[发明专利]一种可移动的具有振荡水柱式波浪能转换装置浮式防波堤

说明书

一种可移动的具有振荡水柱式波浪能转换装置浮式防波堤属于海洋能利用领域，由多个浮式防波堤模块组成，模块间弹性连接，实现各模块独立运动并发电，又能够组成浮式防波堤发电牧场。单个浮式防波堤模块包括方箱、发电装置、连接装置和锚泊系统。多个模块间通过连接装置弹性连接。波浪运动导致浮体运动，引起发电舱内流体运动，使得舱室上部气压不断变化，由于涡轮机两侧气压不同，形成往复气流，气体通过空气涡轮机将气体的动能转化成机械能，再通过发电机转化成电能。本发明融合了浮式防波堤和波浪能发电装置，既实现对离岸海洋结构物的掩护，又能够产生电能，具有可移动可重复、不受水深和地质限制等优点；本发明结构简单，易于生产与维修，对海洋环境无污染，有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于海洋能利用领域，涉及一种可移动的具有振荡水柱式波浪能转换装置的浮式防波堤。

背景技术

我国有着广阔的海域和漫长的海岸线，拥有非常丰富的波浪能资源，年平均波力功率大于3J/m，理论波浪能储量约为7000万KW左右。近年来，我国重视可再生能源的研究，其中波浪能发电已作为我国可再生资源研究和应用的重要一部分，能极大方便的为远离海岸的岛屿和海上平台提供电力资源。波浪能发电与其它能源相比，具有清洁环保、储量大、受时间和空间影响小且能流密度比较大等优点。

目前波浪能发电技术主要分为以下几种：振荡水柱技术、浮子式技术和越浪技术。振荡水柱技术是通过波浪的运动带动气室内水体做往复运动，进而改变气室中的气体压力，由气体压力差的变化驱动空气涡轮机进而带动发电装置转换成电能。浮子式技术则是通过波浪带动浮子的往复运动来驱动机械系统或者液压系统从而把波浪能转化成机械能进而带动发电机发电。越浪式技术是利用收缩波道等装置把波浪引入到较高水位所产生的水位差来带动机轮组发电。

现有波浪能发电技术的不足：大多数波浪能发电装置在实际应用中成本较高，能量转化效率有待提高，商业化程度仍需提高。上述波浪能发电技术中振荡水柱技术相对发展较成熟，欧洲多个发电厂采用该技术，依靠海岸线，提取靠近海岸的波浪实现波浪能近岸发电。但是由于近岸波浪破碎较多，能量耗散较大，可提取波能有限。此外上述结均为混凝土结构，在建造和维护过程中，对近岸和沿岸海洋生态有一定影响。

浮式防波堤作为海洋工程中一类重要的防波堤结构，与其他传统防波堤相比，可适应水深较大、地基软弱、大潮差和引入水体交换等情况，具有优异的经济性和生态环保性，在港口海岸工程、海洋工程以及海水养殖等诸多领域具有广阔应用前景。

我国在波浪能发电技术领域起步较晚，且从“十一五”开始我国正在大力开发深海能源，并强调可持续性开发，因此如何实现深海波浪能发电及其绿色开发成为新的热点和经济关注点。目前国内外尚没有能够将波浪能转换和防浪消波功能相结合的浮式防波堤系统。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种便于托运和拆装，且将波浪能发电技术和防浪消波功能相结合的无环境污染的具有波浪能转换装置的浮式防波堤。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：

一种可移动的具有振荡水柱式波浪能转换装置浮式防波堤，由多个浮式防波堤模块组成，浮式防波堤模块之间弹性连接，实现各模块单元独立运动并发电的同时，又能够组成浮式防波堤发电牧场；且浮式防波堤模块之间的弹性连接可以避免在波浪运动中模块之间碰撞引起的损坏。所述的每个浮式防波堤模块都是独立的结构，都可以完成个体发电，独立正常运转。单个浮式防波堤模块包括方箱1、发电装置、连接装置、锚泊系统。多个浮式防波堤模块之间通过连接装置弹性连接。