[发明专利]借重力制造浮力以提升水位的水力发电方法及其发电系统

说明书

技术领域

本发明属于水力发电清洁能源领域，涉及一种借重力制造浮力以提升水位的水力发电方法及其发电系统。

背景技术

真正意义的清洁能源是水电，水是地球上最多的资源，在全球环境气候日趋严重的今天，化石资源不能再烧下去了，向水要能源应是人类正确的选择，特别是大海的水是取之不尽的。

目前的水力发电主要是拦坝蓄水发电，而建大坝投资过大，还伴随一系列的其它问题，更重要的是大坝建成蓄上了成百上万平方公里的水，水从发电机里一过，一泻千里，一次性使用，太浪费淡水资源。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种设计科学合理的借重力制造浮力以提升水位的水力发电方法，可以减少很多水力发电所受的制约条件，是一种创造性的革命性的发电方法，同时还提供一种结构简单的借重力制造浮力以提升水位的水力发电系统；本发明提供的借重力制造浮力以提升水位的水力发电方法及其发电系统，水资源利用效率高，发电效率高，可应用于水力发电站库区、湖泊、水库、江河和大海中没有潮汐或潮汐落差很小的海域。

本发明的目的是这样实现的：第一方面，提供一种借重力制造浮力以提升水位的水力发电方法，包括以下步骤：

（1）通过能够上下往复运动的浮动装置为设定高度的固定水槽不断运送设定体积的水；

（2）所述固定水槽内的水通过下落水管道不断流入发电机，使所述发电机不断发电；

（3）所述发电机用过的水流入设定高度的重力水槽，所述重力水槽在设定时间内装满设定体积的水后能够从该高度自由下落，下落到所述重力水槽的底部刚好接触水面的设定位置时通过相应的锁止机构锁止，接着重力水槽水闸打开，所述重力水槽内的水及后续流入所述重力水槽的水通过所述重力水槽水闸还与原水源；

（4）同时，所述重力水槽自由下落过程中产生的重力通过拉动装置将所述浮动装置的可伸缩浮漂在设定时间内拉伸开以制造浮力，该浮力能够使装满设定体积水的所述浮动装置向上浮出水面，并在设定时间内将所述浮动装置的浮动提升水槽提升到其上端与所述固定水槽的下端接近相同的设定位置；

（5）接着，在所述浮力的作用下，所述浮动提升水槽到达所述设定位置并通过两个水槽闸门的相互配合开始给所述固定水槽注水，注水过程中，所述浮动装置会继续上升，并在所述浮动提升水槽运送的水刚好全部注入所述固定水槽时通过相应的锁止机构将其锁止；

（6）接着，启动浮漂拉回动力，帮助所述可伸缩浮漂在设定时间内收缩回初始状态，同时，所述可伸缩浮漂收缩过程中产生的拉力能够通过所述拉动装置将所述重力水槽往上拉，拉回到原设定高度后通过相应的锁止机构将其锁定，同时关闭所述重力水槽水闸使其开始接受发电机用过的水；

（7）所述可伸缩浮漂收缩回初始状态后，所述浮动装置被解除相应的锁止机构并在重力作用下开始自由下落，在所述浮动提升水槽下端刚好接触水面时，已开启的所述浮动提升水槽闸门开始为其注水并继续下沉，在所述浮动提升水槽刚好注满水时通过相应的锁止机构将其锁止；

（8）此时，所述重力水槽也刚好装满设定体积的水并具备自由下落的条件，于是所述重力水槽被解除相应的锁止机构，并开始自由下落同时通过所述拉动装置开始拉伸所述可伸缩浮漂，进入下一个循环，周而复始，实现所述浮动提升水槽通过上下往复运动不断为设定高度的所述固定水槽运送设定体积的水，实现所述固定水槽内的水通过所述下落水管道不断流入所述发电机，使所述发电机不断发电。

优选的，所述浮动提升水槽与所述可伸缩浮漂拉伸开体积有一定的比例关系，所述可伸缩浮漂拉伸开后的体积是所述浮动提升水槽容量的1.3～1.5倍。

优选的，所述可伸缩浮漂拉伸开的长度一定同所述重力水槽上下运行的高度相等，所述可伸缩浮漂拉伸开的长度视水源的深浅而定，水源深的话适当增加长度，所述重力水槽上下运行的高度相应增加。

优选的，所述两个水槽闸门的相互配合为所述浮动提升水槽闸门从上往下开启，所述固定水槽闸门从下往上闭合。

第二方面，还提供一种借重力制造浮力以提升水位的水力发电系统，

包括浮动装置，所述浮动装置包括可伸缩浮漂、支撑架、浮动提升水槽、进排气管和浮漂笼体，所述可伸缩浮漂设置于所述浮漂笼体内，所述浮动提升水槽通过所述支撑架连接于所述浮漂笼体上端，所述进排气管与所述可伸缩浮漂相连并向上伸出水面，所述可伸缩浮漂、支撑架、浮动提升水槽、进排气管和浮漂笼体形成一体；