本發(fā)明公開(kāi)了一種綜合利用波浪能與海流能的發(fā)電裝置，包括浮子、差速整合機(jī)構(gòu)、海流能收集機(jī)構(gòu)、波浪能收集機(jī)構(gòu)和發(fā)電機(jī)構(gòu)，浮子漂浮于水面上，所述發(fā)電機(jī)構(gòu)設(shè)于浮子內(nèi)，所述海流能收集機(jī)構(gòu)和波浪能收集機(jī)構(gòu)依次設(shè)于浮子下方，所述浮子底部設(shè)有用于安裝差速整合機(jī)構(gòu)的殼體，海流能收集機(jī)構(gòu)和波浪能收集機(jī)構(gòu)收集機(jī)械能通過(guò)差速整合機(jī)構(gòu)整合后傳遞給發(fā)電機(jī)構(gòu)進(jìn)行發(fā)電；所述海流能收集機(jī)構(gòu)包括海流能動(dòng)力軸、支撐架和單向流通面，所述海流能動(dòng)力軸通過(guò)軸承支撐安裝在殼體下部，所述海流能動(dòng)力軸為供波浪能收集機(jī)構(gòu)從其內(nèi)傳遞動(dòng)力的空心軸。本發(fā)明綜合利用了海洋中的波浪能與海流能，解決了傳統(tǒng)海上發(fā)電裝置工作方式單一、能量利用率較低的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于發(fā)電設(shè)備領(lǐng)域，涉及一種海洋發(fā)電設(shè)備，具體涉及一種綜合利用波浪能與海流能的發(fā)電裝置，具體是一款可以同時(shí)利用波浪水平面的流能和垂直方向勢(shì)能的發(fā)電裝置。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)能源日趨枯竭、環(huán)境污染問(wèn)題惡化，新能源開(kāi)發(fā)迫在眉睫。相比風(fēng)能與太陽(yáng)能技術(shù)，波浪能發(fā)電技術(shù)要落后十幾年。但是波浪能具有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，波能能量密度高，是風(fēng)能的 4～30倍；相比太陽(yáng)能,波浪能不受天氣影響。現(xiàn)有的電能大部分是由燃煤發(fā)電產(chǎn)生的，這種發(fā)電方式效率低，對(duì)空氣污染大，而全球大部分海域的年平均波浪能流密度在10kW/m以上，可利用的波浪能達(dá)20億千瓦，相當(dāng)于目前世界發(fā)電總量的兩倍。

目前，對(duì)于波浪能利用的問(wèn)題研究，我國(guó)也有較先進(jìn)的技術(shù)，近幾年對(duì)波浪能的研究也取得了不小的進(jìn)步，波浪能的開(kāi)發(fā)和利用對(duì)緩解能源危機(jī)和減少環(huán)境污染是非常重要的。洶涌的海浪運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生巨大的、永恒的和環(huán)保的能量，如果能將海浪的動(dòng)能及其他水面的波浪能充分利用起來(lái)，則世界能源的前景會(huì)相當(dāng)廣闊和光明

中國(guó)《可再生能源“2011~2015”規(guī)劃》中明確提出了中國(guó)海洋能的發(fā)展方向和目標(biāo)，將重點(diǎn)支持解決偏遠(yuǎn)海島用電問(wèn)題，在海洋能資源豐富地區(qū)建設(shè)海洋能示范電站，開(kāi)展萬(wàn)瓦級(jí)潮汐電站建設(shè)工作。我國(guó)沿海波浪能平均理論功率為1.2854×107kW，約是我國(guó)電力常量一半。但是我國(guó)現(xiàn)有的海洋能發(fā)電技術(shù)較為落后，已存在海洋能發(fā)電裝置存在很多問(wèn)題。海洋能發(fā)電主要存在：這些裝置往往只能單一收集海流能或波浪能，能量利用率低、海水發(fā)電裝置多是早期的設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)笨重，可靠性差，轉(zhuǎn)換效率低，約為10％～30％、等一系列問(wèn)題，國(guó)家對(duì)于豐富的波浪能資源僅僅只利用了很小的一部分，每年大量的海洋波浪能資源沒(méi)有得到充分利用

中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?012105157202，該技術(shù)公開(kāi)了一種利用筒體和動(dòng)子以及彈性板的相互作用進(jìn)行波浪能發(fā)電裝置，包括筒體、多級(jí)動(dòng)子和二級(jí)彈性板的設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)解決了振動(dòng)對(duì)裝置的損耗大，需要定期維護(hù)以及收集范圍小等問(wèn)題。但其采用動(dòng)子以及彈性板的結(jié)構(gòu)，要求制造和安裝精度較高，價(jià)格昂貴，轉(zhuǎn)化率較小，結(jié)構(gòu)笨重。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，開(kāi)發(fā)一種綜合利用波浪能與海流能的發(fā)電裝置。本裝置是一種可以同時(shí)利用波浪水平面的流能和垂直方向勢(shì)能的發(fā)電裝置。本設(shè)備垂直方向主要利用在海洋表面存在浪高差異，而相對(duì)較深處的海水較為穩(wěn)定這一特點(diǎn)，通過(guò)文丘里管對(duì)垂直方向低速高能的波浪進(jìn)行加速，進(jìn)而推動(dòng)渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)波能轉(zhuǎn)換；水平方向利用自動(dòng)開(kāi)合葉片對(duì)靠近海平面的海流能進(jìn)行收集。不同方向的波浪能通過(guò)逆向差速器整合到一根輸出軸，將動(dòng)力輸出給發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。通過(guò)以上方式，本裝置在一定程度上提高了波浪能綜合利用率，從而提高了發(fā)電效率。

基于波浪能具有起伏小，能量大的特點(diǎn)，如果直接用波浪沖擊渦輪機(jī)會(huì)導(dǎo)致輸入渦輪機(jī)的動(dòng)能較低，所以本項(xiàng)目采用了文丘里管結(jié)構(gòu)來(lái)解決這一問(wèn)題。當(dāng)海水從增速管入口端流入，流經(jīng)管體時(shí)，由于管體的斷面面積逐漸減小，根據(jù)連續(xù)性原理，海水流速逐漸增大，渦輪機(jī)與增速管的出口端相連接，當(dāng)海水到達(dá)出口端時(shí)已具有相當(dāng)高的流速，使輸入渦輪機(jī)的動(dòng)能增大，從而提高發(fā)電效率。該增速管具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于安裝、便于維護(hù)、性能穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)耐用、水頭損失小、可以顯著提高流速的優(yōu)點(diǎn)。