[发明专利]带传动波能发电站

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于从水面区域的波浪运动提取功率的波浪发电站，该波浪发电站通常为特别适于离岸位置的类型。本发明还涉及一种具有多个转子的波能发电站，其是从单点(例如浮标等)系泊的浮式结构，这样使得波浪发电站调节以适应波浪方向。

背景技术

目前，已知许多不同类型的波浪发电站。所有波浪发电站均具有这样的特征：波浪发电站利用当引起水以波形运动运动时提供的能量，并且其中，波浪引起装置的一部分相对于另一部分移动。这种装置通常利用的是波浪将使布置在水面中的一个或多个转子装置摇动，并且，从例如GB 1 541 572、US 3 928 967、US4300871和WO2008132550中可得知一些实例，其公开了通常被称为“鸭(ducks)”的类型的转子。

旨在用于离岸使用的波浪发电站面临这样的问题：其需要能够应对非常严酷的海洋环境(即，将增加腐蚀的含盐环境)以及天气条件(其通过极端温差和结构上的极端机械应力对工程解决办法提出挑战)。此外，离岸位置可能使定期维修和保养困难且昂贵。进一步，相对于将风力发电站放置并保持在上述不利环境中的投入，为了获得可接受的能量收获，波浪发电站将需要相当大的结构。作用于这种大结构的力将强调对于可靠机械解决方案的需求。因此，对于这种波浪发电站上的任何运动部件，需要非常坚固的且稳定的解决方案，以能够放置在离岸位置。

上述现有技术文献公开了“鸭型”的转子。该名称来自于这种转子的形状与该名称的禽类的形状的相似。“鸭型转子”可以被称为摆动转子，这是因为与螺钉和螺旋桨不同，其并不进行整个360o(或更大)的旋转，而是围绕静止位置或中性位置在一间隔内旋转，其中，该间隔小于360o，且通常更小。例如相对于利用波能来说，这种转子已经表现出是有效的。在使用鸭型转子的波浪发电站中，通常将用于使运动转移和/或用于使运动转换成有用的功率(例如发电机中的电功率)的机械设备放在鸭型转子内，优选地放在水密隔室中，以避免使水在运动部件上的效果变差。其另一实例是WO2009/097854和WO2009/097855，这二者均公开了具有布置在公共轴线上的鸭型转子的波浪发电站，并且在每个转子与公共轴线之间具有自由运行机构，并且在其端部具有与公共轴连接并位于不水密但部分浸没的壳体中的发电机。

从利用流动的水(例如江河、潮汐区域等中的水)的发电站中，早期文献(例如US 6 551 053)展示了具有布置在不同的轴上的水轮的发电站，其中，将水轮轴的旋转经由带传动转移至发电机轴，自由运行机构布置在水轮与水轮轴之间。这种装置决不会用于离岸使用。

本领域中还已知这样的波浪发电站，其具有布置为以线性方式在垂直布置的梁或塔上上下运动的漂浮物，该上下运动由波浪和/或潮汐的运动引起。US 2010/0259047 A1中公开了这种发电站的一个实例，其中，线性运动经由绳索动力输入装置转移成旋转。

发明内容

基于这个背景，本发明的一个目的是提供一种改进的波浪发电站。因此，基于以上内容，本发明的目的是提供一种上述类型的波浪发电站，并且通过该波浪发电站，可提供可用波能的有效利用。另一目的是提供一种改进的、更有效的、可靠的且坚固的传动系统(动力输入，PTO)，以用于转换从波浪发电机的转子到发电机的旋转运动。另一目的是提供一种改进的转子，其允许改进的、更有效的、可靠的且坚固的传动系统转换从波浪发电站的转子到发电机的旋转运动。本发明的另一目的是提供一种更紧凑的发电站。另一目的是提供一种用于波浪发电站的改进的系泊系统，其允许更简单、更可靠且坚固地将电功率从波浪发电站转移至海基电缆系统。另一目的是提供一种用于波浪发电站的改进的系泊系统，其允许更简单、更可靠且坚固地锚固波浪发电站并允许其自由摇动。

在本发明的第一方面中，通过提供一种波浪发电站来实现这些目的中的一部分，该波浪发电站包括：

-框架结构；

-多个摆动转子，该摆动转子布置在框架结构上，并且布置在轴颈连接在一个在框架结构上的至少一转子轴上；

-传动轴，该传动轴连接至发电机并且轴颈连接在所述框架结构中；以及

-至少一个带传动连接件，该带传动连接件布置在转子轴与用于每个摆动转子的传动轴之间。

从而，实现一种改进的、更有效的、可靠的且坚固的用于转换从波浪发电站的摆动转子到发电机的旋转运动的传动系统。

在一个实施例中，波浪发电站具有：

-至少一个转子传动轮，其布置在每个摆动转子上或与每个摆动转子成一体；以及