[发明专利]海水立体发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种发电系统，尤其涉及一种利用海、江、河的流水发电的海水立体发电系统。

背景技术

目前的电力系统中，火电依然占据较大份额，这是因为水电的利用率依然不够，而风电和核电等也各自存在一些技术或能源上的不足，导致成本高、污染大的火电依然无法被完全替代。水电系统因其具有成本低、污染小的优点，是理想的发电系统。但是，水电的动力源——河流存在一些自然条件的约束：为了提高水的势能，需要尽量增大水的落差，现在采用的方式是建立拦河大坝形成水库，从而在水库的拦河坝位置形成足够大的水深，将高位的水引至低位的发电机，由高落差、高势能的水冲击发电机的水轮，实现发电的目的。但建设水库会淹没大片区域，因此需要移民，而且水库建设也非常费时费力，所以建设成本很高；另外，水库建成后，因常年蓄水的大面积的水域会产生大量的水蒸气，对水库周围的自然环境会造成一定影响。

海、江、河本来就有足够的水深，水深大的达到几千米，水深小的也很容易达到200米以上，如果能够利用海、江、河的自然水源发电，则会拥有源源不断的动力源，在枯水季节也有足够的动力保障，从而可逐渐取代火电等高成本、高污染的发电系统。本发明正是基于这个思路而研发。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种利用海、江、河的流水发电的海水立体发电系统。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种海水立体发电系统，包括一个封闭结构的深井和发电机，所述深井的深度为150～300米、长度为10～20米、宽度为4～6米，所述深井的顶板上相通连接有用于将深井内空间与深井外大气接通的第一气管，所述深井内距离井底25米以上、50米以下的位置设有发电平台，所述发电机安装于所述发电平台上，所述发电机的输出电力通过电缆引出至所述深井外，所述深井位于长度方向的第一侧壁的顶部设有入水口，所述入水口内侧安装有由控制器控制启闭的进水闸门，所述深井的与所述第一侧壁相对的第二侧壁的底部设有出水口，所述出水口内侧安装有由控制器控制启闭的出水闸门。

应用时，将本系统安装于大海或大河的水域内或岸边，若安装在水域内，深井位于水下，其具体深度位置根据需要而定，使深井的入水口到出水口的方向为水流方向；若安装在岸边，深井位于地面下靠近地面的位置，在地面开挖引水沟道将水引至入水口，并开挖隧道将出水口流出的水排至大海或大河内。深井的垂直高度让入水口进入的水产生足够大的势能，冲击发电机的水轮，使发电机发电；冲击水轮后的水再排入大海或大河，从而在不用建设水库的情况下利用了大海或大河的水动力发电。通过进水闸门和出水闸门对进水时间和出水时间进行精确控制，实现发电和排水控制。第一气管则使深井内的气压与外界保持一致，在深井内进水过程中排出气体保证顺利进水，在排水过程中保持气压以顺利排水。

优选地，所述深井的深度为200米、长度为15米、宽度为5米，所述发电平台距离井底30米，所述第一气管的上端为“n”形。将第一气管的上端设计为“n”形利于防止外界物质对深井内的污染和其它影响。

进一步，所述深井的第一侧壁上靠近所述入水口的内壁上安装有引流管，所述引流管的入水前端与所述深井的内壁密封连接，所述引流管的出水后端位于所述发电机的水轮的正上方，所述引流管的前段内径大于后段内径，所述引流管的后段为“N”形虹吸管，所述引流管与所述第一气管之间通过支气管相通连接；所述深井内位于所述出水口上方且靠近所述出水口的位置设有储水平台，所述储水平台上远离所述出水口的位置安装有“n”形水管，所述“n”形水管的入水前端与所述储水平台之间设有进水间隙，所述“n”形水管的出水后端穿过所述储水平台后置于所述储水平台的下方，所述“n”形水管的后段安装有由控制器控制启闭的排水闸门，所述深井的井底上方位于所述储水平台下方的空间为流水空间，所述流水空间内设有多个首尾相连的“z”形通道组成的流水通道，所述流水通道的入水端位于所述“n”形水管的出水后端的下方，所述流水通道的出水端与所述出水口相通，所述储水平台上安装有用于将流水空间与深井外大气接通的第二气管，所述第二气管的上端穿过所述发电平台和所述深井的顶板。上述结构的目的是使进水和出水过程中都能形成虹吸现象，从而增加水压，利于提高水动力的利用率，并增大水流出深井前的动能，防止深井外的流水倒灌。

为了进一步增大水流出深井前的动能，所述流水通道的入水端高于出水端。

具体地，所述流水通道为水管；或者，所述流水通道由隔板将所述流水空间隔离而成。

为了防止外界物质对流水空间的污染和其它影响，所述第二气管的上端为“n”形。