[发明专利]一种海上发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用再生能源的发电系统，尤其涉及一种综合的海上发电系统。

背景技术

目前我国已成为全球第二大能源生产国和消费国，随着经济规模的进一步扩大，能源需求还会持续较快增加。

海洋发电有风能、波浪能、洋流能、潮汐能、海水温差能、盐度差能等

我国海洋风能资源丰富，但其分布具有地域性和季节性变化。我国陆地海岸线长达18000km，沿海地区多为经济发达地区，用电需求量大。海上风电场的建设不仅可以缓解沿海地区紧缺问题，而且沿海城市近，而城市正是电力负荷中心，电能供需方接近，可以减少输电损耗。

波浪能具有能量密度高、分布面广等优点。它是一种取之不竭的可再生清洁能源。尤其是在能源消耗较大的冬季，可以利用的波浪能能量也最大。

在海洋运动中，洋流循着一定的路线周而复始地运动着，其规模比起陆地上的巨江大川则要大出成千上万倍。中国的洋流能源也很丰富，沿海洋流的理论平均功率为1.4亿千瓦。

海洋能储量是非常巨大的，如何能安全、可靠、高效的利用海洋能是迫切需要解决的。现有的利用海洋能的发电设备形式单一，不能达到综合利用的目的。

发明内容

为了解决海洋能发电设备形式单一，综合利用率低的问题，本发明提供一种综合的海上发电系统。

本发明的技术方案是：一种海上发电系统，包括能量采集装置、发电机组、工作平台和桩柱；其中，所述能量采集装置包括风力采集装置、波浪采集装置和水流采集装置；所述发电机组包括液压系统和发电机。

所述桩柱垂直固定于海底，工作平台固定于桩柱顶部，风力采集装置位于工作平台上方，波浪采集装置位于桩柱与海面连接处，水流采集装置位于桩柱下部。

所述风力采集装置包括风轮、支撑柱和传动机构A；所述波浪采集装置包括浮筒和传动机构B；所述水流采集装置包括涡轮和传动机构C。

所述风力采集装置通过传动机构A与液压系统连接，所述波浪采集装置通过传动机构B与液压系统连接，所述水流采集装置通过传动机构C与液压系统连接。

所述液压系统与发电机连接；所述发电机固定在工作平台上。

所述液压系统包括液压泵、液压马达、油箱和油管，液压马达通过联轴器A与发电机相连，液压泵与液压马达之间、液压马达与油箱之间、油箱与液压泵之间，分别设置油管相连接；所述液压泵包括液压泵A、液压泵B和液压泵C；所述液压马达和油箱固定在工作平台上。

所述风轮包括主轴、支撑架A和风叶，支撑柱垂直固定于工作平台上，风轮固定于支撑柱的顶端，所述风轮通过传动机构A与液压泵A相连。

所述传动机构A包括增速机，所述风轮的主轴与增速机相连，增速机通过联轴器B与液压泵A相连。

所述浮筒套在桩柱上，浮筒通过传动机构B与液压泵B连接。

所述传动机构B包括绳索、滑轮组和卷扬机；所述卷扬机与液压泵B连接，所述卷扬机和液压泵B固定在工作平台上；所述滑轮组包括滑轮A、滑轮B和滑轮C，滑轮A和滑轮B固定于工作平台上，滑轮C固定于桩柱上；绳索一端连接于浮筒上部，另一端通过滑轮A绕过卷扬机和滑轮B后，穿过浮筒与桩柱之间的空隙，绕过滑轮C连接于浮筒底部；所述绳索的数量为大于等于3的整数。

所述涡轮通过传动机构C与液压泵C连接。

所述涡轮包括机壳、支撑架B和叶片，机壳为中空结构，套在桩柱上，所述叶片与桩柱平行，通过支撑架B与机壳连接。

所述传动机构C包括传动齿轮和变速齿轮，传动齿轮和变速齿轮啮合，变速齿轮直接固定在液压泵C的输入轴上，所述传动齿轮固定于涡轮的机壳上。

所述传动机构C包括传动链条和飞轮，传动链条和飞轮啮合，所述飞轮直接固定在液压泵C的输入轴上，所述传动链条固定于涡轮的机壳上。

本发明的有益效果在于：

1、本发明采用三种能源进行发电，且三种能源皆为可再生的环保能源，综合利用率高，发电效率高，对环境无污染。

2、本发明采用液压系统进行能量传输和转换，能量利用效率高、损耗少。

3、本发明的桩柱采用格构柱式结构方式，这种结构方式能增强桩柱的抗弯性能，并且节省材料，不仅使整个发电系统稳定性更好，而且降低成本。

4、本发明的发电机、液压马达和油箱安装于伸出水面的工作平台上，可有效避免关键部件常年浸泡在水里，发生腐蚀或渗漏引起设备故障，同时也便于维护。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明中风轮的结构示意图之一；