一种风能—波浪能—海流能一体的发电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种风能—波浪能—海流能一体的发电系统。包括单桩塔筒以及安装在单桩塔筒上的风能发电系统、波浪能发电系统、海流能发电系统，单桩塔筒竖直固定在海床上，风能发电系统安装在单桩塔筒的顶端，波浪能发电系统安装在海平面附近的单桩塔筒的侧部，海流能发电系统安装在位于海底的单桩塔筒底部，风能发电系统、波浪能发电系统、海流能发电系统的输出端均与变压器相连输入到电网中。本实用新型专利技术以单桩塔筒支撑结构为基础，竖直固定在海床上，本结构加工、安装和施工方便，成本较低，很大程度的降低了发电的成本；材料选取广泛，可实施性高。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种发电系统，尤其是涉及了一种风能一波浪能一海流能一体的发电系统，以单粧塔筒支撑结构为基础将风能一波浪能一海流能相结合。技术背景我国大陆海岸线自鸭绿江口至北仑河口，长达1.8万多千米。此外，岛屿海岸线长1.4万多千米，大陆海岸线总长3.2万多千米。由此可以看得出我国的海洋资源比较的丰富，但是直到现在海洋的资源还没有能够很好地被开发利用。一个国家的繁荣，除了社会经济发展的作用，能源扮演的角色也是比较的重要，现在能源的需求是巨大的，急需找新型的能源来代替化石燃料。目前，风能，波浪能，海流能是无污染的非化石能源，来源比较的丰富，是无穷无尽的可再生资源，并且潜力巨大，开发利用的市场前景非常乐观，又节约宝贵的土地资源，怎样利用这些资源一直是当代人研宄的课题。利用海洋能源进行发电是对海洋资源的利用的一种重要的途径，风能发电不仅在全世界而且是在我国也是已经非常的成熟，风能发电的原理:风轮在海风的作用下转动，将风能转化成机械能，机械能为发电机提供动力，实现风能发电。波浪能发电的原理:利用波浪的上下摆动，推动浮体上下运动，将上下往复运动转化为旋转的运动，为发电机提供动力，实现波浪能的发电。海流能的发电原理:海水的流动推动叶轮的转动，将海流能转化为机械能，机械能为发电机提供动力，实现海流能发电。
技术实现思路
为了能够更好的利用海洋所带来的能量，本技术提出了一种风能一波浪能一海流能一体的发电系统，在海洋中利用单粧塔筒支撑结构建立了风能，波浪能，海流能系统于一体的发电系统，其中浮筒用铁链锚到海底，形成一个整体的发电系统，这三种发电系统依附在同一单粧塔筒结构上。本技术所采用的技术方案是:本技术包括单粧塔筒以及安装在单粧塔筒上的风能发电系统、波浪能发电系统、海流能发电系统，单粧塔筒竖直固定在海床上，风能发电系统安装在单粧塔筒的顶端，波浪能发电系统安装在海平面附近的单粧塔筒的侧部，海流能发电系统安装在位于海底的单粧塔筒底部，风能发电系统、波浪能发电系统、海流能发电系统的输出端均与变压器相连输入到电网中。所述的风能发电系统:风车内装有风轮、风能齿轮变速箱、尾舵、风能调速机构、风能发电机和风能变流器；风轮的动力输出端与风能齿轮变速箱的动力输入端连接，以增大转速，风能齿轮变速箱的动力输出端经风能调速机构使其输出的速度均匀，调速机构与风能发电机的输入轴相连，风能发电机的输出端与风能变流器的输入端相连，风能变流器的输出端连接变压器的输入端；风车的尾部固定安装有尾舵，尾舵为一块竖直安放的板，用于调节风轮的方位使其对正风向，以达到更好的捕能效果。所述的波浪能发电系统:包括浮筒、连杆机构、波浪能齿轮变速箱、波浪能发电机和波浪能变流器；浮筒浮于海面，浮筒两侧各经一铁索链连接两块重物块，重物块沉入海底，浮筒经连杆机构和齿轮的边缘铰接，经连杆机构的滑块与浮筒固定连接，齿轮经波浪能齿轮变速箱与波浪能发电机输入轴连接，波浪能发电机的输出端与波浪能变流器的输入端连接，波浪能变流器的输出端连接变压器的输入端；波浪能发电机、齿轮和波浪能齿轮变速箱均通过波浪能系统安装平台固定在单粧塔筒的侧部。其中连杆机构与浮筒构成滑块四杆机构，使浮筒的运动方向发生改变，由上下的运动转变成了带动齿轮旋转的运动，进而带动海流能发电机发电。所述的海流能发电系统:包括安装在单粧塔筒底部两侧相同的海流能发电装置，海流能发电装置包括水轮机叶轮、海流能齿轮变速箱、海流能发电机和海流能变流器；水轮机叶轮的动力输出端经连轴与海流能齿轮变速箱的动力输入端相连，以转化叶轮的转速使其增大，海流能齿轮变速箱的动力输出端经调速机构连接海流能发电机的输入端，海流能发电机的输出端与海流能变流器的输入端相连接，海流能变流器的输出端连接变压器的输入端。本技术单粧塔筒包括了其支撑结构以及配套的电力传输系统和变压器。本技术通过上部有风轮旋转，可用来收集风能，进而带动发电机发电；中部有浮筒上下往复运动带动发电机用来发电；底部有叶轮收集海流能，进而旋转带动发电机进行发电。风车尾部有尾舵，能够根据风向而调头旋转，可以更好的收集海风，达到更大的捕能效果。本技术中部将波浪能的上下往复运动转化成了旋转的运动，为发电机运转提供了动力进而完成波浪能的发电。采用本技术以上的结构与以往的技术相比具有以下优点:通过本技术结构可以同时收集风能，波浪能和海流能进行发电，并且风轮在收集风能的时候能够改变方向，达到更大的捕捉能量用来发电，浮筒的上下往复运动可以转化为带动发电机的旋转运动。作为改进，本技术所采用的连接全部是可拆卸式，便于局部故障拆卸维修和替换零件，而不用对整体的系统进行拆卸，便于维修和零件互换。【附图说明】图1为本技术系统的的结构图。图2为波浪能发电系统的结构和工作示意图。图3为海流能发电系统的俯视放大图。图中:1、风轮，2、风能齿轮变速箱，3、风能调速机构，4、风能发电机，5、尾舵，6、风能变流器，7、单粧塔筒，8、齿轮，9、波浪能发电机，10、连杆机构，11、波浪能系统安装平台，12、浮筒，13、铁索链，14、重物块，15、海流能发电机，16、水轮机叶轮，17、波浪能发电机输入轴，18、波浪能齿轮变速箱，19、连轴，20、海流能齿轮变速箱，21、海流能系统变流器。【具体实施方式】以下结合附图以及具体实施步骤对本技术进行进一步详细的阐述。如图1所示，本技术包括单粧塔筒7以及安装在单粧塔筒7上的风能发电系统、波浪能发电系统、海流能发电系统，单粧塔筒7竖直固定在海床上，风能发电系统安装在单粧塔筒7的顶端，波浪能发电系统安装在海平面附近的单粧塔筒7的侧部，海流能发电系统安装在位于海底的单粧塔筒7底部，风能发电系统、波浪能发电系统、海流能发电系统的输出端均与变压器相连输入到电网中。如图1所示，风能发电系统:风车内装有风轮1、风能齿轮变速箱2、尾舵5、风能发电机4和风能变流器6 ;风轮I的动力输出端与风能齿轮变速箱2的动力输入端连接以调节其转速使其增大，风能齿轮变速箱2的动力输出端经风能调速机构3与风能发电机4的输入轴相连，风能发电机4的输出端与风能变流器6的输入端相连，风能变流器6的输出端连接变压器的输入端；风车的尾部固定安装有尾舵5，尾舵5为一块竖直安放的板，用于调节风轮I的方位使其对正风向，以增大其捕能能力，并且尾舵5也具有刹车功能，具有保护风车的功能。本技术在提高转速的齿轮变速箱和发动机当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风能—波浪能—海流能一体的发电系统，其特征在于：包括单桩塔筒（7）以及安装在单桩塔筒（7）上的风能发电系统、波浪能发电系统、海流能发电系统，单桩塔筒（7）竖直固定在海床上，风能发电系统安装在单桩塔筒（7）的顶端，波浪能发电系统安装在海平面附近的单桩塔筒（7）的侧部，海流能发电系统安装在位于海底的单桩塔筒（7）底部，风能发电系统、波浪能发电系统、海流能发电系统的输出端均与变压器相连输入到电网中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：崔宝玲，李帅，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33