技術領域

本發明是關于一種發電機、水流發電系統及該水流發電系統的設置及維修方法，特別是關于一種可增加發電量的發電機以及一種可通過浮力及纜繩錨固而浮在水中的水流發電系統。

背景技術

現代人生活非常依賴能源，舉凡照明、交通、暖氣、冷氣，還有其他所有的人類活動，均需大量地依賴各式各樣的能源。然而，目前人類所使用的大部份能源均是消耗性的，總有耗盡的一天；而再生性的能源，例如太陽能、生物能、潮汐能、洋流能等，不是成本極高，就是技術尚未成熟，在短時間內還無法大量取代消耗性的能源。近百年來，人類最為仰賴的能源，莫過于石油了；可是石油除了有耗竭的問題之外，還會產生溫室效應，造成生態的浩劫以及全球的氣侯變遷。因此，發展再生性的能源來取代石油，減緩全球暖化的速度，已是刻不容緩的議題。

在眾多再生性能源中，海洋洋流可說是一種發電機的技術較為成熟的一種，其優點在于：具有終年穩定的流速、水流的動能大、無污染、永遠不會耗竭，因此未來潛力極大。然而，因為海水的腐蝕及海底設置、維修發電機不易，且一般發電機發電量不足以支撐昂貴的海底設置、維修成本，因此，目前幾乎尚無架設在海底正式運轉的水流發電系統。

故，如何提升發電機的發電量、降低水流發電系統的設置及維修成本，減低設置及維修的難度，是本領域具有通常知識者努力的目標。

發明內容

本發明主要目的在于利用浮力而使水流發電機漂浮在水面與水底之間，用以經濟、快速地安裝設置及維修該水流發電機，克服目前錨固工程的技術瓶頸。

為達上述目的，本發明提供一種水流發電系統，該水流發電系統包括有至少一水流發電機，每一水流發電機包括有一轉子單元、至少一定子單元及至少一密閉空間。該轉子單元的轉動軸的方向與水流的方向概略垂直，該轉子單元的外側包括有多個與水流產生壓差阻力的擾流裝置，當水流流經該些擾流裝置時用以推動該轉子單元轉動，該密閉空間位于該轉子單元內部；藉此，該水流發電系統可利用浮力而漂浮在水面與水底之間。

如上所述的水流發電系統，其中，該擾流裝置向外凸出或向內凹進該轉子單元。

如上所述的水流發電系統，更包括有至少一固定纜線及至少一升降纜線，每一固定纜線的一端與至少一定子單元相接，另一端連接至水底，且該固定纜線連接至水底時是通過一錨狀結構固定于水底；每一升降纜線的一端連接至水面上的一浮體裝置，另一端連接至其中一定子單元或其中一錨狀結構。

如上所述的水流發電系統，其中，該浮體裝置上備配有定位系統，方便浮體裝置的海上定位，用以在大海中找尋水流發電機。

如上所述的水流發電系統，其中，該升降纜線將電力引導至該浮體裝置，可用以電解水，生產高純度的氫氣或氧氣，或者方便該浮體裝置偵測該水流發電機所產生的電量與電性變化。

如上所述的水流發電系統，其中，至少一固定纜線與一海底纜線相接，用以將電力傳送至陸地。

如上所述的水流發電系統，其中，該轉子單元內更包括有至少一個次轉子，該次轉子與該轉子單元的該些擾流裝置同步轉動，每一定子單元更包括有至少一個次定子，該次轉子與相對應的次定子是以其轉動軸為圓心而呈同心圓的結構設置，并使每一個次轉子至少與一個次定子相鄰，每一個次定子至少與一個次轉子相鄰；藉此，可在該水流發電機內設置較多的次轉子與次定子，使發電量極大化。

如上所述的水流發電系統，其中，該轉子單元的次轉子數目為m，相對應的定子單元的次定子數目為n，且m＝n或m＝n+1。

如上所述的水流發電系統，其中，當該次轉子或該次定子的數目至少為2以上時，該次轉子與次定子依序相間。

如上所述的水流發電系統，其中，該轉子單元內更包括有至少一個次轉子，該次轉子與該轉子單元的該些擾流裝置同步轉動，每一定子單元更包括有至少一個次定子，該次轉子與該次定子是分布于該水流發電機的軸向上，并使每一個次轉子至少與一個次定子相鄰，每一個次定子至少與一個次轉子相鄰；藉此，可在該水流發電機內設置較多的次轉子與次定子，使發電量極大化。

如上所述的水流發電系統，其中，該水流發電機的數目為復數個，多個水流發電機呈立體結構排列，且包括有至少一固定纜線，每一固定纜線的一端與至少一定子單元相接，另一端連接至水底；藉此，多個水流發電機可利用浮力而漂浮在水底與水面之間，使發電量極大化。