[发明专利]波浪能整体发电装置及其安装方法

说明书

技术领域

本发明涉及波浪能发电，尤其涉及一种波浪能整体发电装置及其安装方法。

背景技术

随着世界经济的发展、人口的激增和社会的进步，人类对能源的需求日益增长。而占地球表面积70％的海洋，集中了97％的水量，蕴藏着大量的能源，包括波浪能、潮汐能、海流能、温差能、盐差能等。其中，波浪能由于开发过程中对环境影响小且以机械能形式存在，是品位最高的海洋能。利用波浪能发电可为边远海岛和海上设施等提供清洁能源，还可利用波浪能提供的动力进行海水淡化，从深海提取低温海水进行空调制冷以及制氢等。随着相关技术的发展以及世界各国科技工作者的努力，近年来，海洋波浪能发电技术取得了长足的进步，陆续有试验电站投入商业运行。可以预见，不远的将来，随着海洋波浪能发电技术日益成熟，将会有越来越多的海洋波浪能发电系统接入电网运行。

波浪能是一种密度低、不稳定、无污染、可再生、储量大、分布广、利用难的能源。波浪发电是波浪能利用的主要方式，此外，波浪能还可以用于抽水、供热、海水淡化以及制氢等。波浪能利用装置的种类繁多，波浪能的转换一般有三级。第一级为波浪能的收集，通常采用聚波和共振的方法把分散的波浪能聚集起来。第二级为中间转换，即能量的传递过程，包括机械传动、低压水力传动、高压液压传动、气动传动，使波浪能转换为有用的机械能。第三级转换又称最终转换，即由机械能通过发电机转换为电能。

波浪发电要求输入的能量稳定，必须有一系列稳速、稳压和蓄能等技术来确保，它同常规发电相比有着特殊的要求。利用波浪发电，必须在海上建造浮体，并解决海底输电问题；在海岸处需要建造特殊的水工建筑物，以利收集海浪和安装发电设备。波浪电站与海水相关，各种装置均应考虑海水腐蚀、海生物附着和抗御海上风暴等工程问题，以适应海洋环境，常规的波浪能发电结构如下图，海上安装导管架需要用到打桩起重船等大型船只，施工时间长，费用高，而且从导管架平台上收集的波浪能经过长的海水（或空气）输送管线到岸上的压力储存装置，能耗损失大，效率低，海水（或空气）输送管线相对来说尺寸和重量都比较大，铺设施工难度大，时间长。波浪能发电装置总的来说成本高，时间长，效率低。

波浪能技术目前还处于发散状态，存在各种技术的不同发展方向，但发展趋势是不断地向高效率、高可靠性、低造价方向发展，以形成低成本的成熟技术，最后通过规模化生产和应用，可大幅降低发电成本。波浪能能流密度高、储量巨大且分布广泛，是未来海洋能利用发展的主要方向，在海洋开发和海防方面将起到关键作用。通过开展波浪能转换过程的研究，进一步提高波浪能装置的转换效率以及可靠性，是波浪能利用技术发展的关键。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是针对现有技术存在的施工成本高等上述不足，提供一种波浪能整体发电装置及其安装方法，用于解决现有技术中的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种波浪能整体发电装置，包括至少一个主安装支架和多个副安装支架，所述主安装支架和副安装支架底部均设有用于与海底固定的吸力式基础，所述副安装支架上设有收集安装平台，所述主安装支架上设有收集安装平台以及发电安装平台，所述发电安装平台设在所述收集安装平台上方，所述发电安装平台上设有至少一组发电组件，所述收集安装平台上设有多个波浪能转化装置，所有波浪能转化装置和所述发电组件之间连接有压力输送管线，所述发电组件通过输电电缆与电能储备装置连接。

优选地，所有波浪能转化装置的方位角一致。

优选地，所述发电组件包括相互连接的压力储存装置和发电设备，所述波浪能转化装置通过压力输送管线连接压力储存装置，所述发电设备通过输电电缆连接所述电能储备装置。

本发明还提供一种波浪能整体发电装置的安装方法，包括以下步骤：

1）在陆地码头上组装安装支架，所述主安装支架上装设所述发电组件和波浪能转化装置，副安装支架上仅装设波浪能转化装置，所述主安装支架和和副安装支架底部均装设有吸力式基础和可解脱浮筒；

2）将组装好的安装支架吊装至海水中，依靠所述可解脱浮筒的浮力浮在水面上，利用拖船拖航至安装地点，到达所述安装地点后，通过三只定位船调整所述安装支架的位置坐标；

3）调整好位置后，控制所述吸力式基础充气，安装支架可以依靠所述吸力式基础的浮力浮在水面后，解除所述可解脱浮筒；