洋流能发电简介

兆瓦级海流能发电站简介

技术领域：

本发明涉及一种海洋可再生能源发电领域的兆瓦级海流能发电技术。具体地说是一种由聚能器、水槽、浮舱、水轮、活动叶片、取能罩、增速器、盘式发电机及锚链、锚固件等组成的全新技术。

背景技术：

当前，世界化石资源面临枯竭危险。英、美、加拿大等沿海发达国家高度重视海洋能在未来能源领域的战略地位，发布海洋能战略计划，制定海洋能发展路线图，引导私有资本投入海洋能领域，推动海洋能技术研发，促进海洋能产业的发展。目前，国外潮汐发电技术已较为成熟，潮汐电站进入商业化发展阶段，世界上有多座潮汐电站正在商业运行，其中装机规模最大的韩国始华湖潮汐电站已于2011年正式发电，装机容量达25.4万千瓦。潮流能发电技术发展迅猛，英国建设的试验电站有的已成功并网发电。波浪能发电技术呈现多样化，部分技术已经进入商业化阶段。我国属于海洋大国，海洋资源丰富。近期，国家将海洋资源开发利用列为重要战略目标。而我国海洋能开发利用技术在世界上还处于相对落后的状态。因此，大力开展海洋能发电的研发创造势在必行。这将对我国海洋经济发展起到一定地促进作用。

发明内容：

本发明的技术任务是针对我国现有海洋能发电的研发创造技术的不足，提供的一种由聚能器、水槽、浮舱、水轮、活动叶片、取能罩、

发电机及锚链、锚固件等组成的全新技术。浮舱使电站悬浮在海水中，聚能器将聚集的海流能射入水槽，推动前水轮向前旋转，将未受限位板限制的活动叶片自动开启，叶片进入下层海流时关闭做功，反之后水轮向后旋转，叶片进入上层海流时关闭做功。水轮两端分别与浮舱内的齿轮轴连接，经齿轮、增速器带动发电机发电，将产生的电能输出。聚能器、水槽及取能罩的设计增强了海流的速度，活动的叶片使两个水轮互不干涉又分别上、下取力，叶片面积超大，因此极大地提高了海流能的采集，从而使发电装机达到兆瓦级水平。

本发明解决其有关问题所采用的技术方案是：

本发明的技术任务是针对我国现有海洋能发电的研发创造技术的不足，经科技创新，研发出一种设计新颖、结构独特、装机达到兆瓦级水平的海流能发电技术。

本发明主要考虑如何解决：我国海洋能发电技术开发利用进展缓慢的难题，突破研发技术滞后、产业化开展无望的瓶颈。首先需要解决海洋能发电装机量小、制作成本高、实海况设备运行的安全可靠性、产业化开展的可行性等诸多问题。针对上述难题，在十多年的海浪发电技术研发已获三项发明专利授权的基础上，勇于创新，研发出一种；设备装机容量大，制作成本低，海水中悬浮（不受天气变化影响），运行安全可靠，模块化设计，可产业化发展的兆瓦级海流能发电技术。

本发明解决其上述问题所采用的技术方案是：

一、利用伯努利原理，设计出漏斗形聚能器、水槽、水槽上下增设取能罩，因此加大了海流的速度，提高了发电功率。

二、独特的水轮设计，即使在同一水槽内安装两套水轮，却互不干涉，分别上下取力，正常运行发电，取得事半功倍的效果，从而使装机成本大大降低。

三、利用海流控制活动叶片自动开启、闭合，才可将传统形式的水轮置于水下由不可行变为可行。该种形式的叶片与涡旋叶片相比，前者的采能效率是后者难以比拟的，因此达到了兆瓦级的装机水平。

四、浮舱的设计，可使电站悬浮在海水中，适应任何水深的海域实施安装，为产业化发展奠定基础。

五、基于电站在海水中的悬浮形式，所以与海浪发电站相比，前者不受天气变化影响，安全系数高，可实现24小时不间断发电，而后者受天气变化影响较大，安全系数低，发电效率较少。

本发明的兆瓦级海流能发电站，其工作原理如下：

本兆瓦级海流能发电站，是一种由聚能器、水槽、浮舱、水轮、活动叶片、取能罩、发电机及锚链、锚固件等组成的全新技术。浮舱使电站悬浮在海水中，聚能器将聚集的海流能射入水槽，推动前水轮向前旋转，将未受限位板限制的活动叶片自动开启，叶片进入下层海流时关闭做功，反之后水轮向后旋转，叶片进入上层海流时关闭做功。水轮两端分别与浮舱内的齿轮轴连接，经齿轮、增速器带动发电机发电，将产生的电能输出。

本发明的兆瓦级海流能发电站与现有技术相比，所产生的有益效果是：

目前，国家将海洋资源开发利用列为重要战略目标。而我国海洋能开发利用技术在世界上还处于相对落后的状态。因此，大力开展海洋能

发电的研发创造势在必行。发明的兆瓦级海流能发电站一旦成功实施，将一举占领世界海洋能发电技术的前沿，这将对我国海洋能的开发利用、海洋经济地发展起到一定地促进作用。

本发明的兆瓦级海流能发电站与现有技术相比，所产生的有益效果是：

1、基于该电站在海水中的悬浮形式，所以与海浪发电站相比，前者不受天气变化影响，安全系数高，可实现24小时不间断发电，而后者受天气变化影响较大，安全系数低，发电效率较低。

2、利用海流控制活动叶片自动开启、闭合，才可将传统形式的水轮置于水下由不可行变为可行。该种形式的叶片与涡旋叶片相比，前者的采集海流能效率是后者难以比拟的，因此达到了兆瓦级的装机水平。

3、电站由多条锚链系泊，水密浮舱使电站悬浮在海水中，可适应任何水深的海域实施安装建设，为产业化发展奠定基础。

4、该电站将聚能器、取能罩前后对称安装，固定在浅海海域，即可变成潮汐发电站。

30兆瓦海流能发电场投资回收期：

一、30兆瓦海流能发电项目总投资2.5亿元：

1、1兆瓦×30套海流能发电设备制作成本预计：2.1亿元

2、1兆瓦×30套海流能发电场海上安装建设费：3500万元

3、流动资金：500万元

二、年发电量：

30000k w×24×365×80%=2.1亿kw

三、销售收入：

1元/kw×2.1亿kw=2.1亿元

四、税金及运营成本约占收入的10%

2.1亿元×10%=2100万元

五、年利润

2.1亿元-0.21亿元=1.89亿元

六、30兆瓦海流能发电场投资回收期：2.3年

1、建设期：1年（包括设备制作、海上安装）

2、2.45亿元÷1.89亿元/年=1.3年