[发明专利]一种适用于近海的自锚式波浪能发电装置

说明书

本发明公开了一种适用于近海的自锚式波浪能发电装置，它由横向波浪能收集模块，纵向波浪能收集模块、伸缩调节模块、锚定模块以及本体组成；本发明采用振荡浮子式发电，具有制造难度小、成本低、效率较高、浮子制造简单等多项优点；横向波浪能收集模块和纵向波浪能收集模块使本发明可同时收集横向和纵向波浪能，实现了波浪横向运动与纵向运动的综合利用,有效提高了发电效率；锚定模块可自动钻进锚定于海底，实现了海中锚定发电装置功能；机械式伸缩调节模块可随海面高度动态调节发电装置高度，使浮子在最佳行程范围内工作；装置整体外形简单，主体部分均安装在本体内，将发电装置的核心部分与海水隔离，密封性和耐腐性良好。

技术领域

本实用新型属于海洋能源技术领域,具体涉及为一种适用于近海的自锚式波浪能发电装置。

背景技术

随着世界经济的发展、人口的激增、社会的进步，人们对能源的需求日益增长。占地球表面积70％的广阔海洋，集中了97％的水量，蕴藏着大量的能源，其中包括波浪能、潮汐能、海流能、温差能、盐差能等。其中，波浪能作为一种清洁可再生能源,其储量巨大，利用其发电成了世界各海洋大国研究趋势。我国有着丰富的波浪能资源，但深海中的电能传输问题目前还无法解决，且适用于深海的装置一般体积较大，维护难且成本高。因此，小尺寸、灵活性强的近海波浪能发电装置要比适用于深海的大型设备更适用于我国的实际情况，并且对环境影响也较小。

目前波浪能发电装置的种类繁多，关于波浪能发电装置的发明专利超过千项，也已经有很多成熟的波浪发电装置，根据其发电方式可以分为五种类型，综合分析比较这五种典型的波浪能转化装置，得到五种装置的优缺点，如下表所示：

综上分析,振荡浮子式波能转换装置具有其他波能装置不可代替的优点，本实用新型将基于振荡浮子式发电原理提出一种全新的波浪能发电装置。

目前实现振荡浮子式波浪能发电主要面临以下问题：

1.现有波浪能发电装置通常通过人工在海底打锚定桩的方式或者直接修建混凝土平台实现锚定，但是打锚定桩或者直接修建混凝土平台实现锚定的方式成本高，需要人工施工，危险性高，因此需要一种能够自动在海底锚定的发电装置。

2.传统的波浪能发电方式按能量转化分有机械式、液压式以及气动式，其中气动式需要有稳定的平台作为安装支撑，建造成本高，而液压式发电过程为波浪能-机械能-液压能-机械能-电能，机械式发电过程为波浪能-机械能-电能，因此机械式发电能量中间损耗更低。

3.目前的波浪能发电装置大多只能收集纵向方向的波浪能，洋流流动产生的横向波浪能往往没有被利用起来，导致能量收集效率低。

4.海面高度随着涨潮和落潮处于动态变化的过程中，目前的波浪能发电装置大多没有考虑海面高度变化，使浮子无法在最佳行程范围内随波浪振动，或者采用传感器+电控的方式来调节发电装置距离海面的高度，但在恶劣工况下传感器容易出现故障，导致电控不够可靠。

5.机械设备在海水中极易被腐蚀，也容易出现密封进水问题。

针对目前现有的波浪能发电装置所存在的问题及近海波浪能发电的需求,亟需发明一种适用于近海的自锚式波浪能发电装置,使得装置可在海床上自主锚定；可实现同时收集横向和纵向的波浪能,以提高发电效率；可以自动适应海面高度，使浮子始终在最佳行程范围内振动从而带动发电机进行发电，同时还要解决海水腐蚀和密封失效问题。

发明内容

1.解决的技术问题

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种适用于近海的自锚式波浪能发电装置，该装置设置有锚定模块，在安装发电装置时，只需将锚定模块放入海底，由电机带动锚定爪转动，由于锚定爪外部螺纹和锚定壳体上的螺纹孔相配合，因此三只锚定爪在旋转时将旋出钻进到海底岩层中，张开后的锚定爪将可以实现发电装置在海水中的锚定，解决了现有装置需要人工下入海中锚定装置的问题。