[实用新型]模块化海洋能发电装置

说明书

技术领域

本实用新型属于海洋能发电领域，尤其涉及一种模块化海洋能发电装置。

背景技术

海洋能（包含潮流能、海浪能、洋流能）是指海水流动的能量，作为可再生能源，储量丰富，分布广泛，具有极好的开发前景和价值。海洋能的利用方式主要是发电，其工作原理与风力发电和常规水力发电类似，即通过能量转换装置，将海水的机械能转换成电能。具体而言，首先海水冲击水轮机，水轮机将水流的能量转换为旋转的机械能，然后水轮机经过机械传动系统带动发电机发电，最终转换成电能。

现今能源日益短缺，温室效应日益严重，能源需要低碳化，所以风能，海洋能（包含潮汐能、潮流能、海浪能、洋流能）等清洁能源是未来能源的发展方向。但现在这些清洁能源的发电设备，除了风能利用比较成熟外，海洋能的利用还都是在起步阶段，没有通用和成熟的设备，效率低下，设备不能大规模化。

由于海洋环境复杂，水中阻力大，传统的海洋能发电装置的安装都要在海里进行，困难度高，费用庞大。另外，由于发电装置长期接触海水，在海水的长期侵蚀和巨大冲击力下，海洋能发电装置使用一段时间后就要定期进行维修或更换。然而传统的海洋能发电装置的维修和更换也均在海里进行，困难度高，成本巨大。甚至，因为部分组件的损坏，导致整个海洋能发电装置的报废，这是海洋能发电装置高成本的重要原因之一，也是造成现有的海洋能发电装置无法大规模化、商业化运营的直接原因。

尤其是水平轴水轮发电机，由于其所有设备（包括叶轮和发电机）均在水下，因此水平轴水轮发电机的维修更加困难，成本更高。因此，即便水平轴水轮发电机的发电效率高于垂直轴水轮发电机，但水平轴水轮发电机仍然无法商业化。然而，目前海洋能发电领域的技术人员都忽略了对维修方式的改进。

另外，传统的海洋能发电装置一般只采用一个至多两个水轮发电机。然而只采用一个或两个水轮发电机，为了提高发电功率，通常叶轮的直径需要制造得很大，这样会大大降低叶轮的转速，同时增大扭矩，导致中心轴和齿轮箱之间的摩擦加大，中心轴和齿轮箱的成本攀高。另外，整个发电装置的规模也会受到限制，发电装置的成本会居高不下，制约了海洋能发电装置的发展。

但是，目前海洋能发电领域的技术人员都存在着技术偏见，只着重于研发如何将水轮发电机的叶轮部分做大或者对叶轮叶片的结构进行改进以提高单个水轮发电机的发电功率。目前本领域没有任何人研究如何在不改变叶轮的前提下，提高发电功率且降低成本以适合商业运用。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种模块化海洋能发电装置。

为实现本实用新型的目的，本实用新型提供一种模块化海洋能发电装置，包括外框架、至少四个内框架和至少四个水轮发电机模组。至少四个内框架可分离地设置于外框架内。至少四个水轮发电机模组分别设置于至少四个内框架内。

根据本实用新型的一实施例，水轮发电机模组包括水平轴水轮发电机，水平轴水轮发电机的轴线方向平行于水平面。

根据本实用新型的一实施例，模块化海洋能发电装置还包括至少一个导流罩，固定于内框架或外框架。

根据本实用新型的一实施例，导流罩为直径逐渐减小的圆筒状。

根据本实用新型的一实施例，模块化海洋能发电装置还包括呈轴对称设置的至少八个导流罩，固定于内框架或外框架，导流罩分别位于水平轴水轮发电机沿水流方向的上游和下游。

根据本实用新型的一实施例，模块化海洋能发电装置还包括至少四根安装轴，至少一个水平轴水轮发电机对应安装于每根安装轴，至少一根安装轴对应安装于每个内框架。

根据本实用新型的一实施例，模块化海洋能发电装置还包括至少四根安装轴，至少一个水平轴水轮发电机对应安装于每根安装轴，至少一根安装轴可转动地安装于每个内框架。

根据本实用新型的一实施例，模块化海洋能发电装置还包括驱动单元，驱动单元连接安装轴以驱动安装轴转动。

根据本实用新型的一实施例，水轮发电机模组包括垂直轴水轮发电机，垂直轴水轮发电机的轴线方向垂直于水平面。

根据本实用新型的一实施例，模块化海洋能发电装置还包括至少一个卷帘门式负荷调节模组，每个卷帘门式负荷调节模组包括导水单元、滚筒轴和驱动器。导水单元包括至少两个并排连接的导水板。滚筒轴固定连接导水单元的一端。驱动器连接滚筒轴，驱动器驱动滚筒轴转动以展开或收起导水单元。

根据本实用新型的一实施例，模块化海洋能发电装置还包括至少两个栅栏，设置于内框架或外框架，至少两个栅栏分别位于水轮发电机模组沿水流方向的上游和下游。