本发明属于波浪能发电技术领域，具体涉及一种海上水坝式波浪能发电装置以及波浪能发电方法。
背景技术：
随着世界经济的发展、人口的激增和社会的进步人们对能源的需求日益增长。占地球表面积70％的广阔海洋集中了97％的水量，蕴藏着大量的能源，其中包括波浪能、潮汐能、海流能、温差能和盐差能等。而波浪能由于开发过程中对环境影响最小且以机械能的形式存在，是品位最高的海洋能，具有广阔的应用前景。
现有的波浪能发电装置，主要原理为：将海洋波浪运动转化为浮子的上升或下降运动；而当浮子进行上升或下降运动时，直接驱动发电机组发电，从而将波浪能资源转化为电能，实现了波浪能的利用。
上述波浪能发电装置存在以下不足：由于波浪能不稳定，直接导致电力输出不稳定，还具有发电效率低的问题。如何有效解决上述问题，提高发电效率和电力输出的稳定性，进而提高波浪能的利用效率，是目前迫切需要解决的事情。
技术实现要素：
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种海上水坝式波浪能发电装置以及波浪能发电方法，可有效解决上述问题。
本发明采用的技术方案如下：
本发明提供一种海上水坝式波浪能发电装置，包括：高位蓄水设备(1)、水轮发电机组(2)、活塞泵(3)、杠杆(4)、回转支点(5)、取力浮箱(6)以及固定平台(7)；
所述固定平台(7)固定设置于海面；所述高位蓄水设备(1)设置于所述固定平台(7)的一侧，在所述高位蓄水设备(1)的顶部安装所述水轮发电机组(2)；
所述活塞泵(3)固定于所述固定平台(7)上面；所述活塞泵(3)包括泵缸(3.1)、活塞(3.2)、进水管(3.3)、进水单向阀(3.4)、出水管(3.5)和出水单向阀(3.6)；所述泵缸(3.1)分别与所述进水管(3.3)和所述出水管(3.5)连通；所述进水管(3.3)位于海面以下设定深度位置，且与海水连通，在所述进水管(3.3)上安装所述进水单向阀(3.4)；所述出水管(3.5)的出水口与所述高位蓄水设备(1)的进水口密封连通，在所述出水管(3.5)上安装所述出水单向阀(3.6)；所述活塞(3.2)设置于所述泵缸(3.1)的内部，可在所述泵缸(3.1)内进行往复运动；
所述取力浮箱(6)设置于海面；所述杠杆(4)具有回转支点(5)，所述杠杆(4)的一端与所述取力浮箱(6)固定连接，所述杠杆(4)的另一端通过活塞杆与所述活塞(3.2)固定连接。
优选的，所述高位蓄水设备(1)为蓄水塔或蓄水坝。
优选的，所述杠杆(4)所具有的所述回转支点(5)的位置可调节。
本发明还提供一种应用海上水坝式波浪能发电装置的海上水坝式波浪能发电方法，包括以下步骤：
步骤1，取力浮箱(6)随着波浪上下浮动；当所述取力浮箱(6)上下浮动时，通过杠杆(4)而带动活塞(3.2)在泵缸(3.1)内进行上下往复运动，进而不断将海水压入到高位蓄水设备(1)内储存，实现波浪能转化为高位势能；
步骤2，当高位蓄水设备(1)内储存的海水达到设定高度时，位蓄水设备(1)内的海水推动水轮发电机组(2)进行稳定发电。
优选的，步骤1中，通过调节杠杆(4)的回转支点(5)的位置，使取力浮箱(6)到回转支点(5)的第1力臂大于活塞(3.2)到回转支点(5)的第2力臂，进而放大波浪对取力浮箱(6)的浮力，使活塞(3.2)端受力大于波浪对取力浮箱(6)的浮力，实现波浪能的高效利用。
优选的，步骤1具体为：
当取力浮箱(6)在波浪的作用下向下浮动时，通过杠杆(4)而带动活塞(3.2)在泵缸(3.1)内向上运动，泵缸(3.1)内形成真空，出水单向阀(3.6)关闭，进水单向阀(3.4)打开，海水通过进水管(3.3)被吸入泵缸(3.1)内；
然后，当取力浮箱(6)在波浪的作用下向上浮动，通过杠杆(4)而带动活塞(3.2)在泵缸(3.1)内向下运动，此时，出水单向阀(3.6)打开，进水单向阀(3.4)关闭，活塞(3.2)将泵缸(3.1)内海水通过出水管(3.5)压入到高位蓄水设备(1)中储存。
本发明提供的海上水坝式波浪能发电装置以及波浪能发电方法具有以下优点：
(1)利用波浪能驱动活塞泵，将海水输送至高处蓄集水势能再用发电机发电输出，具有水力势能大、发电效率高以及电力输出稳定的优点；
(2)取力浮箱通过杠杆带动活塞进行上下往复运动，通过设置支点可调节的杠杆，使活塞端受力大于波浪对取力浮箱的浮力，实现波浪能的高效利用。
附图说明
图1为本发明提供的海上水坝式波浪能发电装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种海上水坝式波浪能发电装置，参考图1，包括：高位蓄水设备1、水轮发电机组2、活塞泵3、杠杆4、回转支点5、取力浮箱6以及固定平台7；其中，高位蓄水设备1可以为蓄水塔或蓄水坝的结构形式。
固定平台7固定设置于海面；高位蓄水设备1设置于固定平台7的一侧，在高位蓄水设备1的顶部安装水轮发电机组2；
活塞泵3固定于固定平台7上面；活塞泵3包括泵缸3.1、活塞3.2、进水管3.3、进水单向阀3.4、出水管3.5和出水单向阀3.6；泵缸3.1分别与进水管3.3和出水管3.5连通；进水管3.3位于海面以下设定深度位置，且与海水连通，在进水管3.3上安装进水单向阀3.4；出水管3.5的出水口与高位蓄水设备1的进水口密封连通，在出水管3.5上安装出水单向阀3.6；活塞3.2设置于泵缸3.1的内部，可在泵缸3.1内进行往复运动；
取力浮箱6设置于海面；杠杆4具有回转支点5，杠杆4所具有的回转支点5的位置可调节。杠杆4的一端与取力浮箱6固定连接，杠杆4的另一端通过活塞杆与活塞3.2固定连接。
本发明还提供一种应用海上水坝式波浪能发电装置的海上水坝式波浪能发电方法，包括以下步骤：
步骤1，取力浮箱6随着波浪上下浮动；当取力浮箱6上下浮动时，通过杠杆4而带动活塞3.2在泵缸3.1内进行上下往复运动，进而不断将海水压入到高位蓄水设备1内储存，实现波浪能转化为高位势能；
本步骤具体为：当取力浮箱6在波浪的作用下向下浮动时，通过杠杆4而带动活塞3.2在泵缸3.1内向上运动，泵缸3.1内形成真空，出水单向阀3.6关闭，进水单向阀3.4打开，海水通过进水管3.3被吸入泵缸3.1内；
然后，当取力浮箱6在波浪的作用下向上浮动，通过杠杆4而带动活塞3.2在泵缸3.1内向下运动，此时，出水单向阀3.6打开，进水单向阀3.4关闭，活塞3.2将泵缸3.1内海水通过出水管3.5压入到高位蓄水设备1中储存。
本发明中，通过调节杠杆4的回转支点5的位置，使取力浮箱6到回转支点5的第1力臂大于活塞3.2到回转支点5的第2力臂，进而放大波浪对取力浮箱6的浮力，使活塞3.2端受力大于波浪对取力浮箱6的浮力，实现波浪能的高效利用。
步骤2，当高位蓄水设备1内储存的海水达到设定高度时，位蓄水设备1内的海水推动水轮发电机组2进行稳定发电。
本发明提供的海上水坝式波浪能发电装置以及波浪能发电方法具有以下优点：
(1)利用波浪能驱动活塞泵，将海水输送至高处蓄集水势能再用发电机发电输出，具有水力势能大、发电效率高以及电力输出稳定的优点；
(2)取力浮箱通过杠杆带动活塞进行上下往复运动，通过设置支点可调节的杠杆，使活塞端受力大于波浪对取力浮箱的浮力，实现波浪能的高效利用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。