[发明专利]一种振荡水翼潮流能发电装置

说明书

本发明公开了一种振荡水翼潮流能发电装置，涉及海洋能源开发利用领域，包括漂浮式吸能发电组件和线缆组件；其中，所述漂浮式吸能发电组件包括将潮流能转换成机械能的吸能装置，所述吸能装置包括至少部分浸没于水中的振荡水翼和一端与所述振荡水翼相连的摇臂，所述摇臂的另一端与发电机连接；及将所述机械能转化为电能的所述发电机；所述线缆组件被设置为将所述吸能装置和发电机泊于海底。本发明的发电装置可有效降低结构固定载荷，增加系统稳定性；结构简单、可靠性高、维护方便，降低了维护成本；环境友好。

技术领域

本发明涉及海洋能源开发利用领域，具体涉及一种振荡水翼潮流能发电装置。

背景技术

随着世界经济的发展，能源消费需求持续攀升。传统的化石能源数量既有限又存在环境污染问题，为解决资源短缺问题，发展可再生能源已经成为全球共识。海洋中蕴藏着巨大的能量，包括波浪能、潮汐能、潮流能、温差能等。潮流能作为海洋可再生能源的一种，通过能量转化装置，可将海洋潮流能中蕴藏的巨大动能转化为电能加以利用。相比于其它形式可再生能源，潮流能资源能量密度高，载荷稳定性好，可预测性强受气象条件影响小，可以保证持续稳定的电流输出，在并网发电方面具有明显优势。

潮流能发电装置根据发电原理可以分为水平轴式、竖轴式和摆动水翼三种。目前水平轴式最多，垂直轴式次之，摆动翼屈指可数。水平轴式和竖轴式，虽然有较高的能量转化效率，但其对叶片设计要求高，难度大。摆动水翼式潮流能发电装置虽然能量转化效率较低，但相比于前两者，它具有如下优点：无旋转机械，避免对水生物的伤害；噪声小，对生态环境友好；结构简单，可靠性高；建造成本低，适合大规模并排部署；启动水头低，自然适应低速水流等优点。因此摆动水翼拥有独特的应用潜力。但是，目前的摆动水翼式发电装置采用的基本上都是固定式的，即通过装置自身重力或通过导管架等形式的支撑结构固定于海底，整体浸没在水中，虽然不受海面情况影响，但是安装、维护成本高，且不可移动，一旦发生故障，维修成本很高。而且由于靠近海底，潮流流速慢，限制了摆动水翼式发电装置性能的发挥。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种振荡水翼潮流能发电装置，其可有效降低结构固定载荷，增加系统稳定性；结构简单、可靠性高、维护方便，降低了维护成本；环境友好。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种可有效降低结构固定载荷，增加系统稳定性；结构简单、可靠性高、维护方便，降低了维护成本；环境友好的潮流能发电装置。

为实现上述目的，本发明提供了一种振荡水翼潮流能发电装置，包括漂浮式吸能发电组件和线缆组件；其中

所述漂浮式吸能发电组件包括

将潮流能转换成机械能的吸能装置，所述吸能装置包括至少部分浸没于水中的振荡水翼和一端与所述振荡水翼相连的摇臂，所述摇臂的另一端与发电机连接；及

将所述机械能转化为电能的所述发电机；

所述线缆组件被设置为将所述吸能装置和发电机泊于海底。

发电装置在海面上工作，为发电装置的移动、安装维护提供便捷性；海面上工作可以俘获海面上高流速的潮流能；在海面上工作使发电装置的运行维护成本很低。

进一步地，所述摇臂被设置为露出水面。避免摇臂在水中运动受到水的阻力而降低发电效率。

进一步地，所述振荡水翼被设置为给所述漂浮式吸能发电组件提供浮力。

进一步地，还包括浮箱，所述发电机被设置在所述浮箱之内，所述浮箱被设置为给所述漂浮式吸能发电组件提供浮力。

浮箱和振荡水翼同时提供浮力；至少有2个浮力点，使得整个发电装置漂浮较为平衡；同时浮箱和水翼提供浮力使得摇臂接近平行水平面，摇臂转动时更加顺畅，避免固定摇臂的一端受到竖直方向弯矩的作用，提高摇臂的使用寿命。