[发明专利]水平式无坝流水冲击发电站

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种采用溪流、江河、海洋自然流水能量进行水力发电的设施。

技术背景

目前，全世界运用水力发电的机组，无论功率大少，都是采用高位水坝蓄水(注：本文高位水坝是指坝高超过河流深度三分之一或以上，对河道泄洪水流有较大影响的拦水坝)，将水集中，然后在水坝的低位处安装水轮发电机组，引导水流利用水能发电；在现有与水力发电有关的教科书、资料、杂志、书刊当中，打开看其中的内容，几乎也全部是讲的水坝式发电。放眼世界，能够生产水力发电机组的厂家生产出来的产品，也全部都是清一色水坝式发电机组。水坝式发电方式也成了目前世人水电的唯一选择。大家都知道，水坝式发电机组有水位要求，一般来说2米以下的水位基本上已无法实施发电，所以，要建坝式电站首要的前提就是必须要筑一道较高的水坝建一座水库，而筑坝第一个必须考虑问题是选址；也众所周知，江河道上是不能随意筑高坝，许多江河地段是不能建高坝地段，就算是有条件筑高坝的地方，也不是说筑坝就筑坝，一旦筑高坝，在筑高坝的江河上游就会出现水库，要考虑许多问题，如：水库投资规模及回收时效、地质地貌结构、上游来水来沙、库区蓄水淹没面积、库区内人员安置、动植生态环境......等等；所以人们现在建每一个电站时都要经过反复仔细考虑、评估、论证才能决定，而在这些决定当中，也就把一些认为条件不够好或还不成熟的电站选址又被搁置一边或否定，使许多地方在发展经济过程中或多或少留下遗憾。而海洋由于水面宽广，虽说海洋水流有潮起潮落并且也在流动，但人们目前还只是在使用坝式机组极少数利用潮起潮落的水位差，并没有大范围去利用那些有规律而又大量流动的海水。随着社会经济的发展，电力的需求是越来越大，而目前的坝式水力发电由于存在一定的弊端及局限性，所以发展受到诸多的制约，因此对传统的火电也越办越多、越办越大，对地球的污染也越来越重！造成现代人类都在不断承受人类自已制造的、越来越严重的污染灾害！！而放眼地球上大大小小的江河海洋水面上，虽说江河上已有了一些坝式电站，但还是有许多地段因不能建水库而没有利用；大家也只是空对白白流去的水流。一些学者也对此也只能发出感慨：“江河滔滔年复年，资源空流谁人怜”，“江河滚滚向东流，流的都是煤和油”......。水流具有巨大的能量是一个众所周知的事，虽说近二百年来人类已开始利用江河修水库发电，为人类作出了不可否认贡献，但江河上还是留下许多因各种原因不能建高坝修水库的地段而让水流白白自上而下流过，特别是大江大河的下游，水流量大，而江河二岸土地肥沃，又是人们居住生产生活的理想场所，人口密集，不能去建高坝修水库，水流基本上任其流淌。而宽阔的海洋除了作船舶航行之外，基本上是空而无用！一些海上小岛由于没有办法建坝式电站，面对强大的洋流只是望洋兴叹，要用电大多数还得使用柴油机作动力来发电，即制造噪声又污染空气；虽说目前的风电发展较快，但风资源的不稳定目前却又让人们无能为力。而海洋水流目前人们还没有什么好方法去发电，只能是望而却步。

发明内容

为了解决水坝式发电站造成的不足，本发明“水平式无坝流水冲击发电站(简称：无坝电站，本文以下内容中使用简称)”采用低坝或无坝模式，避免了建高坝成水库带来的诸多问题。而且由于它可以无坝模式运行，所以能够在各种有动能的水流中广泛应用，包括溪流、江河、海洋。为人们提供了又一种新的水力发电选择，弥补了世界水电史上又一项空白。同时也为将来的水电爱好者提供了一个全新水电、力学研究课题。在江河上建该发电站基本上不受江河地域、地质地貌结构限制，除了已建有水库地段这种非常特殊原因不能建站外，其它江河溪流只要有流水的任何地段都可以装机开设电站；而且河段电站的设置可根据河流落差情况进行短距离、连续阶梯式设置，形成流域段无坝电站群，也方便电站管理及配套设施的建设。在海洋中只要掌握准确的水文资料，按照海洋水流方向规律也可以建设一些海洋电站。由于建该方式电站方便，只要水流中还存在能量，无论是江河水流中的势能还是洋流中的动能，也无论流量大小，只要根据能量大小选择及设计制造机组，就可以在溪流、江河、海洋中建设电站，因此有望将大大小小的溪流、江河中的绝大部分水能转化为电能。