[实用新型]大型潮流能发电装置及其总成平台

说明书

本实用新型提供一种大型潮流能发电装置及其总成平台，其内安装有至少一个水平轴水轮发电机，总成平台包括支架、至少四根固定桩、至少两个嵌套件以及至少两个受力支撑件。固定桩通过支架连接成一体且围绕形成安装空间，发电机安装于安装空间内，每根固定桩的一端打桩固定于海床，另一端延伸到水面以上，至少四根固定桩沿着水流方向分左右两列布放，其中每一列至少两根固定桩沿着水流方向依次布放且将其中至少一根固定桩作为主载桩。至少两个嵌套件分别可分离地套设于发电机左右两侧的主载桩上。至少两个受力支撑件的一端分别安装在水平轴水轮机沿水流方向的左右两侧，另一端分别对应地安装有嵌套件，以抵挡水流对水平轴水轮发电机的冲击力。

技术领域

本实用新型属于潮流能发电领域，尤其涉及一种大型潮流能发电装置及其总成平台。

背景技术

海洋能(包含潮流能、波浪能、温差能、盐差能、海流能等)是一种清洁无污染的可再生能源，其储量丰富，分布广泛，具有极好的开发前景和价值。现今能源日益短缺，温室效应日益严重，能源需要低碳化，所以风能、海洋能等清洁能源是未来能源的发展方向。但现在这些清洁能源的发电设备，除了风能利用比较成熟外，海洋能的利用还是在起步阶段，没有通用和成熟的设备，发电功率相较于其他能源的发电功率较低。最重要的是，现有的海洋能发电装置无论是制造成本、安装成本还是维修成本，都远远高于其他能源发电的成本，这成为了制约海洋能发电装置商业化运用和推广最大的阻碍。

目前利用海上风力进行发电的风力发电装置，单机装机功率最大可以做到5MW。它是将一个塔固定在海底，然后风力发电机固定于塔的顶端且位于海面以上，采集风能进行发电。塔最下端的直径为6.242m，最上端的直径为4.170m，塔径平均为5.206m，整个塔高96m。换言之，为了实现单机装机功率达到5MW，需要设置将近100m高的塔，并且直径最大处要大于6m才能够承载这个功率的发电机。这样的一个塔，重达439吨，造价和安装费用都不菲。因为高昂的成本，无法转换为真正的经济价值。即便想要大规模运用，也因为高昂的成本望而却步。

采用风力发电，整个叶轮的直径哪怕做到230m，也不过12MW的发电量，但是对应的塔高需要做到195m(叶片最下端需要离地30m，叶轮半径为165m)。但是利用潮流能进行发电，叶片直径只需要做到70m，理论上可达到30MW的发电量，并且桩的高度仅需做到40m(叶片离地5m，叶轮半径35m)。因此，相比海上风力发电，潮流能发电大大降低了塔筒高度，减少了成本，利用潮流能发电的发电效率将远高于利用海上风能进行发电。

传统的潮流能发电装置通常采用两种固定方式，一种是漂浮式固定，即通过浮床漂浮在海中并通过钢索固定在海床或者两岸，另一种是海床固定式，即通过一根固定桩直接固定在海底。由于漂浮式固定还是主要利用波浪能进行发电，相比深处的潮流能发电量不高，并且能够悬浮的发电机规模很小，所以经济性价值较小，于实际应用中逐渐舍弃。第二种海床固定式为现有的潮流能发电装置真正投入实际应用采用的固定方式。

目前，现有的潮流能发电装置真正投入运用的发电模组最大的单机装机功率是2MW。单机装机功率超过2MW的截止目前为止全世界没有成功实施的案例。受到单机发电机组规模的限制，大部分潮流能发电装置成本极高，无法真正投入商业运用，因此也无法产生商业价值。具体而言，传统的潮流能发电装置和海上风力发电装置类似，也是通过一根固定桩直接固定于海底。由于海水冲击力巨大，所以固定桩必须具有足够大的直径才能抵抗弯矩，直径越大的固定桩，其打桩成本越高。特定直径的固定桩，其承受力有上限值，因此也对应地只能承载一定规模以内的水平轴水轮发电机。固定桩无论从成本还是技术角度都无法无限制地做大，因此也造成单个水平轴水轮发电机的装机功率无法突破。

实用新型内容

本实用新型为了克服现有技术中的至少一个不足，提供一种大型潮流能发电装置及其总成平台。