[发明专利]一种浮式能源协同发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及新能源利用技术领域，特别是涉及一种风力发电机组与海洋潮流能发电机组的浮式能源协同发电系统。

背景技术

风力发电机组和海洋潮流能发电机组是两种不同的发电系统。海上风力发电机组利用的只是海上的风能，当风速较低时或发生故障时，风力发电机组发电效率会降低，甚至不会产生电能；海洋潮流能发电机组利用的只是海流的动能，当流速较低时或发生故障时，也会有发电效率低甚至不发电的现象。

第201220713765.6号中国专利“同时用于海洋风能和潮流能发电的门架基础结构”，给出了一种将风能和潮流能整合的系统结构，但这种固定式的风力发电机组与海洋潮流能发电机组协同发电系统只能适用于中等水深和浅水区域，且发电机组额定功率较小；对于水深在60米以上的深水区域和大容量的发电机组，固定式系统存在材料用量增加、施工困难、成本增大等不足。

由此可见，上述现有的能源协同发电系统在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种能够真正实现海上风能和海流能的协同发电，且可根据需要适用于深、浅海水域，额定功率高、容量大、便于施工建设的新的浮式能源协同发电系统，是当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种浮式能源协同发电系统，使其能够真正实现海上风能和海流能的协同发电，且可根据需要适用于深、浅海水域，额定功率高、容量大、便于施工建设，从而克服现有的能源协同发电系统的不足。

为解决上述技术问题，本发明一种浮式能源协同发电系统，包括风力发电机组、潮流能发电机组以及浮体，其中：所述的风力发电机组的底部与浮体固定连接；所述潮流能发电机组的顶部与浮体固定连接；所述浮体漂浮在海面上并通过锚链连接在海床上。

作为本发明的一种改进，所述的浮体由多个舱室组成。

所述的风力发电机组主要包括叶轮、机舱和塔筒，其塔筒底部通过法兰与浮体固定连接。

所述的潮流能发电机组主要包括水轮、机舱和支撑结构，其支撑结构的顶端通过法兰与浮体固定连接。

采用这样的设计后，本发明浮式能源协同发电系统，把海上风力发电机组和海洋潮流能发电机组设计成为一种新型发电系统，其至少具有以下优点：

1、实现了同时利用海上风能和海流能发电的功能；

2、克服了由于风速较低、流速较低时或者海上风力发电机组、海洋潮流能发电机组其中之一发生故障时，发电效率降低或不能发电的缺陷；

3、既适用于中等水深和浅水水域，更可适用于在水深60米以上的深水区域；

4、发电机组容量大、额定功率高、利于施工建设，提高能源利用率的同时还降低了成本。

附图说明

上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明一种浮式能源协同发电系统的结构示意图。

图2是本发明一种浮式能源协同发电系统的俯视结构示意图。

图3是本发明一种浮式能源协同发电系统的仰视结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1、图2和图3所示，本发明一种浮式能源协同发电系统主要由风力发电机组、潮流能发电机组以及浮体三部分组成，风力发电机组底部与浮体5固定连接，潮流能发电机组顶部与浮体5固定连接，浮体5漂浮在海面上并通过锚链10连接在海床上。

进一步具体来说，风力发电机组可根据需要采用任何现有或改进型的风力发电组构架，通常主要包括叶轮1、机舱2和塔筒3，其中，塔筒3的底部可通过法兰4与浮体5连接。

潮流能发电机组也可根据需要采用任何现有或改进型的海洋潮流能发电机组构架，以主要包括水轮6、机舱7和支撑结构8的机组为例来说，其支撑结构8的顶端可通过法兰9与浮体5连接。

浮体5内部都分为几个舱室，通过压载，提供组合风力发电机组的浮力，保证正常吃水和稳性。

锚链10把新型浮式能源协同发电系统固定在海底，起着约束与固定系统的作用。

本发明采用浮式结构设计并支撑风力发电机组部分，因此施工建设相对容易很多，且可适用于水深60米以上的区域。系统建设完毕后，叶轮1、机舱2、塔筒3组成的风力发电机组位于海平面上方，利用海上风能发电；同时，水轮6、机舱7、支撑结构8组成的海洋潮流能发电机组位于海平面下方，利用海流的动能发电；既利用了风能，又利用了海流能，综合发电效率高，成本低。