[发明专利]一种适用珊瑚礁地形的波流发电装置

说明书

本发明公开了一种适用珊瑚礁地形的波流发电装置，包括底座和底座上设置的越浪层，所述底座固定在珊瑚礁上；所述底座位于海面以下，其上沿潮流运动方向设有贯通的导水管，所述导水管内部设有第一水轮机，形成利用潮流动能发电的第一发电系统；所述越浪层的顶部高出海面，其上排列布置若干组第二水轮机，形成利用波浪越浪动能发电的第二发电系统；所述越浪层在第二水轮机的后方设置向下的尾水管，所述尾水管内部设有第三水轮机，形成利用波浪越浪势能发电的第三发电系统。本发明利用了波浪的动能和势能及潮流的动能发电，有效地利用清洁能源解决远海岛礁的供电问题。本发明也顺应清洁能源产业发展的潮流，符合绿色发展理念。

技术领域

本发明属于海洋能源利用技术，具体涉及一种适用珊瑚礁地形的波流发电装置。

背景技术

海洋覆盖了地球大部分面积，海洋中蕴藏大量的能量，其中就包括有波浪能、潮流能等。其中波浪能是海洋能量的一种具体形态，也是海洋能中最主要的能源之一，波浪所蕴涵的能量主要是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。我国的波浪能资源可观，近海海域波浪能的蕴含量约达1.5亿kW，可开发利用量约为2300～3500万kW；潮流能是一种清洁无污染、蕴藏量丰富的可再生新能源，全球潮流能储藏量约50亿kW，可开发利用的潮流能总量达3亿kW。随着化石能源不断枯竭和环保要求的不断提高，世界各国对海洋能源的开发利用愈加重视，利用各种形式获能装置进行波浪能或潮流能发电的技术得到了不断突破。

当前中国对南海岛礁的开发日益加快，远海岛礁上的基础设施的供电问题亟待解决。南海岛礁周围遍布珊瑚礁海岸，一个典型的珊瑚礁海岸由连接深海海床且较陡的礁前斜坡、延伸向岸滩的相对水平的礁坪组成，海洋中的波浪由深海传至岸礁，由于地形变陡以及礁坪上水深很浅，使得水深急剧减小，波浪在礁缘附近发生破碎；由于水深变浅，礁缘附近潮流流速增大。因此由于地形陡变，在珊瑚礁礁缘附近蕴藏着丰富的波浪能和潮流能。

目前，国内外主要利用波浪能的势能或者潮流能的动能发电，如申请号为201511016787.1的中国专利文件公开的一种利用海洋能发电的水轮机系统，采用的是一种越浪式发电方式，大都是利用波浪能的动能转换成势能后进行发电，能量转化率低，并且现有技术大多是针对海水发电适用的水轮机系统进行改进以提高能量转换效率，并未能够在实现海洋能源综合利用方便提出创新。传统的海洋发电装置大都是漂浮或半潜在海水较深的海面上难以适应珊瑚礁海岸的陡变地形。另外在珊瑚礁海岸，波浪的方向大多是垂直于海岸，但是随着风向或者潮汐洋流等变化仍然会存在有一定的角度偏差，现有的越浪发电机大多是固定不动的，当波浪冲击的方向发生变动时，越浪发电机的发电效率会进一步大幅降低。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对现有海洋能源发电技术存在的能源利用效率低的问题，提供一种适用珊瑚礁地形的波流发电装置。

本发明采用如下技术方案实现：

一种适用珊瑚礁地形的波流发电装置，包括底座1和底座上设置的越浪层2，所述底座1固定在珊瑚礁上；

所述底座1部分位于海面以下，其上沿潮流运动方向设有贯通的导水管112，所述导水管112内部设有第一水轮机111，形成利用潮流动能发电的第一发电系统11；

所述越浪层2的顶部高出海面，其上排列布置若干组第二水轮机211，形成利用波浪越浪动能发电的第二发电系统21；

所述越浪层2在第二水轮机211的后方设置向下的尾水管222，所述尾水管222内部设有第三水轮机223，形成利用波浪越浪势能发电的第三发电系统22。

进一步的，所述越浪层2转动装配在底座1上，所述底座1内部固定设有驱动越浪层2转动以适应波浪方向的电动机5。