[发明专利]一种基于固定导管架基础的风浪耦合利用装置及其发电方法

说明书

本发明公开了一种基于固定导管架基础的风浪耦合利用装置及发电方法，该装置包括安装在海底并露出海面的导管架基础，在导管架基础的顶部安装塔筒，在塔筒的顶部安装风力发电机桨叶，在导管架基础露出海面的部分上安装波浪能发电设备安装平台，在波浪能发电设备安装平台上安装换向平台，在导管架基础的周围海面上布置波浪能发电装置。本发明所公开的发电方法，综合利用海上风能和波浪能，极大地提高了装置单体的发电量，实现了复杂环境下的多能发电互补，在提高整体发电功率，扩大供电容量的同时，还能有效地减少资金投入，对缓解能源危机和环境污染问题具有重要意义，并能促进波浪能发电装置的商业化推广应用。

技术领域

本发明属于海洋可再生能源利用领域，特别涉及该领域中的一种基于海上风机固定导管架基础的风浪耦合利用装置及其发电方法。

背景技术

能源是经济社会发展的物质基础，而可再生能源具有资源丰富、分布广泛、环境友好、永续利用等优点，其中的海洋可再生能源可实现“就地取能”基本需求，具有重要战略意义。近年来，我国海洋能技术发展迅速，整体水平显著提升，从装备开发进入到应用示范阶段，成为世界上为数不多的掌握规模化开发海洋能技术的国家之一，海洋能试验场相继启动选址、设计和建设；一批企业进军海洋能行业，产学研紧密结合的海洋能开发队伍初步形成；国内高校、院所与多个国家签订海洋能开发合作协议，国际影响力显著提升。

目前，海洋能单能种发展存在一定局限性，主要体现在获能保证率低，无法充分利用自然资源等方面。因此，综合利用多能种进行互补开发，形成以海上风电为牵引的海洋能综合利用模式，成为海洋能发展的必经之路。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种基于海上风机固定导管架基础的风浪耦合利用装置及其发电方法。

本发明采用如下技术方案：

一种基于固定导管架基础的风浪耦合利用装置，其改进之处在于：包括安装在海底并露出海面的导管架基础，在导管架基础的顶部安装塔筒，在塔筒的顶部安装风力发电机桨叶，在导管架基础露出海面的部分上安装波浪能发电设备安装平台，在波浪能发电设备安装平台上安装换向平台，在导管架基础的周围海面上布置波浪能发电装置，所述的波浪能发电装置包括浮子，在浮子的顶部设置浮子安装架，在浮子安装架的侧面竖向安装长孔板，在长孔板内安装可沿其长条孔上下滑动的连接座，所述的波浪能发电装置还包括安装在波浪能发电设备安装平台上的轴承座I和安装在换向平台上的轴承座III，在轴承座I内安装转轴I，在轴承座III内安装转轴III，在转轴III上固定安装带竖向长条孔的滑杆，在滑杆长条孔内安装可沿长条孔滑动的轴II，此外还在转轴III的末端安装大锥齿轮，在换向输出轴上反向安装两个单向轴承，在每个单向轴承上各安装一个与上述大锥齿轮啮合的小锥齿轮，换向输出轴的一端与液压系统的动力输入端相连接，另一端上安装飞轮，所述的波浪能发电装置还包括带折弯的摆臂，摆臂包括相交于折弯部的长翼和短翼，其中折弯部与转轴I相连接，长翼与连接座上的销轴相连接，短翼与上述轴II相连接。

进一步的，导管架基础为四桩结构。

进一步的，波浪能发电装置有三组，三组波浪能发电装置等间隔均布在导管架基础周围。

进一步的，浮子可调整配重，其形状包括但不限于半球形、球底圆柱形、圆台底圆柱形、内凹锥底圆柱形和锥角为120°的轴对称锥底圆柱型。

进一步的，浮子安装架包括与浮子固定连接的支撑板，在支撑板上安装立架，在立架侧面竖向焊接安装长孔板，在长孔板内安装可沿其长条孔上下滑动的连接座，在连接座上设置销轴。

进一步的，在轴承座III和换向平台之间安装垫板。

进一步的，液压系统包括液压泵、液压马达、蓄能器、液压阀和油箱，换向输出轴的一端通过增速器与液压系统的液压泵相连。