[实用新型]一种风力发电和柔性太阳能发电布相结合的发电装置

说明书

本实用新型公开了一种风力发电和柔性太阳能发电布相结合的发电装置，包括风筝、风筝控制机构、运动转换机构和太阳能发电装置；风筝控制机构牵制风筝运动；运动转换机构将风筝的动能转化为发电机的电能；太阳能发电装置包括柔性套筒和太阳帽；柔性套筒内穿过一根动力绳索，动力绳索的顶端连接风筝的底部牵线；本实用新型利用风筝捕捉高空的风能，将发电设备置于地面，减轻了负重，提高了风能的利用范围，降低了风力发电技术的投资和运营成本。本实用新型将风力发电技术和太阳能发电技术有机结合，实现了风能和太阳能的互补使用，提高了整个发电装置的灵活性。本实用新型实现了风筝上升和下降的过程都在发电；省去了驱动风筝下降的外部动力源，提高了发电效率。

技术领域

本发明属于发电技术领域，特别涉及一种风力发电和柔性太阳能发电布相结合的发电装置。

背景技术

传统的火力发电所用的能源是不可再生能源，能源在使用时有二氧化碳排放，不仅会造成气候变暖，而且会产生粉尘、酸雨等污染，破坏生态环境。风力发电装置和太阳能发电是新一代的能源发电技术，可以有效解决能源短缺，二氧化碳过渡排放的难题。有研究指出：高空风能储量丰富，其蕴藏的风能超过人类总需能源的100多倍。而太阳能更是取之不尽，用之不竭的绿色环保能源。因此对于风力发电和太阳能电的开发和利用具有重要意义。

目前高空风力发电技术路线主要分为两大类：

一类是利用氦气球产生的浮力将发电机组升至半空中，将风能转化为机械能，机械能转化为电能，再通过电缆传送到电网。这一技术路线的典型代表是美国麻省理工学院下属的Altaeros风能公司研制出的一款空中风力涡轮机(AWT)。发电机被装在充满氦气的飞艇里，能飘浮在空中收集风力发电，然后通过电缆传回地面。在缅因州的测试表明，AWT可上升至300米的高度，利用高空的高速风流发电，发电量是地面常规风电塔装置的两倍。

另一类技术路径是将发电机组固定在地面上，通过巨型的带有气囊的“风筝”在空中利用风能带动地面上的发电机发电，解决了发电机组和电缆自重的问题。这一技术路线的典型代表是意大利KiteGen科技公司研发的高空“风筝”风力发电MARS系统，它是由高空的拖拽风筝和地面的发电装置组成。KiteGen公司宣称，与传统的风力发电相比，MARS系统拥有无可比拟的优势：它能够从高空获得稳定的风能，“风筝”飞行的高度越高，所获得的平均风速就越大，发电的效率也就越高。

针对将发电机升于空中的风力发电技术，“风筝”需要拖拽电缆、螺旋桨、发电机等设备，具有负重较大，升空高度有限、能量转化效率较低的缺陷；而且这种装置最大的问题是，氦气球在空中做平衡运动与做功运动，其持续性和稳定性很难保障。

针对将发电机组固定在地面上的风力发电技术，只能在“风筝”上升阶段产生电能，而且在收回“风筝”时需要借助外部动力源来驱动卷扬机，故风能利用率较低。专利号为ZL201210474239.3的中国发明专利公布了一种减少拖拽电缆设备耗能，增加风能转换效率的高空“风筝”发电机，尽管实现了“风筝”运行的任何阶段都产生电能，但其上下移动的方式并没有彻底改善能量转换效率低的问题。

现有的高空风力发电技术都未能和太阳能发电技术进行有机结合,本发明提出了一种风力发电与柔性太阳能发电布相结合的发电装置。

发明内容

本发明提供一种风力发电和柔性太阳能发电布相结合的发电装置，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种风力发电和柔性太阳能发电布相结合的发电装置，包括风筝1、风筝控制机构2、运动转换机构3和太阳能发电装置24；

所述风筝控制机构2包括大齿轮9和曲柄连杆机构，所述曲柄连杆机构通过控制绳索7牵制风筝1运动；