CN105240220A - 一种综合利用可再生能源的发电船 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种综合利用可再生能源的发电船，包括光伏发电池板、风力发电机组和水力发电机组，可以单独进行光伏发电、风力发电和水力发电，这三种发电装置也可以同时并入船舶电网，进行并网发电。当水力发电机组参与发电时一般要将船体固定，使船头迎着水流。当只有光伏发电装置和风力发电机组发电时，船舶也可以在行驶中。本发明利用海上风能、太阳能和潮流能进行发电，来保障海岛开发初期用电，该船舶也可以行驶到各个急需电能的岛屿和海上平台，提供电能。因此与其它船舶相比，该发电船在节能减排方面效果明显，在很大程度上减少了温室气体的排放。

Description

一种综合利用可再生能源的发电船
技术领域
本发明涉及的是一种船舶，具体地说是发电船舶。
背景技术
海洋资源的开发已经日益被世界各国所重视。我国目前待开发的岛屿有6000多个，为了提高海岛初期开发的速度，一些电动机、照明等用电设备必不可少。如果从陆地向偏远海岛运输能源和输送电能困难很大，而且不经济、不现实。另外，海岛周围一般蕴藏着丰富风能、太阳能、潮流能等可再生能源。
对于专利申请号为CN200920273033，名称为可移动式海上新能源动力平台的专利，该专利公开了一种用于风能、波浪能和太阳能综合利用的可移动式新能源动力平台。平台体、升降桩、升降桩驱动装置、作动油缸、波浪板、太阳能光伏板、变幅油缸、太阳能光伏板托架平台、风力发电装置、液压站、配电间、生活楼和吊机组成可移动式海上新能源动力平台。其主要连接方式为：升降桩驱动装置、作动油缸、太阳能光伏板托架平台、液压站、配电间、生活楼和吊机都安装在平台体上。在不同天气情况下，太阳能光伏板、风力发电装置和作动油缸所产生电能进入配电间整流后外输。但是，该发电装置没有动力***，很难在海上得到很灵活的应用；该平台需要在海上漂浮较高的高度，才能利用波浪板进行发电，而漂浮较高的高度可能使平台不稳定。海浪的能量很大部分是海浪水平运动的动能，而该专利仅利用垂直方向海浪起伏的势能；在加上波浪发电本身效率不高，波浪板获得的能量又要通过复杂的传动***；这将导致该装置的发电效率很低。
对于申请号为201220700675.3，名称为一种风光波浪能发电船的专利，该风光波浪能发电船包括船体，船体的两侧均排列设置若干浮翼板，浮翼板通过链条形成活动链接，每相邻两浮翼板的边沿衔接处设置液压泵，液压泵驱动连接发电机，船体上设置风力机，风力机驱动连接发电机，船体上还排列设置若干光伏板，光伏板均连接蓄电池。该专利虽然在表面上简单地实现了风光波浪能发电，但是船体两侧设置的浮翼板必将影响船舶的正常航行，波浪能发电装置结构复杂，发电效率低。另外，风浪大时必将影响船舶的稳定性。
对于申请号为CN201210122408，名称为水流发动机的专利，该装置包括船体、水轮轴穿过船舷的水轮、水轮轴能与船体内的变速装置和发电机轴传动链接，所述的水轮在船体的外侧设有浮辊，浮辊是与水轮轴共轴线中空的旋转体，浮辊的周围表面有与其连成一体，均匀分布的叶片。浮辊浮在水面所产生的浮力可支撑整个水轮的自重。该装置锚泊在江河、海洋等有水流的水面上。该装置类似于在两条船之间安装了一台发电机，这会造成船体转向困难，并且该发电装置不能收回到船内，当船体运动必然会受到水轮机的阻力，并不利于节约能源。
对于申请号为CN201220096180，名称为无坝、低坝水力发电船，包括船体，在船体的底部设有叶轮，在船体内设有发电机，叶轮的中轴通过变速机构与发电机的输入轴连接；在船体上设有拖拽装置。该专利采用在船体底部设置叶轮，在船体内设置电机的结构，使叶轮将河流中水的动能传递给发电机，从而实现水轮发电的目的。实际船体结构都为甲板较宽，而船底较窄，这种发电装置显然不适合安装在船底，即使安装在船底也会影响航行。
对于申请号为CN201120286983，名称为流水式发电船的专利，其组成包括：船体，船体前端装有前传动轴，船体后端装有后传动轴，前传动轴与后传动轴的两端均装有水轮机，前传动轴连接前齿轮箱和前齿轮室，前齿轮箱连接动力输出轴，后传动轴连接后齿轮箱和后齿轮室，后齿轮箱连接动力输入轴，动力输入轴连接万向节，前齿轮室通过轴连接后齿轮室。当水流由船头流向船尾时，船体前后水轮机相互遮挡，影响发电效率，另外较长的传动轴引起的损耗会较大。水轮机布置在船体两侧必然会导致船体转向不灵活，船体航行时还会引起较大阻力。当船体停泊时，船体侧面和码头的碰撞可能损坏发电机组叶片。
对于申请号为CN200920288496，名称为液压升降式水轮发电船的专利。船体内的下部有沿船体前后方向的水平通道，水平通道的前、后通道口在壳体上，船体内的甲板与水平通道之间有矩形截面的垂直通道，垂直通道内有翅片式水轮，水轮轴两端的轴承座定位连在骨架上，水轮轴上的径向翅片伸入到水平通道内，甲板上有发电机，发电机的轴与水轮轴之间连有传动装置，在船体的甲板***定位均布连有垂直向下的液压缸，液压缸下部活塞杆的下端连有水平的挡板，挡板的下面有锚爪，挡板上有液压缸护管。但是该水轮机发电机的发电量仅取决于通道截面积、通道内水速及其发电效率，该发电装置会完全被船体所限制。而且，其翅片式水轮只是下半部分没入水中，被水流冲刷，因此翅片式水轮并不能和水流充分接触，翅片式水轮并不能得到充分的利用，很难有较大的发电量。当船舶较大时不可能设计由船头到船尾的水流通道；一是较长的水流通道本身就会由于摩擦等使水流速度降低；二是即使水流通道很长，并不能装多台发电机，因为水的动能几乎完全被第一台翅片式水轮消耗完。
发明内容
本发明的目的在于提供可以综合利用太阳能、风能和潮流能发电的一种综合利用可再生能源的发电船。
本发明的目的是这样实现的：
本发明一种综合利用可再生能源的发电船，其特征是：包括船体、风力发电机组、太阳能发电装置、水力发电机组；所述太阳能发电装置包括设置在船体甲板上的光伏电池板组；所述风力发电机组包括风轮机，风轮机通过升降平台安装在船体上，并随升降平台升至甲板以上或降到甲板以下；所述水力发电机组包括第一水力发电单元、第二水力发电单元，第一水力发电单元包括第一叶片、第一发电机、第一液压伸缩臂、第一液压支柱，船体侧方设置第一回收舱，第一回收舱外设置第一回收舱盖，第一回收舱盖和船体之间安装第一液压支柱，第一液压伸缩臂的尾端设置在第一回收舱里，第一回收舱盖通过第一液压支柱打开后，第一液压伸缩臂的第一节伸出至第一回收舱外，第一叶片连接第一发电机，第一发电机安装在第一节上，第一节上安装第二液压支柱和转轴，第二液压支柱通过力臂连接转轴，转轴连接第一发电机，第一水力发电单元设置在船体首部的侧方，第二水力发电单元设置在船体尾部的侧方，第二水力发电单元与第一水力发电单元结构相同，且第二水力发电元的第一液压伸缩臂长于第一水利发电单元的第一液压伸缩臂；在船体的另一侧安装有第三水力发电单元和第四水力发电单元，第三水力发电单元与第一水力发电单元结构相同、对称布置，第四水力发电单元与第二水力发电单元结构相同、对称布置。
本发明一种综合利用可再生能源的发电船，其特征是：包括船体、风力发电机组、太阳能发电装置、水力发电机组；所述太阳能发电装置包括设置在船体甲板上的光伏电池板组；所述风力发电机组包括风轮机，风轮机通过升降平台安装在船体上，并随升降平台升至甲板以上或降到甲板以下；所述水力发电机组包括第五水力发电单元、第六水力发电单元，第五水力发电单元包括第二叶片、第二发电机、导轨、滑块、丝杠、第二液压伸缩臂，船体侧方设置第二回收舱，第二回收舱外设置可横向移动的第二回收舱门，第二液压伸缩臂的尾端设置在第二回收舱里，第二回收舱门打开后，第二液压伸缩臂的第一节伸出至第二回收舱外，第一节上设置有电动机、丝杠、导轨、滑块、支撑轴，电动机连接丝杠，滑块安装在支撑轴和丝杠上并与丝杠相配合沿导轨滑动，第二发电机安装在滑块上，第二叶片连接第二发电机；第五水力发电单元设置在船体首部的侧方，第六水力发电单元设置在船体尾部的侧方，第六水力发电单元与第五水力发电单元结构相同，且第六水力发电元的第二液压伸缩臂长于第五水利发电单元的第二液压伸缩臂；在船体的另一侧安装有第七水力发电单元和第八水力发电单元，第七水力发电单元与第五水力发电单元结构相同、对称布置，第八水力发电单元与第六水力发电单元结构相同、对称布置。
本发明一种综合利用可再生能源的发电船，其特征是：包括船体、风力发电机组、太阳能发电装置、水力发电机组；所述太阳能发电装置包括设置在船体甲板上的光伏电池板组；所述风力发电机组包括风轮机，风轮机通过升降平台安装在船体上，并随升降平台升至甲板以上或降到甲板以下；所述水力发电机组包括第九水力发电单元和第十水力发电单元，第九水力发电单元包括第三叶片、第三发电机、第一支架、第三液压支柱、第一转台，船体侧方设置第三回收舱，第三回收舱外设置第三回收舱盖，第一转台设置在第三回收舱里，第三液压支柱连接第一转台，第一支架连接第一转台，第三叶片连接第三发电机，第三发电机安装在第一支架上，第三回收舱盖打开后，第一转台在第三液压支柱的作用下带动第一支架伸出至第三回收舱外，第十水力发电单元包括第四叶片、第四发电机、第四液压支柱、第五液压支柱、第二转台、第二支架，船体侧方设置第四回收舱，第四回收舱外设置第四回收舱盖，第二转台安装在第四回收舱里并与安装在第四回收舱里的第四液压支柱相连，第二转台上固定有凸台，第二支架通过转轴连接凸台，第四叶片连接第四发电机，第四发电机安装在第二支架上，第五液压支柱安装在第二转台上，第二支架连接第五液压支柱；第九水力发电单元设置在船首的侧方，第十水力发电单元设置在船尾的侧方，在船体的另一侧安装有第十一水力发电单元和第十二水力发电单元，第十一水力发电单元与第九水力发电单元结构相同、对称布置，第十二水力发电单元与第十水力发电单元结构相同、对称布置。
本发明的优势在于：该发电船利用海上风能、太阳能和潮流能进行发电，来保障海岛开发初期用电，该船舶也可以行驶到各个急需电能的岛屿和海上平台，提供电能。因此与其它船舶相比，该发电船在节能减排方面效果明显，在很大程度上减少了温室气体的排放。
附图说明
图1a为实施方式1示意图a，图1b为实施方式1示意图b，图1c为实施方式1示意图c；
图2为实施方式1水力发电机组示意图；
图3为实施方式1各发电装置在船体的布置图；
图4为实施方式1水力发电机组的转向机构示意图；
图5a为实施方式2示意图a，图5b为实施方式2示意图b，图5c为实施方式2示意图c；
图6为实施方式2水力发电机组伸缩臂示意图；
图7为实施方式2水力发电机组示意图；
图8a为实施方式3示意图a，图8b为实施方式3示意图b，图8c为实施方式3示意图c；
图9为实施方式3靠近船头部分水力发电机组示意图；
图10为实施方式3靠近船尾部分水力发电机组示意图；
图11为实施方式3靠近船尾的水力发电机组示意图；
图12为可再生能源发电船的发电***原理图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：
结合图1-12，本发明的可再生能源发电装置有光伏发电池板7、风力发电机组10(包括风轮机和发电机2)和水力发电机组(包括水轮机和发电机2)，可以单独进行光伏发电、风力发电和水力发电，这三种发电装置也可以同时并入船舶电网，进行并网发电。当水力发电机组(包括水轮机和发电机2)参与发电时一般要将船体固定，使船头迎着水流。当只有光伏发电装置7和风力发电机组10发电时，船舶也可以在行驶中。
风力发电机组10的风轮机一般为三叶片，也可选用两叶片风轮机。由于三片叶片的风轮机要收回到船舱内时一定会占用较大的船舱空间，因此采用三叶片风轮的风力发电机组要收回时可将一片叶片降到船舱内，另外两片留在甲板上；这样可以减少风力发电机组10的叶片占用船舱内的空间。设计成两叶片的风轮机时，可以将风力发电机组10随升降平台8一起降落到船舱内。风力发电机组10的塔架9底部固定在升降平台8上，升降平台8可以升到甲板上或者降到船舱内。当升降平台8连同风力发电机组10一起升到甲板上时，风力发电机组10即可进行发电时。当发电船航行时升降平台8可以降到船舱内，以减少航行时的阻力；根据海上风力情况，可以随时调节升降平台8的高度。
如图2和3所示，水力发电机组(包括水轮机和发电机2)在船体左右两侧对称布置，水力发电机组(包括水轮机和发电机2)的叶片1位于船体吃水线以下，靠近船头的液压伸缩臂11比靠近船尾的液压伸缩臂12稍短，这样可以避免船体同侧的两台水力发电机组(包含叶片1的水轮机和发电机2)的叶片在垂直于水流平面内重叠，使发电效率不受影响。水力发电机组叶片设计成两个叶片1，可以方便收回到船舱内，水力发电机组(包含叶片1的水轮机和发电机2)固定在靠近船头的液压伸缩臂11的末端。液压伸缩臂由液压泵驱动，液压泵及其管道安装在船舱内部。水力发电机组(包含叶片1的水轮机和发电机2)在收回时要使它的叶片转到预定位置，也即是图2中水力发电机组的叶片在转动90°，这时候叶片1和液压伸缩臂3在水平方向重叠；也就是说要对水力发电机组(包含叶片1的水轮机和发电机2)的转轴位置进行定位，但不需要精确的定位。定位的方法有很多，一种水力发电机转轴的定位方法是在水力发电机组(包含叶片1的水轮机和发电机2)轴端部安装编码器，用来检测水力发电机组(包含叶片1的水轮机和发电机2)转轴的转速；当电机需要停下时将水力发电机组(包含叶片1的水轮机和发电机2)的三相输出切换到可调电阻负载上，调节电阻负载可以使水力发电机组(1和2)减速，当水力发电机组(包含叶片1的水轮机和发电机2)转轴速度较低时，闭合水力发电机组(包含叶片1的水轮机和发电机2)轴端的电磁抱闸，这样就可以使水力发电机转轴停在预定位置，这样即可保证水力发电机组(包含叶片1的水轮机和发电机2)顺利收回到回收舱中。
实施方式1：
如图1所示，船体两侧均安装有如图2所示的液压伸缩臂3和水力发电机组(包含叶片1的水轮机和发电机2)，水力发电机组(包含叶片1的水轮机和发电机2)安装在液压伸缩臂3的末端。回收舱盖5由液压支柱4打开或者闭合。液压伸缩臂3由多节伸缩臂组成，各节伸缩臂可依次从第一节液压臂内伸出。液压伸缩臂3一端固定于回收舱中。
如图2和图4所示，假设船头迎着水流的方向，当开始发电时液压支柱4先打开回收舱盖，随后液压伸缩臂3缓慢伸出，到位后停止；然后液压支柱13缓慢伸出，带动转轴15的力臂14绕转轴15开始缓慢旋转；转轴15的一端固定在水力发电机组(包含叶片1的水轮机和发电机2)的机壳上，这样就带动水力发电机组(包含叶片1的水轮机和发电机2)旋转，转动角度为90°，使水轮机的叶片1迎着水流。最后松开水力发电机组(包含叶片1的水轮机和发电机2)轴端的电磁抱闸，水力发电机组(包含叶片1的水轮机和发电机2)开始发电。当要收回液压伸缩臂3和水力发电机组(包含叶片1的水轮机和发电机2)时，首先使水轮机的叶片1停在预定位置。然后执行与打开动作相反的收回动作，使各部件收回到回收舱中，最后通过液压支柱4合上回收舱盖5。
根据甲板上尺寸，众多光伏电池板7铺在甲板上。风力发电机组10(包括风轮机和发电机2)安装在与其对应的升降平台8上。若要收回风力发电机组10(包括风轮机和发电机2)，先将风力发电机组10(包括风轮机和发电机2)停下，然后升降平台8缓慢下降，降到较低位置时调整风轮叶片的位置，以便将升降平台8和风力发电机组10(包括风轮机和发电机2)一起降至船舱内；当风轮为三叶片时，可以只将一个叶片降到船舱内，另外两个叶片留在甲板上。风力发电机组10(包括风轮机和发电机2)从船舱升到甲板的过程和降回船舱内的过程是相反的。
如图1所示，在方案一中，船体两侧均安装有如图2所示的液压伸缩臂3和水力发电机组(包含叶片1的水轮机和发电机2)，水力发电机组(包含叶片1的水轮机和发电机2)安装在液压伸缩臂3的末端。回收舱盖5由液压支柱4打开或者闭合。液压伸缩臂3由多节伸缩臂组成，各节伸缩臂可依次从第一节液压臂内伸出。液压伸缩臂3一端固定于回收舱中。
如图2和图4所示，假设船头迎着水流的方向，当开始发电时液压支柱4先打开回收舱盖，随后液压伸缩臂3缓慢伸出，到位后停止；然后液压支柱13缓慢伸出，带动转轴15的力臂14绕转轴15开始缓慢旋转；转轴15的一端固定在水力发电机组(包含叶片1的水轮机和发电机2)的机壳上，这样就带动水力发电机组(包含叶片1的水轮机和发电机2)旋转，转动角度为90°，使水轮机的叶片1迎着水流。最后松开水力发电机组(包含叶片1的水轮机和发电机2)轴端的电磁抱闸，水力发电机组(包含叶片1的水轮机和发电机2)开始发电。当要收回液压伸缩臂3和水力发电机组(包含叶片1的水轮机和发电机2)时，首先使水轮机的叶片1停在预定位置。然后执行与打开动作相反的收回动作，使各部件收回到回收舱中，最后通过液压支柱4合上回收舱盖5。
实施方式2：
如图5、6和7所示，在方案二中，仅画出了船体一侧的水力发电机组(包括叶片22的水轮机和发电机23)的示意图，另一侧与该侧完全对称。船体两侧的液压伸缩臂17末端装有水力发电机组(包括叶片22的水轮机和发电机23)。船在行驶时水力发电机组(包括叶片22的水轮机和发电机23)及液压伸缩臂17均位于回收舱18中，回收舱门16闭合,回收舱门16紧贴船体，可以左右滑动，通过船舱内的按钮控制回收舱门16的开闭；回收舱门的开闭由电机驱动，回收舱门上下安装有导轨，回收舱门在导轨槽里可左右移动。
液压伸缩臂17由多节伸缩臂组成，各节伸缩臂均可收回至第一节伸缩臂内，并可从第一节伸缩臂中依次伸出。液压伸缩臂17的末端固定有一段导轨25，水力发电机组(包括叶片22的水轮机和发电机23)水平固定于导轨相连的滑块24上，滑块24装在丝杠21和支撑轴20上，支撑轴20对滑块24起支撑作用，丝杠21由电动机19经减速器驱动，因此滑块24和水力发电机组(包括叶片22的水轮机和发电机23)可以在丝杠21和支撑轴20上左右滑动。
为防止水中异物对丝杠21的影响，可以将丝杠21密封起来，只露出移动滑块24，保证滑块24带着水力发电机组(包括叶片22的水轮机和发电机23)左右滑动；导轨25的长度大约等于水力发电机组(22和23)单个叶片22的长度。设计导轨的目的是尽可能的减少水力发电机组(包括叶片22的水轮机和发电机23)的叶片22对回收舱的占用。
假设船头迎着水流的方向，当开始发电时先打开回收舱门16，随后液压伸缩臂17缓慢伸出，到位后停止。然后电动机19通过减速器带动丝杠21转动，上面的滑块24和发电机23随之移动到导轨的最远端，如图7所示。最后，松开水力发电机组(包括叶片22的水轮机和发电机23)轴端的电磁抱闸，水力发电机组(包括叶片22的水轮机和发电机23)开始发电。当要收回水力发电机组(包括叶片22的水轮机和发电机23)和液压伸缩臂17时，首先用前面所述方法使水力发电机组(包括叶片22的水轮机和发电机23)的叶片22停在要求范围内；然后执行与打开动作相反的动作，使各部件收回到回收舱18中，并关闭回收舱门16。
参见图5、6和7。图5为总体布置的三视图。
风力发电机机组及太阳能光伏板在船体上的安装布置与方案一中相同。船体两侧的液压伸缩臂17末端装有水力发电机组(包括叶片22的水轮机和发电机23)。船在行驶时水力发电机组(包括叶片22的水轮机和发电机23)及液压伸缩臂17均位于回收舱18中，回收舱门16闭合,回收舱门16紧贴船体，可以左右滑动，通过船舱内的按钮控制回收舱门16的开闭；回收舱门的开闭由伺服电机驱动，回收舱门上下安装有导轨，回收舱门在导轨槽里可左右移动。
液压伸缩臂17由多节伸缩臂组成，各节伸缩臂均可收回至第一节伸缩臂内，并可从第一节伸缩臂中依次伸出。液压伸缩臂17的末端固定有一段导轨25，水力发电机组(包括叶片22的水轮机和发电机23)水平固定于导轨相连的滑块24上，滑块24装在丝杠21和支撑轴20上，支撑轴20对滑块24起支撑作用，丝杠21由电动机19经减速器驱动，因此滑块24和水力发电机组(包括叶片22的水轮机和发电机23)可以在丝杠21和支撑轴20上左右滑动。
为防止水中异物对丝杠21的影响，可以将丝杠21密封起来，只露出移动滑块24，保证滑块24带着水力发电机组(包括叶片22的水轮机和发电机23)左右滑动；导轨25的长度大约等于水力发电机组(22和23)单个叶片22的长度。设计导轨的目的是尽可能的减少水力发电机组(包括叶片22的水轮机和发电机23)的叶片22对回收舱的占用。
假设船头迎着水流的方向，当开始发电时先打开回收舱门16，随后液压伸缩臂17缓慢伸出，到位后停止。然后电动机19通过减速器带动丝杠21转动，上面的滑块24和发电机23随之移动到导轨25的最远端，如图7所示。最后，松开水力发电机组(包括叶片22的水轮机和发电机23)轴端的电磁抱闸，水力发电机组(包括叶片22的水轮机和发电机23)开始发电。当要收回水力发电机组(包括叶片22的水轮机和发电机23)和液压伸缩臂17时，首先用前面所述方法使水力发电机组(包括叶片22的水轮机和发电机23)的叶片22停在要求范围内；然后执行与打开动作相反的动作，使各部件收回到回收舱18中，并关闭回收舱门16。
实施方式3：
如图8、9、10和11所示，在方案三中，仅画出了船体一侧的水力发电机组(包括叶片26的水轮机和发电机27)的示意图，另一侧与该侧完全对称。图中水力发电机组(包括叶片26的水轮机和发电机27)的支架28比水力发电机组(包括叶片41的水轮机和发电机42)的支架39短一些，且支架39向水下有一个折角，这可以避免同侧的两水力发电机叶片在垂直于水流平面内重叠。水力发电机支架可以采用中空支架28也可以采用实心支架39，各支架满足支撑水力发电机组(包括叶片26的水轮机和发电机27)的强度。
液压支柱31提供支架28所需的推力和拉力。船舶在航行时水力发电机组(包括叶片26的水轮机和发电机27)和支架28均收回到回收舱32内，舱盖29为闭合状态。
水力发电机组(包括叶片26的水轮机和发电机27)在发电时首先打开舱盖29，舱盖29打开后，转台30在液压支柱31的推动下缓慢转动。由于发电机支架28固定于转台30上的凸台上，在液压支柱31的作用下将发电机支架28缓慢推出至与船体垂直；这时松开水力发电机组(包括叶片26的水轮机和发电机27)轴端的电磁抱闸，水力发电机组(包括叶片26的水轮机和发电机27)开始发电。收回时的动作和打开的动作顺序相反。
船体尾部的水力发电机组(包括叶片26的水轮机和发电机27)在发电时首先打开舱盖34，随后液压支柱35往回缩，提供拉力。使转台37转动，转台37底部的转轴连接在船体上，转台37可以在船体上自由转动。凸台33固定于转台37上，支架39通过转轴38固定在凸台33上，支架39可以绕转轴38自由的转动。当发电机支架39在液压支柱35的拉动下转到与船体垂直时，固定于转台37上的液压支柱36开始缓慢伸出，在液压支柱36的作用下，发电机支架39开始向下转动，转到预定位置后松开水力发电机组(包括叶片41的水轮机和发电机42)轴端的电磁抱闸。水力发电机组(包括叶片41的水轮机和发电机42)开始发电。收回时的动作和打开时的动作相反。
船舱中的配电柜对外引出三相电接线端。电缆一端接在接线端上，另一端延伸到海岛上，接在海岛上的配电柜中；发电船就可以对海岛供电。船上配有蓄电池组，放置在甲板下船体的两侧。液压支柱底端均通过活动铰链固定，保证液压支柱4正常转动。发电机、电缆和抱闸以及其他在水下工作的设备均要做好防水，以及防止水中杂物的进入，保证各部分在水下正常的工作。
参见图8、9、10和11。图8为总体布置的三视图
图中仅画出了船体一侧的水力发电机组(包括叶片26的水轮机和发电机27)示意图，另一侧与该侧完全对称。图中水力发电机组(包括叶片26的水轮机和发电机27)的支架28比水力发电机组(包括叶片41的水轮机和发电机42)的支架39短一些，且支架39向水下有一个折角，这可以避免同侧的两水力发电机叶片在垂直于水流平面内重叠。水力发电机组支架可以采用中空支架28也可以采用实心支架39，各支架满足支撑水力发电机组(包括叶片26的水轮机和发电机27)的强度。
液压支柱31提供支架28所需的推力和拉力。船舶在航行时水力发电机组(包括叶片26的水轮机和发电机27)和支架28均收回到回收舱32内，舱盖29为闭合状态。
水力发电机组(包括叶片26的水轮机和发电机27)在发电时首先打开舱盖29，舱盖29打开后转台30在液压支柱31的推动下缓慢转动。由于发电机支架28固定于转台30上的凸台上，在液压支柱31的作用下将发电机支架28缓慢推出至与船体垂直；这时松开水力发电机组(包括叶片26的水轮机和发电机27)轴端的电磁抱闸，水力发电机组(包括叶片26的水轮机和发电机27)开始发电。收回时的动作和打开的动作顺序相反。
船体尾部的水力发电机组(包括叶片41的水轮机和发电机42)在发电时首先打开舱盖34，随后液压支柱35往回缩，提供拉力。使转台37转动，转台37底部的转轴连接在船体上，转台37可以在船体上自由转动。凸台33固定于转台37上，支架39通过转轴38固定在凸台33上，支架39可以绕转轴38自由的转动。当发电机支架39在液压支柱35的拉动下转到与船体垂直时，固定于转台37上的液压支柱36开始缓慢伸出，在液压支柱36的作用下，发电机支架39开始向下转动，转到预定位置后松开水力发电机组(包括叶片41的水轮机和发电机42)轴端的电磁抱闸。水力发电机组(包括叶片41的水轮机和发电机42)开始发电。收回时的动作和打开时的动作相反。
该船的工作原理：如图12，光伏发电***发出直流电，通过DC/DC装置转换为可以储存在蓄电池组的直流电；风力发电***发出交流电，通过AC/DC装置转换为可以储存在蓄电池组的直流电；水力发电机组发出交流电，通过AC/DC装置转换为可以储存在蓄电池组的直流电。船舶推进***采用电力推进，由柴油发电机、变频器、推进电机和螺旋桨组成。根据海岛建设初期的用电情况，蓄电池组储存的电能通过DC/AC装置转换为海岛可用的交流电。船舶日常用电由柴油发电机和DC/AC装置提供，推进电机用电由柴油发电机和和DC/AC装置提供。光伏发电***、风力发电***和水力发电机组也可以进行并网运行(不经过蓄电池组)，直接通过DC/AC装置对海岛和船舶进行供电，见图12中虚线部分。对于海岛用电和船舶用电应该首先采用可再生能源发电，当可再生能源发电不足时，再利用柴油发电机，因此，柴油发电机在本发电船上起到辅助发电的作用，而可再生能源发电是主要发电形式。该船通过光伏发电***、风力发电机组和水力发电机组，实现对太阳能、风能和潮流能的利用，所发出的电能储存在蓄电池组内，也可作直接通过穿舱内的接线端子对外供电。

Claims (3)

1.一种综合利用可再生能源的发电船，其特征是：包括船体、风力发电机组、太阳能发电装置、水力发电机组；所述太阳能发电装置包括设置在船体甲板上的光伏电池板组；所述风力发电机组包括风轮机，风轮机通过升降平台安装在船体上，并随升降平台升至甲板以上或降到甲板以下；所述水力发电机组包括第一水力发电单元、第二水力发电单元，第一水力发电单元包括第一叶片、第一发电机、第一液压伸缩臂、第一液压支柱，船体侧方设置第一回收舱，第一回收舱外设置第一回收舱盖，第一回收舱盖和船体之间安装第一液压支柱，第一液压伸缩臂的尾端设置在第一回收舱里，第一回收舱盖通过第一液压支柱打开后，第一液压伸缩臂的第一节伸出至第一回收舱外，第一叶片连接第一发电机，第一发电机安装在第一节上，第一节上安装第二液压支柱和转轴，第二液压支柱通过力臂连接转轴，转轴连接第一发电机，第一水力发电单元设置在船体首部的侧方，第二水力发电单元设置在船体尾部的侧方，第二水力发电单元与第一水力发电单元结构相同，且第二水力发电元的第一液压伸缩臂长于第一水利发电单元的第一液压伸缩臂；在船体的另一侧安装有第三水力发电单元和第四水力发电单元，第三水力发电单元与第一水力发电单元结构相同、对称布置，第四水力发电单元与第二水力发电单元结构相同、对称布置。
2.一种综合利用可再生能源的发电船，其特征是：包括船体、风力发电机组、太阳能发电装置、水力发电机组；所述太阳能发电装置包括设置在船体甲板上的光伏电池板组；所述风力发电机组包括风轮机，风轮机通过升降平台安装在船体上，并随升降平台升至甲板以上或降到甲板以下；所述水力发电机组包括第五水力发电单元、第六水力发电单元，第五水力发电单元包括第二叶片、第二发电机、导轨、滑块、丝杠、第二液压伸缩臂，船体侧方设置第二回收舱，第二回收舱外设置可横向移动的第二回收舱门，第二液压伸缩臂的尾端设置在第二回收舱里，第二回收舱门打开后，第二液压伸缩臂的第一节伸出至第二回收舱外，第一节上设置有电动机、丝杠、导轨、滑块、支撑轴，电动机连接丝杠，滑块安装在支撑轴和丝杠上并与丝杠相配合沿导轨滑动，第二发电机安装在滑块上，第二叶片连接第二发电机；第五水力发电单元设置在船体首部的侧方，第六水力发电单元设置在船体尾部的侧方，第六水力发电单元与第五水力发电单元结构相同，且第六水力发电元的第二液压伸缩臂长于第五水利发电单元的第二液压伸缩臂；在船体的另一侧安装有第七水力发电单元和第八水力发电单元，第七水力发电单元与第五水力发电单元结构相同、对称布置，第八水力发电单元与第六水力发电单元结构相同、对称布置。
3.一种综合利用可再生能源的发电船，其特征是：包括船体、风力发电机组、太阳能发电装置、水力发电机组；所述太阳能发电装置包括设置在船体甲板上的光伏电池板组；所述风力发电机组包括风轮机，风轮机通过升降平台安装在船体上，并随升降平台升至甲板以上或降到甲板以下；所述水力发电机组包括第九水力发电单元和第十水力发电单元，第九水力发电单元包括第三叶片、第三发电机、第一支架、第三液压支柱、第一转台，船体侧方设置第三回收舱，第三回收舱外设置第三回收舱盖，第一转台设置在第三回收舱里，第三液压支柱连接第一转台，第一支架连接第一转台，第三叶片连接第三发电机，第三发电机安装在第一支架上，第三回收舱盖打开后，第一转台在第三液压支柱的作用下带动第一支架伸出至第三回收舱外，第十水力发电单元包括第四叶片、第四发电机、第四液压支柱、第五液压支柱、第二转台、第二支架，船体侧方设置第四回收舱，第四回收舱外设置第四回收舱盖，第二转台安装在第四回收舱里并与安装在第四回收舱里的第四液压支柱相连，第二转台上固定有凸台，第二支架通过转轴连接凸台，第四叶片连接第四发电机，第四发电机安装在第二支架上，第五液压支柱安装在第二转台上，第二支架连接第五液压支柱；第九水力发电单元设置在船首的侧方，第十水力发电单元设置在船尾的侧方，在船体的另一侧安装有第十一水力发电单元和第十二水力发电单元，第十一水力发电单元与第九水力发电单元结构相同、对称布置，第十二水力发电单元与第十水力发电单元结构相同、对称布置。
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