮力的作用下，浮动提升水槽5到达设定位置并通过两个水槽闸门的相互配合开始给固定水槽7注水，注水过程中，浮动装置会继续上升，并在浮动提升水槽5运送的水刚好全部注入固定水槽7时通过相应的锁止机构将其锁止；

（6）接着，启动浮漂拉回动力18，帮助可伸缩浮漂2在设定时间内收缩回初始状态，同时，可伸缩浮漂2收缩过程中产生的拉力能够通过拉动装置将重力水槽14往上拉，拉回到原设定高度后通过相应的锁止机构将其锁定，同时关闭重力水槽水闸19使其开始接受发电机9用过的水；

（7）可伸缩浮漂2收缩回初始状态后，浮动装置被解除相应的锁止机构并在重力作用下开始自由下落，在浮动提升水槽5下端刚好接触水面时，已开启的浮动提升水槽闸门开始为其注水并继续下沉，在浮动提升水槽5刚好注满水时通过相应的锁止机构将其锁止；

（8）此时，重力水槽14也刚好装满设定体积的水并具备自由下落条件，于是重力水槽14被解除相应的锁止机构，并开始自由下落同时通过拉动装置开始拉伸可伸缩浮漂2，进入下一个循环，周而复始，实现浮动提升水槽5通过上下往复运动不断为设定高度的固定水槽7运送设定体积的水，实现固定水槽7内的水通过下落水管道8不断流入发电机9，使发电机9不断发电。

具体地，浮动提升水槽5与可伸缩浮漂2拉伸开体积有一定的比例关系，可伸缩浮漂2拉伸开后的体积是浮动提升水槽5容量的1.3～1.5倍。

具体地，可伸缩浮漂2拉伸开的长度一定同重力水槽14上下运行的高度相等，可伸缩浮漂2拉伸开的长度视水源的深浅而定，水源深的话适当增加长度，重力水槽14上下运行的高度相应增加。

具体地，两个水槽闸门的相互配合为浮动提升水槽闸门从上往下开启，固定水槽闸门从下往上闭合。

具体地，浮漂拉回动力18主要由电动机实现，通过电动机的带动将可伸缩浮漂2收缩回初始状态同时将重力水槽14拉回到原设定高度。

本发明的发电方法可在40～100米深水域应用，有条件的也可以人造水池应用，本发明的发电方法对水是循环使用，不会对水源造成浪费或者产生其它不利影响。本发明的浮动装置往水中的下落是收缩浮漂，使其浮力减少，同时借助于自身重量自由往水中下沉，上升是借助于水的浮力，而可伸缩的浮漂拉伸开对应于浮力的制造是借助重力水槽收集发电用水形成的重力，综上所述，借重力制造浮力以提升水位的水力发电方法，其设计科学合理，可以减少很多水力发电所受的制约条件，它是一种创造性的革命性的发电方法。

请参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8和图9，第二方面，本发明还提供了一种借重力制造浮力以提升水位的水力发电系统，

包括浮动装置，用于水位的提升。浮动装置包括可伸缩浮漂2、支撑架4、浮动提升水槽5、进排气管6和浮漂笼体1，可伸缩浮漂2形成的浮力保证浮动装置的上浮，支撑架4保证水位的提升高度，浮动提升水槽5用于盛水并设有进放水闸门，同时保证为高处的固定水槽7供水，进排气管6保证为可伸缩浮漂2送气和排气，浮漂笼体1用于保护可伸缩浮漂2。可伸缩浮漂2设置于浮漂笼体1内，浮动提升水槽5通过支撑架4连接于浮漂笼体2上端，进排气管6与可伸缩浮漂2相连并向上伸出水面。可伸缩浮漂2、支撑架4、浮动提升水槽5、进排气管6和浮漂笼体1形成一体式的浮动装置，保证浮动装置能够长期稳定地进行上下往复运动，工作可靠。

包括固定水槽7，用于盛放发电用水。固定水槽7通过固定水槽水泥柱体17设置于水面上方一定高度处，以提供发电用水所需要的高度落差。固定水槽7间隔一定距离对称设有两个，浮动装置设置于两个固定水槽7之间并通过轨道装置与固定水槽水泥柱体17连接在一起，浮动装置能够通过轨道装置沿固定水槽水泥柱体17上下滑动，以实现浮动提升水槽5的上下往复运动。两个固定水槽7下端对称设有两个下落水管道8，两个下落水管道下方对称设有两个发电机9，固定水槽7中的水通过下落水管道8定量流入发电机9，以提供发电用水所需要的流量。

包括重力水槽14，用于盛放形成所需重力用水，以提供可伸缩浮漂2能够拉伸开所需的拉力。重力水槽14下端设有重力水槽水闸19，通过打开和关闭重力水槽水闸19实现重力水槽14的装满水和将发电用水还与原水源。两个发电机9下方对称设有两个重力水槽14，重力水槽14设置于固定水槽水泥柱体17之间并通过轨道装置与其连接在一起，重力水槽14能够通过轨道装置沿固定水槽水泥柱体17上下滑动。

包括拉动装置，用于重力水槽14和可伸缩浮漂2之间拉力的传递，以实现浮动装置的下落拉动重力水槽14的上升，反之，以实现重力水槽14的下落拉动可伸缩浮漂2的拉伸开。重力水槽14通过拉动装置与可伸缩浮漂2连接在一起，拉动装置对称设有两个，两个重力水槽14通过两个拉动装置与可伸缩浮漂2的两端连接在一起。

包括锁止机构，锁止机构能够将浮动装置和重力水槽14分别锁止于相应轨道装置的上端和下端。具体而言，本发明的锁止机构包括浮动装置锁止机构3和重力水槽锁止机构13，浮动装置锁止机构3用于保证可伸缩浮漂2拉伸和收缩时的稳定，对内可以锁定可伸缩浮漂2，对外可同固定水槽水泥柱体17上的轨道装置锁定，以保证浮动装置的稳定，同时需要时还可以为浮动装置助力；重力水槽锁止机构13用于保证重力水槽14的上下不越位，同时需要时也可以为重力水槽14助力。两个浮动装置锁止机构3对称设置于浮漂笼体1的两侧，能够将浮动装置分别锁止于其轨道装置的上端和下端两个位置处，两个重力水槽锁止机构13对称设置于重力水槽14的两侧，能够将重力水槽14分别锁止于其轨道装置的上端和下端两个位置处，那么两个重力水槽14对应设有4个重力水槽锁止机构13。其中，锁止机构主要是一个电动机，具体而言，通过电动机的开与关来控制浮动装置和重力水槽14的运动与锁定。其中，轨道装置用于浮动装置和固定水槽7与固定水槽水泥柱体17的结合处，用于保证浮动装置和固定水槽7上下运行的稳定性与行程距离的掌控，具体而言，轨道装置是一种通用的机械结构，应该为本领域的技术人员所掌握，在此不再赘述。

具体地，可伸缩浮漂2为囊状体，可伸缩浮漂2包括中间节段21和两侧对称设置的5个分节段22。中间节段21设有进排气管6，进排气管6通过中间节段21与可伸缩浮漂2相连并向上伸出水面。中间节段21内腔设有浮漂拉回动力18，用于浮动装置自由下落前将可伸缩浮漂2收缩回初始状态，以实现浮动装置接下来的顺利下落，同时将重力水槽14捎带拉回至高位。两侧的多个分节段22能够缩入中间节段21，通过减少可伸缩浮漂2的体积降低其在水中的浮力从而实现浮动装置在水中的下沉。

更为具体地，中间节段21和分节段22由硬质材料制成，中间节段21与分节段22之间和每两个分节段22之间的连接处由软质材料连接。中间节段21四壁密封两侧开口，为空心管状结构，用于容纳缩入的多个分节段22及其连接处的软质材料。分节段22四壁密封内侧多个通气孔23、外侧开口，两侧的最后一个分节段22外侧密封。

具体地，拉动装置包括拉动绳索11、上滑轮组10和下稳定滑轮15，拉动绳索11通过上滑轮组10和下稳定滑轮15提供一条拉力的合理传递途径，上滑轮组10除了为拉力传递提供稳定支撑外，还具有将浮动装置上浮和下沉之间多余绳索的收纳作用。重力水槽14上端设有第一固定点12，可伸缩浮漂2外侧设有第二固定点16，固定水槽7下方设有上滑轮组10，固定水槽水泥柱体17位于浮漂笼体1下沉后被锁止位置处设有下稳定滑轮15。拉动绳索11固定于第一固定点12并依次穿过上滑轮组10和下稳定滑轮15后固定于第二固定点16，一起形成一条消耗低的拉力传递的有效途径。

更为具体地，上滑轮组10包括主稳定滑轮101和辅助绕绳轮102，主稳定滑轮101和下稳定滑轮15一起共同有效降低了拉力在传递过程中存在的消耗。辅助绕绳轮102具有绕绳索功能，用于收纳浮动装置上升和下沉之间的多余绳索。主稳定滑轮101和辅助绕绳轮102通过离合装置103实现分离与结合，两者分开时，辅助绕绳轮102单独完成绕绳索功能，两者结合时实现重力水槽14与浮动装置之间拉力的相互传递，利用重力水槽14下沉带动可伸缩浮漂2的拉伸开，反之，利用可伸缩浮漂2的收缩带动重力水槽14的上升，有效降低能源消耗，从而实现降低发电成本，提高发电效率；其中，离合装置是一种通用的机械结构，为本领域技术人员所掌握，在此也不再赘述。辅助绕绳轮102上设有绕绳转动动力104，用于保证浮动装置上升之后又下落时产生的那部分多余绳索的收纳，具体而言，绕绳转动动力104主要是一个电动机，浮动装置下落时，分离主稳定滑轮101和辅助绕绳轮102，开启电动机控制辅助绕绳轮102转动，帮助辅助绕绳轮102收纳该部分多余绳索，相反，浮动装置上升时，结合主稳定滑轮101和辅助绕绳轮102，关闭电动机，辅助绕绳轮102上收纳的该部分多余绳索随之拉出并跟随上升。拉动绳索11包括重力水槽绳索111和可伸缩浮漂绳索112，重力水槽绳索111一端固定于第一固定点12，重力水槽绳索111另一端设有重力绳索分合点113，可伸缩浮漂绳索112一端固定于第二固定点16，可伸缩浮漂绳索112另一端缠绕于辅助绕绳轮102上。可伸缩浮漂绳索112上设有第一分合点114和第二分合点115，第一分合点114设置于可伸缩浮漂绳索112位于浮漂笼体1下沉后被锁止时与重力绳索分合点113的重合处，第二分合点115设置于可伸缩浮漂绳索112位于浮漂笼体1上升后被锁止时与重力绳索分合点113的重合处；具体而言，重力绳索分合点113与第一分合点114结合时，重力水槽14下落，结合点上升，将可伸缩浮漂2拉伸开，可伸缩浮漂2拉伸开后，两者分开，浮动装置上升，带动第一分合点114往下走，当浮动装置到达设定高位时，重力绳索分合点113与第二分合点115结合，可伸缩浮漂2收缩，结合点下落，将重力水槽14提至高位后，两者分开，浮动装置下落，产生多余可伸缩浮漂绳索112，启动绕绳辅助动力104，辅助绕绳轮102转动，将多余可伸缩浮漂绳索112收纳，收纳过程中第一分合点114与第二分合点115会随之上升，同时第二分合点115随多余可伸缩浮漂绳索112被缠绕并收纳入辅助绕绳轮102上。

进一步更为具体地，重力绳索分合点113、第一分合点114、第二分合点115为电磁感应器，重力绳索分合点113为电磁感应器的正极时第一分合点114、第二分合点115为电磁感应器的负极；

或者，重力绳索分合点113为电磁感应器的负极时第一分合点114、第二分合点115为电磁感应器的正极。加电时，电磁感应器的正、负极相互吸引，重力水槽绳索111与可伸缩浮漂绳索112结合，共同升降，实现重力水槽14与浮动装置之间拉力的传递，断电时，电磁感应器的正、负极分开，重力水槽14与浮动装置各自完成其余功能；

下面是一个具体实施例，配合相应的实际数据，对本发明的技术方案做进一步具体的说明，并计算和验证了发电效率高。

在本实施例中，浮动提升水槽5浮起的初始状态为固定水槽7的底部设计在浮动提升水槽5的顶部稍高且接近相同的位置，以保证尽量提高发电落差，因为浮动提升水槽5在放水过程中仍然可在浮力的作用下逐步上升。

在本实施例中，重力水槽14设计在发电机9的下方，以接受发电用水增加重量从而形成重力，重力水槽14两侧均设有重力水槽锁止机构13，以保证重力水槽14上升时不碰撞发电机9，下落时刚好位于水面。

在本实施例中，发电系统安装于0.002平方公里水域也就是2000平方米水域，浮动提升水槽5设计为长30米，宽25米，深10米，可一次提升水7500吨。两个固定水槽7，每个固定水槽7的容量为7500吨的三分之一，因为它从接受水即可开始发电消耗水，这个容量刚合适。

在本实施例中，可伸缩浮漂2拉伸开后为长30米，宽25米，高15米，其体积是浮动提升水槽5容量的1.5倍。

在本实施例中，重力水槽14设计毛重60吨，长30米，宽16米，深4米，其1米深的水重480吨。

在本实施例中，浮动装置自重设计为2500吨，加上一次提升水7500吨等于10000吨，可伸缩浮漂2拉伸开后体积为11250立方米，比10000吨多出1250立方米，浮动装置可以完成上浮动作。可伸缩浮漂2收缩后的体积是2250立方米，浮动装置自重2500吨，完全可以自行下沉。

在本实施例中，可伸缩浮漂2两侧各有5个分节段22，一个分节段可拉伸开2米，它长30米，高15米，一个分节段22的体积是900立方米，它在水中拉开过程中存在水的粘滞力，每拉开一段要消耗很大的力。重力水槽14每注入1米深的水是480吨，当注入3米水深时可开启拉动，这时水重1440吨，加上毛重共1500吨，1500吨重量下落会形成其重量近10倍的重力，除去拉动绳索11与两个滑轮的消耗也完全可一节一节地把可伸缩浮漂2拉伸开。

在本实施例中，上部的两个上滑轮组10具有绕绳索功能，可分为主稳定滑轮101和辅助绕绳轮102，主稳定滑轮101负责重力拉力，辅助绕绳轮102负责多余绳索，因为浮动装置上升然后下降之间会存在30多米长的重叠段，绳索功能在本发明中的地位价值非常高。

在本实施例中，浮动装置往水中下沉过程中，当浮动提升水槽5的底部接触水面时会加大浮力，致使下沉速度减慢，可在浮漂笼体1同固定水槽水泥柱体17之间设置助推动力，辅助浮动装置快速下沉至设计深度，具体而言，浮动装置锁止机构3起到助推动力的作用。

在本实施例中，当浮动提升水槽5完成对固定水槽7的注水时，可伸缩浮漂2大部分已裸露出水面，这时启动设置于可伸缩浮漂2的中间节段21处的浮漂拉回动力18，把两侧各分节段拉回，同时也把重力水槽14拉回高位。

在本实施例中，浮动装置设计为浮动提升水槽5高10米，支撑架4高25米，可伸缩浮漂2高15米，当浮动装置上浮后可伸缩浮漂2会裸露出水面1.67米，25米+1.67米=26.67米，是浮起高度。固定水槽7的底部设计在浮动提升水槽5浮起后的上端为0.6米高的位置，浮动提升水槽闸门由上往下开启时为固定水槽7注水，同时固定水槽闸门由下往上闭合时同步配合浮动提升水槽闸门的开启，水经由下落水管道8，流入发电机9同步开启发电。浮动提升水槽5放水过程也是浮动提升水槽5上升过程，那么浮动装置还会上升11.33米，也就是为26.67米的高又增加了9.33米的高度，26.67米+9.33米=36米，那么固定水槽7的底部到水面的高度是36米。重力水槽14是高4米，下落空间是10米，36米—14米=22米，它是发电水的落差。

在本实施例中，发电落差选择放弃14米的高，是为了制造重力拉力从而为拉伸开可伸缩浮漂2提供外部助力，因为自由物体下落要乘以9.81这个系数，那么重力水槽14下落就会产生很大的拉力，足以拉伸开可伸缩浮漂2。

在本实施例中，重力水槽14从第二次开始接受发过电的水去形成重力拉力，发过电的水本该还与水源，而本系统却提前接受了发过电已做过功的水使其变成外部助力是科学实用的，它符合能量守恒定理，也是本发明的关键所在。

在本实施例中，可伸缩浮漂2按图4的中间节段左右两侧的12345顺序依次拉开，全部拉开耗时5分钟，1分钟拉开一侧的一个分节段，一个分节段2米长，全部拉开共10米长，相当于一个2米长的分节段向前运行了10米。如果按54321的顺序去拉的话，那么第5节段要运行10米、第4节段8米、第3节段6米、第2节段4米、第1节段2米，就成了一个2米长的分节段向前运行了30米，因此按12345的先后顺序去拉伸可伸缩浮漂2的设计是合理的。

在本实施例中，可伸缩浮漂2每秒钟在一侧可以拉开34毫米长，其体积是15.3立方米，它在水下形成的阻力是有限的。而1500吨的重力水槽14在下落过程中每秒所形成的重力是1500吨乘以9.81这个系数，因此装满水的重力水槽14完全可以把可伸缩浮漂2拉伸开。如果在拉动过程遇到分节段22间卡住或不顺畅时，可启动重力水槽锁止机构13帮助给力。

在本实施例中，浮动装置每28分钟可完成一个上下完整动作，一次提升水7500吨，那么7500吨除以28除以60等于4.46吨，可取4吨为发电流量，两侧2台发电机9各2吨。

在本实施例中，发电机9底部设计在重力水槽14在上方锁定时的0.5米高处，当重力水槽14注入3米深的水启动下沉过程时，发电机9仍在为其供水，水满时已接近水面，再供的水溢出落入原水源，重力水槽14的底部接触水面时，重力水槽锁止机构13对重力水槽14进行低位锁定并打开重力水槽水闸19放水，将发电用水还与原水源。

在本实施例中，发电系统开始工作前，先用外部电开启抽水机为两个重力水槽14注满水，因为仅14米扬程，消耗电能有限。浮动装置安装于设计深度，浮动提升水槽5已装满水，关闭其两侧闸门。调紧拉动绳索11，同时解除重力水槽锁止机构13，重力水槽14开始自由下落，可伸缩浮漂2两侧各分节段按12345顺序往两侧拉伸开，用时5分钟，每分钟拉开一个分节段。重力水槽14下落10米时，其底部刚好接触水面，通过重力水槽锁止机构13将重力水槽14锁定。此时，可伸缩浮漂2每侧拉伸开也是10米。主稳定滑轮101和辅助绕绳轮102分离，解除浮漂笼体1两侧的浮动装置锁止机构3，同时开启重力水槽水闸19，浮动装置上浮，提升浮动提升水槽5的上端至固定水槽7的下端0.6米高处，浮动装置上浮过程用时3分钟，重力水槽14也同步放完水。浮动提升水槽5由上往下开启闸门为固定水槽7开始注水，同步开启下落水管道8驱动发电机9开始发电。浮动提升水槽5放水时间为6分钟，这6分钟发电用水落入重力水槽14再由仍处于开启的重力水槽水闸19还与原水源。浮动提升水槽5放完水后，可伸缩浮漂2已大部分裸露出水面，通过浮动装置锁止机构3将浮动装置锁定。这时启动浮漂拉回动力18，可伸缩浮漂2两侧的分节段按54321顺序往中间节段收缩，与此同步把重力水槽14拉回高位，根据水压大于气压原理，其拉回所用的力主要在重力水槽14上，重力水槽14拉回原高位后，重力水槽锁止机构13锁定，同步关闭重力水槽水闸19，重力水槽14开始接受发电用水，这个过程耗时2分钟。可伸缩浮漂2收缩后解除浮漂笼体1两侧的浮动装置锁止机构3，浮动装置开始自由下落，当浮动提升水槽5的底部接触水面时浮动装置锁止机构3为其提供辅助动力帮助下沉，已开启的闸门为浮动提升水槽5开始注水，水满后浮动装置锁止机构3锁定，这段时间用时12分钟。在这12分钟内，重力水槽14已接受水1440吨，刚好具备自由下落条件。浮动装置下沉至设定深度后，多余绳索由辅助绕绳轮102收紧。解除重力水槽锁止机构13，重力水槽14自由下落，拉动可伸缩浮漂2，可伸缩浮漂2拉伸开后解除浮漂笼体1上的浮动装置锁止机构3，浮动装置第二次上浮，真正意义的循环动作开始，一个一次性借助外部动力的发电系统进入了循环发电状态，其意义是深远的。

在本实施例中，当浮动装置自由往水中下落过程中，浮动提升水槽5的底部接触水面时会增加一些浮力，这时浮动装置下落速度会减慢，为了保证浮动装置在设定时间内下落至设定深度，可启动浮动装置锁止机构3助力以帮助浮动装置在设定时间内到达设定深度。

在本实施例中，发电系统的运行都分别限制在各个时间段内，特别是重力水槽14接受水，它只要接受够1440吨水，本发电系统即能正常运行，其接受水的时间设计是合理的。

在本实施例中，选50米深2000平方米的水源安装本发电系统，每小时可发电759千瓦，其中30%的电用于本发电系统的自身消耗，每小时获得电量531千瓦，年发电量可达4651560千瓦，每平方公里水源年发电量是23亿多千瓦，那将是一个惊人的数字。本发电系统结构简单，运行起来不超过10个动作，可实行远程数码控制，以减少运营成本。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。