[实用新型]海上可再生能源转换装置和系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及能源转换装置和系统技术领域，特别涉及可再生能源转换装置和系统技术领域，具体是指一种海上可再生能源转换装置和系统。

背景技术

波浪是由于风和水的重力作用在海洋表面形成的海水的起伏运动，它具有一定的动能和势能。波浪能在海洋中无处不在，储量丰富。波浪能发电系统一般有能量吸收装置和能量转换装置，能量吸收装置吸收波浪能并将其转换成规则运动形态(如直线运动、圆周运动)的机械能，再通过能量转换装置将规则运动形态的机械能转换成电能输出。从吸收波浪能的结构形式来划分，可以分为振荡水柱式、浮子式、摆式和点头鸭式等。能量转换系统有空气叶轮、低水头水轮机、液压系统、机械系统以及发电机等。

自1964年，实用新型世界上第一台小型气动式波浪能发电装置；到目前为止，世界上已有日本、英国、爱尔兰、挪威、西班牙、瑞典、丹麦、印度、美国等国家相继在海上建立了波浪发电装置。我国广州能源研究研建了100kW岸式振荡水柱装置。振荡水柱+空气叶轮的波浪能装置由于采用空气传递能量，其优点是避免了波浪对脆弱的发电系统的打击；其缺点是空气叶轮转换效率底，而且发电不稳定。

现有创新技术(曲面绳轮波浪能转换与发电系统，200610128746.6)把主要波浪能转换部件和发电系统置于水下，缺点是不易安装，尤其是水比较深的时候，电缆在海底，留有安全隐患；日常维护也很不方便。现有技术(群船海浪动力发电机ZL200720133512.0和用海浪与风能在近海领域用多体船发电法ZL200610021551.1)利用群船起伏运动实现对能量转换，发电系统虽然在水上，但没有考虑发电系统稳定性需求。在摇动的船体上放置风电系统，没有考虑发电系统的相对稳定要求，遇到大浪，其结构、锚泊系统及输电线往往容易被破坏。岸式波浪能装置固定于岸边，缺点是岸边的波浪能能流密度往往偏小。也与我们期待的远离陆地的海洋开发提供能源的想法不符。

另外，海上风电场的风速高于陆地风电场的风速，海上风能资源丰富。从20世纪70年以后，欧洲开启了风能利用的新时代以来。现在荷兰、丹麦有长期2020年和2030年海上风能开发计划，欧洲海上风电场2010年后将会大规模开发。中国也有丰富的海上风能资源。从目前技术水平看，更需要与成本相对低的海上风电结合起来考虑。

因此，需要提供一种海上可再生能源转换装置和系统，其能有效利用海上可再生能源，为远离陆地的海洋开发提供能源，且安全、稳定、可靠，便于工程实施和日常维护。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种海上可再生能源转换装置和系统，该装置和系统设计巧妙、能有效利用海上可再生能源，为远离陆地的海洋开发提供能源，适用于边远海岛、钻井平台、深海采矿等常规能源难以供应的场所，且安全、稳定、可靠，便于工程实施和日常维护。

为了实现上述目的，在本实用新型的第一方面，提供了一种海上可再生能源转换装置，其特点是，包括海洋平台和波浪能发电机，所述波浪能发电机安设在所述海洋平台的台面上。

较佳地，所述波浪能发电机包括波浪浮体和机械传动发电部件，所述机械传动发电部件安设在所述台面上，所述波浪浮体包括浮体和安设在所述浮体上的直条齿轮，所述机械传动发电部件包括直条齿轮限位组件、第一转轴和安设在所述第一转轴上的第一齿轮，所述浮体位于所述台面下方，所述直条齿轮从下至上穿设所述台面并与所述第一齿轮啮合，所述直条齿轮限位组件抵靠限位所述直条齿轮。

更佳地，所述直条齿轮限位组件包括第二转轴和安设在所述第二转轴上的第二齿轮，所述第二转轴与所述第一转轴平行设置，所述直条齿轮为直条双面齿轮，所述直条双面齿轮位于所述第一齿轮和所述第二齿轮之间并分别啮合所述第一齿轮和所述第二齿轮。

更佳地，所述机械传动发电部件还包括增速齿轮、棘轮和发电机，所述增速齿轮安设在所述第一转轴上，所述发电机具有第三转轴，所述第三转轴与所述第一转轴平行设置，所述棘轮安设在所述第三转轴上并啮合所述增速齿轮。

较佳地，所述海洋平台是张力腿式海洋平台。

更佳地，所述张力腿式海洋平台还包括立柱、浮箱和张力腿，所述立柱位于所述台面和所述浮箱之间并分别连接所述台面和所述浮箱，所述张力腿位于所述浮箱下并固定于所述浮箱。

更进一步地，所述张力腿式海洋平台还包括基底模板，所述基底模板位于所述张力腿下方并固定于所述张力腿。