[发明专利]一种波力发电法及波力发电装置

说明书

本发明涉及一种波力发电法及波力发电装置。该法将波力发电装置由海上和岸基两部分构成。海上部分就是由机架下端的滚轮在机架轨道上行进的波力机，它既可入海亦可上岸。波力机的聚浪罩以合适的压缩比聚集波浪能，并送至多个不同的聚能缸里，由浪高通过具有控制功能的聚能缸之控制信号排水口出水量，控制多个聚能缸运行状态进入或退出的组合等效聚能缸输出互补稳定输出的机械能、气动能和水动能，并通过增压和储存之后，在转速测控器的控制下送至岸基部分，即通过管道送至岸上机房里的空气涡轮机和水轮机的入口，驱动由浪高大小控制传动主轴的转速与扭矩，且由转速测控器通过多台独立的发电机配置的超越离合器与传动主轴的联轴，调配聚浪罩的聚能量与作为其负载的发电机组之匹配。本发明中的波力发电装置就是按此方法设计的。

技术领域

本发明属于新能源技术领域，具体讲，是一种环境友好、对地质生态平衡没有不良影响的可进行大规模开发利用波浪能的方法及其波力发电装置。

背景技术

越是发达的地区或国家对能源的清洁要求越高，尤其是保护地质生态平衡的意识逐渐加强。对于在大江河流上修建大型拦河大坝储水发电，地面上的与地下的水系之水量分布变化对应地壳质量分布变化。地壳质量分布是地质生态的最重要的基本参数，也是影响地壳运动的、地质动力学状态的重要的、关键因素之一。理由是将它们看作许多的质量不同的质点而随着地球的自转作圆周运动，它们各自针对转轴的离心力也不同，正因如此，而导致它们彼此之间存在巨大的离心力差，离心力差造成它们各自的位移量不同而引起它们所在之处的地质构件重新排列来求得消除离心力差而达到新的动力平衡。地质构件的重新排列必然引起地震。连续集中地在某一区域或某一地带发生密集的地震之事实已经证明了上述理论的正确，也是板块漂移理论无法说清楚的地震动力学起因的地方。到目前为止，吸取海浪能是少数几种真正既对地面环境和大气生态清洁，不影响地球气候又不影响地球地质生态平衡的换能方式之一。理由是海浪拍打在礁石上或船舷上与拍打在波力机的拾能器上的运动学、动力学、气候学、气象学、海洋学、地质学等种种效果无异。在防生网的保护之下，对海洋生物的不良影响很小。

风能与光能相比，中国东海海域的风能之年平均面能量密度约300w/m²，要比不同纬度的光能50到100w/m²的面均能量密度要高出6到3倍；而中国沿海不同海域海浪的年平均线能量密度6kw/m到10kw/m，又比风能的年平均面能量密度高出20到30倍，波浪能是最值得投资开发的能源。

近一百多年以来，人们发明了许多利用海浪能发电的装置。例如，A.点头鸭式；B.筏式；C.随波柔动压电式和机械式；D摆式；E.蛙式；F.固定振荡气柱式；G.漂浮振荡气柱式等，以及与海流风能光能混合式。但这些吸能的方式、方法、形式与结构往往只能针对波浪的某一种形式的能量的吸收，或者针对一个浪向的能量进行吸收，或者面临难以克服海浪的潮汐、波长、浪高、相位、波列短、浪高变化范围等不稳定因素所造成的问题与缺陷。例如，传闻于全世界的“海蛇”波浪能发电技术，虽然具有一些优点，但其许多缺陷对它却是致命的否定因素。显而易见的是其拾能器对于波浪能的接收阻力采用了最小化方式与处理，使得大量的拍岸浪能量擦身而过，其拾能结构是不科学的、不合理的。又例如，点头鸭式发电装置的吸能器违反了全程全力全力矩的“三全”设计原则；仅此一项就限制了鸭头型拾能器的拾能效率，且存在着无功功率，违反了有功功率最大化等多项设计原则。此外，还需要改进的是将鸭头型拾能器安装在漂浮的基座上，以致产生鸭头型拾能器与其承载基座同起同落的运动现象，违反了拾能器的结构与其运动特征的设计必须遵循拾能头相对其基座位移最大化的设计原则。拾能器不是不能安装在漂浮的基座上，而是将拾能器安装在漂浮的基座上之后，必须采取阻止拾能器与漂浮的基座同起同落和扩大两者之间相对位移最大化的措施。否则其拾能效率将小得导致整个方案被否定。此外，还必须改进鸭头型拾能器的聚能拾能比接近于1的结构与状态，因为现有波浪能发电技术中鸭头型拾能器的设计违反了拾能器之设计必须遵循的聚能拾能比趋大化原则和灵敏度阈值最小化的设计原则。总之，鸭头型的吸能发电方法与装置中还存在许多设计理念、设计原则和设计结构方面的缺陷，不宜在此一一指出。