[发明专利]摇摆式海浪发电

说明书

一、技术领域

本专利涉及机电技术领域

二、背景技术

目前我们使用的能源大都是太阳能量在地球上亿万年中长期积累的化石能源，是不可再生能源。由于分布不均、且储量有限，随着人类的进步和发展不断提高对能源的需求，产生对世界上这些不可再生的能源-化石能源的掠夺性开发。据学者估计按照目前的消费水平煤的储量只能够人类使用220年，天然气只够使用60年，而石油的储量只能够人类使用40年。因此人类将不可避免地面临能源危机。能源问题正将成为激化世界各国之间的政治、领土、宗教等各种矛盾并引起的纷争的最主要原因。另外人类在不断消耗化石能源的同时也不断地向大气排放燃烧废气CO₂、S₂O₃等温室气体造成环境污染。引起酸雨、天气变化无常使得有的地方干旱有的地方水灾等温室效应，森林植被的破坏引起生态严重的失衡，海平面上升和各种自然灾害泛滥。极大的影响了人类生活质量、身体健康等甚至直接威胁到人类生存的问题。化石能源将消耗殆尽，气候正在变坏，人类要生存和发展最终要寻找新的清洁能源。这是人类面临的两大难题问题有待解决。这也是世界各国大力探索研究的重要课题。

世界除利用不可再生的能源-化石能源发电外，还有少量的利用可再生的能源。例如风能、太阳能、水能、地热、及潮汐发电等。由于各地的地理地貌等条件不同和资源特殊性、资金、技术等原因而不能广泛使用。而地球的面积70％以上是海洋，海洋中的潮汐、海浪是大自然各种能量综合反映。包括太阳和月亮的引力对地球的作用，地球自转的作用、地球各地受太阳辐射的偏差上引起海水温差形成的暖流以及风等的作用(俗话说海上无风三尺浪等)。由于海水的密度很高，以海水作为能量传递介质要比空气做能量传递介质来说要大得多(约832倍)。作为能量载体海浪能的能量密度是可再生能源中最高的，海浪的量能一般是以每米中具有千瓦(KW/m)。(据资料在北大西洋近岸平均60kw/m的能量)。据世界能源署(IEA)估计，世界的波浪能功率资源为2TW(2*10¹²W)，约(1.75*10¹³KWh)电度相当于现在世界每年的用电量。海洋是世界上最大的能量转换器和存储器。仅海浪中就蕴藏了巨大的源源不断的可再生能源。

在人类生活中长时间的观察积累大量的经验，海浪、潮汐的大小基本上是可预见的，加上现代科技完全可以预测和跟踪气候的变化，因此风险大都可以防范。

世界上大多数国家都有很长的海岸线，因此利用海浪来发电，是非常有潜力的发电方法。好好的利用将会给各国带来永久性的绿色能源。利用海浪发电它不消耗任何其它不可再生的能源，也没有任何有害物质排放。广泛地应用会使我们大大的减少对化石能源的依赖和消耗，同时也会大大的减少向空中排放有害气体。因此很好的利用它人类将大大的受惠于此。

虽然海浪是大自然赐予我们的巨大财富，目前利用海浪发电的方法很多，影响海浪发电发展主要原因主要是：1、能否足够大尽量的吸收海浪能(有效有效长度)，2、能量转换率，3、有效工作时间，4、建造和运行成本，5、抗风险能力等因素。但由于目前设计方法的原因不可能做得很大和有效工作时间低，中间转换环节的原因造成能量转换率低，投资大等原因，使得海浪发电目前还不能投入商业运营。我利用简单的机电原理构思一种结构能正反都能吸收海浪能量可全天候工作并带动发电的方法。简称：摇摆式海浪发电。

三、发明内容：

海洋中的波动是海水的重要运动和能量传递形式之一。从海面到海洋内部处处都可能出现波动。波浪能总是以最小的能量消耗的方式从其形成区传播开去，因此主要反映在水面的运动。波动的特点是，在外力的作用下，水质点离开其平衡位置做周期性或准周期性的运动(作恢复平衡的运动)。由于流体的连续性，必然带动其临近的质点，导致其运动在空间传播，因此运动随时间与空间的周期性变化为波动的主要特征。实际上海洋中的波动是一种复杂的现象，严格说，它们都不是真正的周期变化。但是，作为最低近似可以把海洋波动看作是简谐波动(正弦波)或简谐波动的叠加。据我们观察海浪运动的表现形式有两种：一种波形不断向前传播的前进波(海滩由于海水变浅波浪能量就会集中浪高变大，同样波浪总是以最小的能量消耗的方式从其形成区传播开去，在很远的距离形成的涌流)。和在较深的海水中波峰与波谷在固定点不断升降交替的驻波。