[发明专利]一种利用摩擦发电原理的风力发电装置

说明书

本发明涉及能源领域，特指一种利用摩擦发电原理的风力发电装置。该发电机的结构主要由支架(6)，主轴(4)，插片盘(2)，插片杆(8)构成。其中两对支架(6)分别安装固定于支撑处，起支撑整体结构作用。风力带动扇叶，从而带动主轴(4)转动。插片盘(2)安装在主轴(4)上，插片盘(2)上装有摩擦片(1)，同时支架(6)上均匀开八个孔，使得插片杆(8)固定于其上。另外本发明基于摩擦发电原理，构建结构更加完善稳定，性能更加优越的风力发电机。本发明采用模块化设计，便于拆装以及更换摩擦片，使得设备更容易实用化，易制备，易维护，使得使用的寿命得到延长，成本得到降低。从而促进风力发电机的广泛运用。

技术领域

本发明涉及能源领域，特指一种利用摩擦发电原理的风力发电装置，在保证其发电稳定与足量的同时，降低制造成本；易于拆装与维护；重量大大减轻，真正做到轻量化设计。

背景技术

在一些平原或高原地带有丰富的风力资源。但是由于这些地区人口稀少，导致供电不经济，如果利用当地丰富的风力资源进行发电，既解决了当地居民的用电问题，也节省了国家的财力和物力，同时也有效的利用了自然资源。风力资源是取之不尽用之不绝的，利用风力发电可以减少环境污染，节省煤炭、石油等常规能源。风力发电技术可以灵活应用，既可以并网运行，也可以离网独立运行，还可以与其它能源技术组成互补发电系统。风电场运营模式可以为国家电网补充电力，小型风电机组可以为边远地区提供生产、生活用电。但是目前的风力发电机还存在着机组成本过高，以及维护困难等问题。

a)我国的风能资源极其丰富

我国风能资源丰富，可开发利用的风能储量约10亿kW，其中，陆地上风能储量约2.53亿kW(陆地上离地10m高度资料计算)，海上可开发和利用的风能储量约7.5亿kW，共计10亿kW。而2014年底全国电力装机约13.6亿kW，其中并网风电0.96亿kW。风能是没有公害的能源之一，而且它取之不尽，用之不竭。对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带，因地制宜地利用风力发电，非常适合，大有可为。

b)风力发电机需要简化结构并且降低制造成本

风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行，我国也在西部地区大力提倡。小型风力发电及机的系统效率很高，但它不是只由一个发电机头组成的，而是一个小系统：风力发电机+充电器+数字逆变器，这些机构复杂并且造价昂贵，导致风力发电成本往往高于常规发电站，如果可以将风力发电机制造成本降低，可以真正实现风力发电机的大幅度推广。

c)风力发电机需要降低维护成本

目前国内风力发电机的维护成本还是很高，维护费用包括：运维整体费用，定检费用和技术改造费用。具不完全统计，一个风场平均每年参考费用为240万，折合到每台费用为7万每台的维护费用。如此高昂的价格下，简化风力发电机的设计结构以及方便拆卸与安装就显得十分重要了。

国内外许多团队都在为此而努力，并取得了丰硕成果，但也存在一些尚未解决的问题。申请号为201521068165.9的中国发明专利申请公开了一种摩擦发电机,包括多个摩擦发电组件和多个固定连接部件，多个摩擦发电组件依次层叠设置，其中，每个摩擦发电组件包括多个单体摩擦发电机，多个固定连接部件分别设置在多个摩擦发电组件上，但该发电装置结构复杂，成本过高，不易大幅度推广。申请号为201510001078.X的中国发明专利申请公开了一种用于沙漠防风固沙与摩擦发电的风力摩擦发电装置，提供了一种防风固沙的风力摩擦发电装置，在风力驱动下，柔性摩擦电极抖动并与沙丘表面及风力扬起的沙粒摩擦，从而使得电极表面摩擦接触带电，与接地电极之间产生脉冲式静电电流，达到沙漠风力发电的目的，但是该结构所能发出的电流过小，在沙漠中不如利用更成熟的太阳能发电，可行性不高。在此背景下，对于摩擦风力发电机的结构改进以及降低成本就迫在眉睫了。而本发明基于摩擦发电原理，构建结构更加完善稳定，性能更加优越的风力发电机。

发明内容