[发明专利]高空风光互补发电装置

说明书

本发明为高空风光互补发电装置，该装置包括飞翼状的飞艇、并排设置的两个垂直轴风机和电力处理模块，在飞艇的上表面布置有柔性太阳能板，两个垂直轴风机并排地安装在飞艇的下方，两个垂直轴风机通过风机缆绳与飞艇连接固定；所述电力处理模块安装在并排的垂直轴风机的上方；两个垂直轴风机左右对称设置，两个垂直轴风机除风轮旋转方向不同之外，其余均相同，两个垂直轴风机对称固定在底座和风机上支架上，每个垂直轴风机均包括导流板、风轮、风机下支架、发电机、主轴；所述风轮包括横杆、阻力型叶片、升力型叶片。该装置实现了风能和太阳能的风光互补供电，提供强大的电力供应，能够昼夜不间断输送电能，解决了风能和太阳能的间歇性问题。

技术领域

本发明涉及风能发电技术领域以及光伏发电领域，具体涉及一种高空风光互补发电装置。

背景技术

随着环境污染情况日趋严重，发展可再生能源已成为必然趋势。其中风电产业发展迅速，已成为当下可再生能源发展中的中流砥柱，但是风力发电机组的安装已呈饱和之势。风力资源优越的地域大多已被占用，而且征用土地的资金成本较高。高空风力资源丰富，随着海拔升高，在百米范围内风能密度可达2000瓦/平方米，而且年可利用小时较高(约为常规发电的2-3倍)。因此，研发高空风力发电技术具有经济效益和广泛的实用价值。

目前，大多数高空风力发电系统采用的是单水平轴风机，需要变桨、对风等复杂的控制，例如申请号“201610544634.2”公开了一种高空风力发电系统，包括悬浮气球系统、风轮系统和地面发电系统，所述的悬浮气球系统通过连接索与风轮系统连接，将风轮系统悬挂在空中，风轮系统通过动力绳与地面发电系统的发电机转轴连接；所述的风轮系统包括有充气圆环、风叶和主轴构成的风轮，风轮上连接有同轴的绳盘；所述主轴的一端上设置有连接件，通过连接索与悬浮气球系统固定；所述主轴上固定有若干滑轮和副绳盘，动力绳绕行连接绳盘、副绳盘、滑轮和地面发电机转轴，使风轮系统和发电机转轴形成联动机构，用于动力传送驱动发电机发电。系统可在地面安装连接，避免塔式结构高空作业的危险性。风轮可根据需要，升起或降落，方便维护和维修。但是上述发明存在以下不足。第一，为了实现风能的最佳利用，该系统需要调整风轮的倾角，在高空上进行对风控制比较困难；第二，单水平轴风力发电机运作时会产生反作用力，造成整体装置不稳定，从而导致其不具有广泛的应用价值。

授权公告号为CN 201714574 U的专利公开了一种高效率高空风筝发电机，由一对高空风筝、发电机组成，高空风筝由线缆拖曳，工作时处于对流层中上层(距地面6000m-15000m)，高空风筝上安装有飞行姿态调节装置，飞行姿态调节装置可接收地面的控制信号调节高空风筝的迎风角；两个高空风筝的线缆联动，当一个高空风筝上升时另一个风筝下降；线缆与发电机转子联动，高空风筝上下移动时，线缆带动发电机转子转动。该装置只能吸收特定方向的风，当风向发生改变时，风筝将无法带动发电机进行发电，不仅存在极大的安全隐患，而且大大降低发电效率。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种高空风光互补发电装置。该装置采用柔性太阳能电池板和两个并排的垂直轴风机，实现了风能和太阳能的风光互补供电，提供强大的电力供应，能够昼夜不间断输送电能，双垂直轴风机并排结构大大提高风力发电效率，增加了其发电量和输电量，发电效率高且能源安全系数高。在一定程度上解决了风能和太阳能的间歇性问题。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案是，提供一种高空风光互补发电装置，其特征在于该装置包括飞翼状的飞艇、并排设置的两个垂直轴风机和电力处理模块，在飞艇的上表面布置有柔性太阳能板，两个垂直轴风机并排地安装在飞艇的下方，两个垂直轴风机通过风机缆绳与飞艇连接固定；所述电力处理模块安装在并排的垂直轴风机的上方；