[发明专利]波浪储能装置及发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用海水波浪进行储能的装置及发电系统。

背景技术

1831年法国科学家法拉第发现了电磁感应效应，发电机是根据电磁感应效应将其它形式的能源转化电能的机械设备。最早产生于第二次工业革命时期，由德国工程师西门子于1866年制成。它由源动机如：水轮机、汽轮机、柴油机或其它动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转化为电能。发电机在工农业生产，国防，科技及日常生活中有广泛的用途。

近年来，采用核材料发电的应用得到大力推广，但因为核的使用受严格的限制，无法广泛应用。另外，核的使用，在材料的获得，以及加工工艺上的约束，及安全问题，极难普及。尤其在生产上一定要注意使用安全，一旦出现事故，有可能对环境造成难以估量的污染。

风力发电一直是可再生能源发电技术中的一支生力军，但其不稳定性着实让人头疼。风能发电因受风力的制约，对电网的污染很大；消除污染不仅需消耗电网中的合格电源，同时生产造价很高，对土地的使用面积的要求极高。

太阳能发电虽然低碳环保，但在设备生产的过程中，产生的工业垃圾严重污染环境，导致生产时付出的环境代价极高；同时太阳能发电不仅受四季、昼夜、阴晴变化的影响，对土地使用的面积要求极高。

波浪发电器利用波浪发电装置将波浪的自然运动产生的动能转化为电能。为了有效吸收动能，波浪发电器运转形式完全根据波浪震动的特性设计，波浪自然运动型态基本可分为：上下起伏、纵摇、振荡水柱与前后摇摆。据估计，技术上可利用的波浪潜能达2.7×10⁹kw，能流分布高的海域可达60～100kw/m。目前，波浪能的理论储能量达70000MW，小功率的波浪发电，已在导航浮标、灯塔等获得推广应用。但现有的波浪发电器采用的方式不太理想，不便于大规模推广；无法实现并网技术。因此一种适用于大规模推广的新型波浪发电装置急需被研制。

发明内容

本发明针对以上问题的提出，而研制一种安全、实用、经济、零碳排放、便于推广的波浪发电器装置，以解决目前核能、风能、太阳能等发电器的不足。本发明采用的技术手段如下：

一种波浪储能装置，其特征在于外壳内设有动力舱和设备舱；所述动力舱和设备舱之间通过密封装置进行隔离，设备舱构成密封舱，另外密封装置上设有进行传动的密封轴承；

所述动力舱内设有绞索盘装置，绞索盘装置的转轴固定在密封装置上的密封轴承上，绞索盘装置上的缆绳连接在固定锚上；

所述设备舱内设有回索装置、棘轮装置、储能飞轮和发电机，所述棘轮装置的输入轴通过设置在密封装置上的密封轴承同绞索盘装置的转轴相连接，所述棘轮装置的输出轴通过储能飞轮后连接在发电机的转轴上，所述回索装置固定在棘轮装置的输入轴上；

在绞索盘装置上的缆绳受外力牵引时拉动绞索盘装置转动放出缆绳，在绞索盘装置转动时通过密封装置上的密封轴承带动棘轮装置进行旋转，棘轮装置带动储能飞轮和发电机进行旋转，同时绞索盘装置带动回索装置旋转使其储备能量；在绞索盘装置上的缆绳不受外力牵引时，设置在棘轮装置输入端的回索装置释放能量带动绞索盘装置反向转动收回缆绳。

动力舱上设有万向导索滑轮，绞索盘装置上的缆绳通过导索滑轮后连接在固定锚上。

设备舱内还设有变速装置，所述棘轮装置的输出轴同变速装置的输入轴相连接，在和储能飞轮之间，变速装置的输出轴通过储能飞轮后连接在发电机的转轴上。

外壳通过缆绳同一个以上的固定在海底的副锚相连接。

所述绞索盘装置上缠绕的缆绳的一端连接在固定锚上，另一端固定在架空支架上。

一种波浪储能装置，其特征在于外壳内设有动力舱和设备舱，外壳的顶部设有进气装置(进气装置的进气口设有防水装置)；所述动力舱和设备舱之间通过密封装置进行隔离，设备舱构成密封舱，另外密封装置上设有进行传动的密封轴承；

所述动力舱内设有绞索盘装置，绞索盘装置的转轴固定在密封装置上的密封轴承上，绞索盘装置上的缆绳连接在固定锚(可以为悬垂在海水中也可是固定在海底)上；

所述设备舱内设有回索装置(可以是发条，也可以为弹簧储能装置)、棘轮装置、储能飞轮和空气压缩机，所述棘轮装置的输入轴通过设置在密封装置上的密封轴承同绞索盘装置的转轴相连接，所述棘轮装置的输出轴通过储能飞轮后连接在空气压缩机的转轴上，所述回索装置固定在棘轮装置的输入轴上，所述空气压缩机的进气口通过管路同进气装置相连接；