[发明专利]一种基于单点系泊并利用潮汐动能发电的海流发电场

说明书

本发明绿色能源装置，利用大海的天然潮汐引发海流移动形成的不竭动能(亦称“海洋能”)作为原始动力资源进行发电，采用单点系泊装置解决了驳船发电设备与海上潮汐水流的对撞和蓄能，无论涨潮还是落潮，驳船通过轴套(和尚头)沿着单点系泊进行360度的无极无序旋转，多组或矩阵式安装的发电机，在海流作用下发出600V三相电，升压至60KV后再通过单点系泊电滑环，将电能经过海底电缆汇入海上发电总场，然后并入国家电网并输送至用户。

说明摘要

本发明绿色能源装置，利用大海的天然潮汐引发海流移动形成的不竭动能(亦称“海洋能”)作为原始动力资源进行发电，采用单点系泊装置解决了驳船发电设备与海上潮汐水流的对撞和蓄能，无论涨潮还是落潮，驳船通过轴套(和尚头)沿着单点系泊进行360度的无极无序旋转，多组或矩阵式安装的发电机，在海流作用下发出600V三相电，升压至60KV后再通过单点系泊电滑环，将电能经过海底电缆汇入海上发电总场，然后并入国家电网并输送至用户。

技术领域

海流发电场可作为国家绿色能源水力发电分支的重要补充，由此引发的创新理念、建造概念、绿色前景，为能源再生提供了现实可能和广阔的想象空间。此方式区别于海上风力发电、海水波能、筑坝蓄水的势能发电模式，也区别于核电、火电、光电等发电模式；既有效规避了海上风力发电设备制作成本高、安装难度大、无风即无电的缺陷，也去除了海上波能发电量小的弊端，以及筑坝蓄水发电的规模大和局限性、效能低的毛病，杜绝了核电可能的隐患，也不会产生碳排放和光污染。海流发电场由每隔六个小时一次的海水洋流定向流动形成势能，驱动发电机转换为电能，多台套设备同时做功，能为电网提供强大电能，此项成果如果在我国沿海适宜海域得到大规模运用，必将成为推动国家发展又一绿色动力源。

背景技术

目前，我国绿色能源获取方式较为繁复多样，技术成熟度不一：大型风能发电装置制作运行成本高、技术要求高、安装维修难度大、见效周期长、对季节性迁徙的鸟类以及空域欲望强烈的雀鹰形成巨大且死亡屏障，且风力发电的电价高企，不被用户青睐。另一绿色能源太阳能发电装置的场地占用面积大，光能转成电能的能耗损失较大，对周边形成一定的光污染。在海洋波能发电方面，国内国外均进行了一定的尝试，主要是“机械式、气动式和液压式”三大类，但市场应用前景暗淡，未能大规模建设，仅停留在创意、实验阶段。

通过公开资料可以知道，在我国四大海域的渤海海峡、长江口、台湾海峡、琼州海峡等处所，其地理、水文条件适宜建造规模海流发电场。例如，福建省沿海海域的最高流速为每小时7海里，以平均流速3M/S米计算，能驱动直径5米的螺旋浆带动发电机产生800千瓦功率，如果一个海流发电场同时安装40台套海流发电机，平均每小时能产生32000千瓦功率，以每度电0.46元计算，一个海流发电场每天按照16小时可以节省235，520元人民币。以此推算，一个海流发电场全年可节约费用85,964,800万元，投产6年即可收回建造成本。

该项发明是对绿色再生能源的永续利用，动力源不会枯竭，虽然单个发电场的发电量在充沛和枯竭之间存在周期性变化(十二小时为一个周期)，但相同模式的发电场电力系统中，相隔一定距离(根据海流速度对单点系泊在海底着床位置进行定位，两个发电场间距约为11 海里)多个海流发电场电力可以形成电力落差的互补，以求得相对稳定和电力永续的理想局面；如果较大规模应用此项技术，则可以产生不可估量的经济、社会效益，为我国早日实现“碳达峰”贡献海洋价值。

发明内容

基于单点系泊并利用潮汐动能发电的海流发电场，其目的在于解决现有绿色能源永续利用问题的技术发明，是通过市场上各项所需成熟技术进行科学规划、创新合成、大规模使用，利用大海取之不竭、用之不尽的强大波能高效转化为电能，通过电压、电流、电功率的合理调谐，将其汇入国家电网，为国家绿色能源建设提供动力保障。

本实用大型海流发电场的工作原理是(简述)：将船尾底部多组或矩阵式排列的螺旋桨(螺旋轴)硬性(软性)链接相应的发电机，经过电控系统升压，流经单点系泊的电滑环，汇入该海域水利发电场总电路，最终由国家电网统一调配给用户。