CN204827779U - 一种压气式海洋波浪发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种压气式海洋波浪发电装置，其包括有浮台、储气罐和气动发电机，所述储气罐和气动发电机均设于陆地上，所述浮台浮于海平面，所述浮台上设有联臂、齿轮组和空气压缩机，所述联臂的第一端设有浮箱，所述浮箱浮于海平面，所述联臂的第二端与浮台转动连接，所述联臂的第二端用于驱动齿轮组运转，所述齿轮组用于驱动空气压缩机输出气流，所述空气压缩机的出气口通过管路连通于储气罐，所述储气罐与气动发电机通过管路连通，且利用储气罐内的压缩空气驱动气动发电机发电。本实用新型能将海浪能量以压缩空气的形式预存储，进而提高输出电压的稳定性，同时还能避免海水腐蚀、损坏电气设备。

Description

一种压气式海洋波浪发电装置

技术领域

本实用新型涉及发电装置，尤其涉及一种压气式海洋波浪发电装置。

背景技术

随着传统能源日趋枯竭、环境污染问题逐渐恶化，新能源开发迫在眉睫。作为新能源，太阳能和风能的最大缺点是不可持续性，即晴天和多风的日子并非每天都有，但大海中的波浪能源是持续的，其相比太阳能和风能具有无可比拟的优势。风与海面作用产生海浪，海浪能是以动能和势能形式表现的水能资源，海浪能可再生、无污染、且蕴藏量巨大。1977年，有人对世界各大洋平均波高1米、周期1秒的海浪进行推算，认为全球海浪能功率约为700亿千瓦，其中可开发利用的约为25亿千瓦，海浪中蕴藏有如此丰富的能量，若将海浪的动能转化为电能，则有助于人们实现多年来梦寐以求的理想。

但海浪能特性是：周期和浪高极其复杂多变且不规则，因此，如何使海浪能转换成电能并保持持续、稳定和高效，是海浪发电的最大难点，尤其是深海海浪发电更困难，海浪以“近岸”和“离岸”这两种性质不同的能量形式存在，我国近岸海浪发电技术发展较快，但是对于占绝大比例能量巨大的离岸海浪发电，能成功进入市场商业化应用的发电技术在国内外尚属空白。国内外现有的海浪发电技术，绝大多数是海浪能直接利用的形式，即是用一定装置获取海浪能，再用一定的传动装置或媒介转变成机械能，直接驱动发电机发电，因此，海浪能的不稳定和不规则，被直接传导到发电机，造成发电机输出电压的不稳定和电流频率的不规则，使海浪发电的并网输出增加不少的技术难度，且海浪发电的所有机械和电气设备等都设置在海上，容易受到恶劣天气、海况的影响而破坏海浪发电装置。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种能将海浪能量以压缩空气的形式预存储，进而提高输出电压的稳定性，同时能避免海水腐蚀、损坏电气设备的压气式海洋波浪发电装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案。

一种压气式海洋波浪发电装置，其包括有浮台、储气罐和气动发电机，所述储气罐和气动发电机均设于陆地上，所述浮台浮于海平面，所述浮台上设有联臂、齿轮组和空气压缩机，所述联臂的第一端设有浮箱，所述浮箱浮于海平面，所述联臂的第二端与浮台转动连接，所述联臂的第二端用于驱动齿轮组运转，所述齿轮组用于驱动空气压缩机输出气流，所述空气压缩机的出气口通过管路连通于储气罐，所述储气罐与气动发电机通过管路连通，且利用储气罐内的压缩空气驱动气动发电机发电。

优选地，所述齿轮组是带有棘轮的增速齿轮组。

优选地，所述空气压缩机是旋转活塞式空气压缩机。

本实用新型公开的压气式海洋波浪发电装置中，由于浮箱浮于海平面，所以在浪涌作用下，浮箱上下浮动，使得联臂随之摆动，并驱动齿轮组运转，同时利用齿轮组输出的动能驱动空气压缩机工作，并输出气流至储气罐，进而将海浪涌动的能量以压缩空气的形式储存于储气罐内，并利用该压缩空气驱动气动发电机运转发电。本实用新型将海浪能量以压缩空气的形式进行预存储，其相比现有技术中利用海浪能量直接驱动发电机发电的方式而言，有效降低了杂波和脉冲，进而提高了输出电压的稳定性，同时，本实用新型中的储气罐和气动发电机均设于陆地上，进而避免了海水对气动发电机造成腐蚀、损坏。

附图说明

图1为本实用新型压气式海洋波浪发电装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作更加详细的描述。

本实用新型公开了一种压气式海洋波浪发电装置，如图1所示，其包括有浮台1、储气罐2和气动发电机3，所述储气罐2和气动发电机3均设于陆地上，所述浮台1浮于海平面，所述浮台1上设有联臂4、齿轮组5和空气压缩机6，所述联臂4的第一端设有浮箱7，所述浮箱7浮于海平面，所述联臂4的第二端与浮台1转动连接，所述联臂4的第二端用于驱动齿轮组5运转，所述齿轮组5用于驱动空气压缩机6输出气流，所述空气压缩机6的出气口通过管路连通于储气罐2，所述储气罐2与气动发电机3通过管路连通，且利用储气罐2内的压缩空气驱动气动发电机3发电。

作为一种优选方式，所述齿轮组5是带有棘轮的增速齿轮组，所述空气压缩机6是旋转活塞式空气压缩机。

上述压气式海洋波浪发电装置中，由于浮箱7浮于海平面，所以在浪涌作用下，浮箱7上下浮动，使得联臂4随之摆动，并驱动齿轮组5运转，同时利用齿轮组5输出的动能驱动空气压缩机6工作，并输出气流至储气罐2，进而将海浪涌动的能量以压缩空气的形式储存于储气罐2内，并利用该压缩空气驱动气动发电机3运转发电。本实用新型将海浪能量以压缩空气的形式进行预存储，其相比现有技术中利用海浪能量直接驱动发电机发电的方式而言，有效降低了杂波和脉冲，进而提高了输出电压的稳定性，同时，本实用新型中的储气罐2和气动发电机3均设于陆地上，进而避免了海水对气动发电机3造成腐蚀、损坏。

本实用新型公开的压气式海洋波浪发电装置主要分为海上部分和岸上部分，其中：

海上部分主要由浮台、浮箱、联臂、装有棘轮的增速齿轮组和空气压缩机等组成。浮箱的作用是随海浪上下波动，获取海浪波能，通过联臂和一定的传动装置传输到装有棘轮的增速齿轮组，经增速后驱动旋转活塞式空气压缩机，空气压缩机制备的压缩空气经管路输送到岸上的储气罐。对于海浪能源分布，占绝大比例且能量巨大的离岸波能发电，能成功进入市场商业化应用的发电技术在国内外尚属空白，由于离岸海浪波能理论上只是上下波动，没有水平动能，所以对于海浪波能发电来说，只有本体相对海浪不动，才能更好地吸收转化海浪的上下波能，因此，浮台用砣锚锚定，相对上下波动的海浪不动，由于潮汐的变化海面起落，因此，要通过安装在浮台上的锚缆卷扬机调节，使浮台与海面之间保持一定的距离，以达到相对上下波动的海浪不动的目的。

岸上部分主要由储气罐、气动机和同步发电机组成，储气罐的作用是储存海上输送来的压缩空气，又由于海上送来的压缩空气，每单位时间的输出量是随海浪波能的波动而波动的，因此，储气罐又兼有能量配平的作用，储气罐的容积越大，配平作用越好，当然，在实际使用上要兼顾技术需要和场地的可能。储气罐通过管路向气动机输出压缩空气，气动机驱动同步发电机发电。

综上所述，本实用新型压气式海洋波浪发电装置有如下两大特点：

1、整个发电装置分成海上和岸上两部分，电气部分全部在岸上，不受海上各种恶劣天气、海况的影响，有效提高整个发电装置的安全性。

2、由于利用压缩空气驱动同步发电机发电，不需要用电子方式进行变流，简化了接入电网设备，且杜绝了电子变流过程产生的各种谐波对电源的污染。

以上所述只是本实用新型较佳的实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本实用新型所保护的范围内。

Claims (3)

1.一种压气式海洋波浪发电装置，其特征在于，包括有浮台、储气罐和气动发电机，所述储气罐和气动发电机均设于陆地上，所述浮台浮于海平面，所述浮台上设有联臂、齿轮组和空气压缩机，所述联臂的第一端设有浮箱，所述浮箱浮于海平面，所述联臂的第二端与浮台转动连接，所述联臂的第二端用于驱动齿轮组运转，所述齿轮组用于驱动空气压缩机输出气流，所述空气压缩机的出气口通过管路连通于储气罐，所述储气罐与气动发电机通过管路连通，且利用储气罐内的压缩空气驱动气动发电机发电。

2.如权利要求1所述的压气式海洋波浪发电装置，其特征在于，所述齿轮组是带有棘轮的增速齿轮组。

3.如权利要求1所述的压气式海洋波浪发电装置，其特征在于，所述空气压缩机是旋转活塞式空气压缩机。