[发明专利]用于波浪能转换器的分段混凝土船体及其构建方法

说明书

一种波浪能转换器(10)，能够漂浮在水体(BW)上，随着在水体(BW)中产生的波浪(W)而移动，并且包括连接到垂荡板(14)的船体(12)。波浪能转换器(10)的特征在于，船体(12)由钢筋混凝土形成，多个连接筋(16)在船体(12)和垂荡板(14)之间延伸，并且电力输出装置(66)附接在每个连接筋(16)上。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年9月2日提交的美国临时申请No.62/382,899的优先权，其公开内容通过引用并入本文。

背景技术

本发明大体上涉及波浪能转换器(WEC)。尤其是，本发明涉及用于WEC的改进船体以及制造和组装用于WEC的船体的改进方法。

地球海洋中的波浪能量丰富且可靠，而且长期以来被认为是有前景的可再生能源。已经设想WEC将这种丰富的波浪能转化为电力。虽然一个多世纪以来一直在尝试有效地将波浪能转换成可用能量，但是波浪能目前还没有被能源行业广泛采用。

在过去的三十多年里，世界各地的公司和学术研究组已经研究了许多不同的波浪能构思。尽管已经开发并测试了许多工作设计，例如通过建模和造波水池测试，但只有少数构思已经发展到海上测试。

适合于商用的WEC正在开发中，并且被设计成部署在有波浪(W)的开放水域中，例如在海洋中。然后，由WEC产生的电力可以被传输到可以使用电力的位置(例如岸上位置)。通常，通过海底电缆进行电力传输。

已知的WEC通常由两个以上彼此连接的浮体或连接到固定点(例如海床)的一个浮体组成。在两个浮体之间或在一个浮体和海床之间产生的相对移动和负载被用于通过电力输出系统产生电力，例如通过经由马达泵送液压流体或通过直接驱动系统，例如电力输出装置(66)。早期的WEC设计能够产生高达数百kW的功率。然而，设想的是装机容量达数MW的WEC也是可以的。已知类型的WEC包括波浪致动体、振荡水柱、越浪式装置、点吸收器和点衰减器。

通常，浮体(也称为船体)使用钢造船方法构建而成。钢船体已经在船舶、石油天然气平台以及早期的WEC中使用多年。钢对初始建造和维护成本目标极低的可再生能源结构提出了一些挑战。钢船体的建造和维护成本非常高，并且易于在远离海洋的低劳动力成本区域生产。

需要优化WEC以在大多数波浪条件下有效地提取波浪能，并且需要由能够承受海洋技术所面对已知问题(包括腐蚀、疲劳、生物污损、冲击载荷和裂缝)的材料构建。防止钢结构结垢和腐蚀的典型方式是定期维护和重新涂漆。但是，这是耗时且昂贵的。此外，防污涂料的使用会对海洋环境有害并且要求把在用的WEC移走，因此导致电力可用性的降低。

因此，期望提供用于WEC的改进船体和用于组装WEC船体的改进方法。

发明内容

本发明涉及用于WEC的改进船体以及制造和组装WEC船体的改进方法。在第一实施例中，改进的波浪能转换器能够漂浮在水体上，随着在水体中产生的波浪而移动，并且包括连接到垂荡板的船体，其特征在于，船体由钢筋混凝土形成，多个连接筋在船体和垂荡板之间延伸，并且电力输出装置附接在每个连接筋上。

在第二实施例中，波浪能转换器能够漂浮在水体上，随着在水体中产生的波浪而移动，并且包括锚固到水体床的浮标，其特征在于，浮标由预应力钢筋混凝土形成并且包括固定构件和可滑动地安装到固定构件的浮子，基础配置成搁置在水体床上并将波浪能转换器锚固到水体床上，缆在浮标和基础之间延伸，并且电力输出装置附接到缆和浮子上。