[实用新型]一种兼顾振荡浮子式波能发电的梳式防波堤系统

说明书

本实用新型公开了一种兼顾振荡浮子式波能发电的梳式防波堤系统,属于海洋发电和防波技术领域；本实用新型包含削角沉箱1、导流墙2、胸墙3、翼板4、底板5与浮子式发电装置；其中削角沉箱1沿防波堤轴向间隔布置，形成防波堤消浪室，翼板4设置在相邻沉箱之间的背浪面；胸墙3设置在削角沉箱1和翼板4上方，增强结构的整体性；底板5沉放在防波堤消浪室底部，浮子式发电装置固定在底板5上。从设计的角度来说，在一个项目中实现了两种功能，降低了总体成本；从施工角度来说，梳式防波堤为浮子式波能装置提供固定条件，降低了波能装置的锚固成本；从后期运维角度来说，一次出勤期能够同时进行防波堤的评估和发电装置的检修，便于后期运维。

技术领域

本实用新型涉及海洋发电和防波技术领域，具体涉及一种兼顾振荡浮子式波能发电的梳式防波堤系统。

背景技术

海岛建设是我国近期的重点发展领域之一，《全国生态岛礁工程“十三五”规划》明确了要保护海岛及其周边海域生态系统，维护国家海洋权益，促进海岛地区经济社会可持续发展。防波堤是海岛建设中必不可少的一部分，可为海岛提供稳定的水域环境，为海岛进出船只提供保障和庇护；然而受到地理位置影响，岛礁的电力供给问题目前已成为急需解决的首要问题，向海岛周围的海域寻求波浪能等新型清洁能源是必要且可行的解决方案。

梳式防波堤结构是在普通直立式防波堤的基础上将沉箱按照适当的比例取出，代之以沉箱翼板，在迎浪面上形成梳齿状的防波堤。国外尚无此种形式防波堤的研究，国内在大连大窑湾已有实际应用。梳式防波堤翼板与前墙不在一个平面内，二者之间的间距使得波浪力到达防波堤的峰值交错，减小了防波堤受到的总水平波浪力，既做到了自重减轻又避免了自重减轻带来的不利影响，保持结构稳定。梳式防波堤消浪室处水动力特性复杂，但理论分析证明该处的波幅相对前墙处增大，有一定的聚波效果。

振荡浮子式波浪能装置是通过波浪带动浮子运动，再由其他能量转化装置将浮子的相对运动机械能转化成电能输出的波能利用装置，国内外均有实际应用。然而其固定方式仍存在一定问题：小型的发电装置直接漂浮在水面上，但其发电效率不高，大型的发电装置锚固方式有两种，一是通过牵引绳使装置悬浮在海中，但其受到海流的影响较大，不够稳定；另一种是直接固定在海床上，这种方式只适用于浅海领域，水深较深时在海床上创造适合固定的条件造价相对较高，很难达到令人满意的发电性价比。因此，该类装置在恶劣服役环境下对结构的稳定性和可靠度要求较高，限制了装置发电效率高的优势，对锚固系统的设计提出了挑战。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种兼顾振荡浮子式波能发电的梳式防波堤系统，以下简称OB&CTBW系统(Oscillation Buoy&Comb Type Breakwater)，以解决海岛御浪需求及海岛能源供给的问题。

一种兼顾振荡浮子式波能发电的梳式防波堤系统，其特征在于，包括削角沉箱1、导流墙2、胸墙3、翼板4、底板5与浮子式发电装置；其中削角沉箱1沿防波堤轴向间隔布置，形成防波堤消浪室，翼板4设置在相邻沉箱之间的背浪面；胸墙3设置在削角沉箱1和翼板4上方，增强结构的整体性；底板5沉放在防波堤消浪室底部，浮子式发电装置固定在底板5上。

所述浮子式发电装置放置于梳式防波堤消浪室，由浮子6、连杆7和PTO装置8组成，浮子6在波浪作用下上下运动，PTO装置8通过连杆7与其连接，将浮子6的机械能转化为电能输出。

本实用新型的有益效果在于：

(1)在梳式防波堤消浪室中放置浮子式发电装置，使波浪力在到达翼板之前经过发电装置的削减，降低翼板损坏风险；

(2)在梳式防波堤消浪室底部沉放底板以放置浮子式发电装置，可在一定程度上缓解传统梳式防波堤地基不连续分布问题，有利于系统的整体稳定性，提高服役寿命；