[发明专利]一种多浮子共用液压舱式波浪能发电装置

说明书

本发明公开了一种多浮子共用液压舱式波浪能发电装置，包括内循环系统、内循环系统底部的立柱和阻尼板，所述内循环系统包括第一筒体、浮子、第二筒体和液压发电机；所述浮子和第二筒体至少设置三个，第二筒体内部设置有活塞，活塞通过连杆同浮子相连；所述第二筒体的外部设置有同第一筒体内径相同的第一挡板；所述第二筒体位于第一挡板上侧设置有第一单向阀，所述第二筒体位于第一挡板下侧设置有第二单向阀；所述第二筒体底端设置有导管，导管汇流处连接有液压发电机。本发明建立多浮子独立运动共用液压舱式波浪能转换方式，共享工质，减少了工质损耗，提高了发电效率；构建了工质内循环的动力输出系统，延长了使用寿命，提高了装置的稳定性。

技术领域

本发明属于海洋能利用领域，具体涉及一种多浮子共用液压舱式波浪能发电装置。

背景技术

众所周知，经济增长与能源供给相互依存，但由于一次性能源储备有限，无法持续支撑经济的迅猛增长，为有效缓解能源供应的紧张，可再生能源的开发及利用受到高度重视。作为可再生能源的重要组成部分，海洋能由于其持续性及储量丰富的特点，其开发利用前景可观，目前已知的海洋能主要包括波浪能、潮汐能、海流能、温差能和盐差能等。在众多海洋能种中，波浪能由于其分布广泛、能量密度高的特点，是目前实用化与商业化程度较高的可再生能源种类之一，据统计目前世界上可转换为电能的波浪能储量达到5000GW。波浪能的开发利用具有以下优势：(1)能量密度高，可持续发电时间长；(2)清洁无污染，且离岸装置对环境的影响较小；(3)海浪能的季节性变化与温带气候的电力需求呈正相关；(4)波浪能能够长距离传播，能量损失较小。

波浪能的开发潜力促使世界各国加大力度开发研究海洋波浪能，从而出现了各种型式的波浪能发电装置，根据装置的安放与建造位置的不同主要分为靠岸式和离岸式。靠岸式装置以振荡水柱式、越浪式和摆式为主，装机容量最高可达到500kW，具有代表性的有英国的LIMPET、挪威的TAPCHAN和中国国家海洋局技术中心于青岛大管岛建设的摆动式波能电站。虽然靠岸式便于安装和维护，但由于其布置的局限性，受地形影响大，波浪能俘获量较少，因此离岸式波能电站的开发受到更多的关注。离岸式装置根据其获能形式主要分为越浪式与振荡浮子式，越浪式波能装置电力输出较为稳定，典型的装置如欧盟联合开发的Wave Dragon，但其缺陷是体积过大，造价及维护成本高。振荡浮子式由于其结构简单，安装、拆卸、维护方便，适于运输与集成化开发，可用于海岛与海上平台的供电，因此振荡浮子式波浪能发电的开发逐渐成为研究的重点。相比其它型式，振荡浮子式波浪能发电因为其与波浪直接接触，多利用振动本身转化电能，能量转换次数少，转换效率较高；发电装置的单体占用面积小，对海洋水动力环境的影响一般可忽略不计；形式灵活，可以结合波浪条件进行点阵化设计排布，整体组合型装置的总功率与浮子个数的多少有关，结构形式多样；受水深条件的限制小，特别是在超过40m中深水区也能正常工作。

因此，振荡浮子式波浪能利用在能量转换、安装维护成本核算等方面具有较多的优点，但是其推广应用仍具有极大的挑战性，比如结构受到波浪的直接冲击而导致的易损坏问题，不规则海浪下持续获能并高质量输出问题，动力输出系统长期受到的海浪侵蚀而导致的寿命短的问题。所以，如何在波浪冲击下保证结构的安全、提高不规则海况下的能量俘获并高质量输出、提升海浪侵蚀下动力输出系统的使用寿命等，是现阶段亟需解决以推进振荡浮子发电大规模利用的焦点。

发明内容

发明目的：本发明提出一种多浮子共用液压舱式波浪能发电装置，能够减少工质损耗，提高发电效率和品质，提高装置的稳定性。