[发明专利]利用潮汐涨、落潮的双向发电系统

说明书

【技术领域】

本发明涉及海水发电技术，特别是涉及一种资源丰富，成本低廉，无燃料消耗，无污染的利用海水潮汐涨、落潮的双向发电系统。

【背景技术】

海洋是地球的重要组成部分，占地球表面的3/4，其蕴藏着丰富的资源和巨大的能量，潮汐能即为海水能量的主要表现形式。海水由于引潮力的作用，而不断地涨潮、落潮。涨潮时由动能转化为势能，落潮时则由势能转化为动能，海水的这种在运动时所具有的动能和势能即为潮汐能。

潮汐能早已为人们利用作为重要的海水发电资源。传统的潮汐发电是在海湾或有潮汐的河口建筑拦水堤坝而形成水库，并在坝中或坝旁设置水轮发电机组，利用潮汐涨落时海水水位的升降，使海水通过水轮机时推动水轮发电机组发电。这种传统的潮汐能发电方式类似于传统的通过构筑水坝形成水位落差的水力发电方式，其具有明显的局限性，一是由于构筑水坝受地形等条件所限难以形成大规模的发电容量。其次，如要实现涨潮、落潮时的双向发电，需构筑两个水库，这同样受限于水坝受地形等条件。此外，传统的潮汐能发电方式中，其水轮发电机组体积较大，且需固定建造于坝中或坝旁，因此只能在特定的环境下才能建造和使用。

我国及全球范围的潮汐能资源十分丰富，如何摆脱地形等环境因素的束缚，而能够灵活地在所有具备潮汐能资源的海域实现潮汐能发电，就成为摆在我们面前的急需解决的重要课题。

【发明内容】

本发明旨在解决上述问题，而提供一种不受海边地形限制，适用于任何具有潮汐能资源的海域，可实现涨潮、落潮的双向发电，发电容量可任意配制，发电成本低廉，无燃料消耗，无污染的利用海水潮汐涨、落潮的双向发电系统。

为实现上述目的，本发明提供一种利用海水潮汐涨、落潮的双向发电系统，它包括：

一个置于海面上可随海水涨、退潮上下移动，并可充入或放出海水的浮动式容器；

对所述容器充、放海水的充、放水装置；

对所述容器进行定位和引导其上下移动的定位装置；及

与所述容器相连的发电装置，其中，

所述充、放水装置设于容器上，容器则活动地装设于所述定位装置上，容器在涨潮时在排空状态下由涨潮海水托浮上行，到达涨潮高点时注入海水，并可与落潮海水同步下行或滞后下行，容器在上行和下行的双向过程中带动发电装置发电。

容器为内部中空的密闭的箱式或平台式浮体，其贮水时重量为千吨级以上。

在容器靠近边缘处设有至少三个上下贯通，且与容器密封连接的定位孔，在容器顶部和底部位于每个定位孔两侧各设有一组与定位装置滚动接触的侧滑轮，在容器的侧面设有至少一个出、入水口。

在容器上的至少一个出、入水口处设有至少一个充、放水装置。

充、放水装置包括闸板及第一齿轮齿条机构，其中，闸板活动地置于容器出、入水口的内侧，其上端由容器顶部伸出；第一齿轮齿条机构的第一齿条装在闸板的内侧，与第一齿条啮合的齿轮装在与容器侧壁连接的齿轮轴上，齿轮轴则与电机连接。

定位装置包括至少三根直立的定位柱，它们间隔设置于容器的近边缘处，该定位柱的下端固定于海底，其柱体穿置于容器上，并使容器可沿定位柱上下移动。

发电装置可以是单组或多组，每组发电装置包括一根立柱，一个或一个以上第二齿轮齿条机构、第一变速机构及第一发电机，其中，立柱穿置于容器的中部，其下端固定于海底；第二齿轮齿条机构分别设置在容器顶部及立柱上；第一变速机构的输入端和输出端分别与第二齿轮齿条机构及第一发电机相连接，多组发电装置的输出端并联至同一输出电缆。

每个第二齿轮齿条机构包括第二齿条及第一主动齿轮，其中，第二齿条沿轴向固定在立柱的外侧，与第二齿条啮合的第一主动齿轮装在第一变速箱上，第一变速箱内设有多级变速的第一变速机构，该变速机构的输出端与第一发电机连接。

在本发明的另一方案中，发电装置可以是单组或多组，每组发电装置包括驱动臂、驱动臂后支架、驱动臂前支架、第三齿轮齿条机构、第二变速机构及第二发电机，其中，驱动臂后支架下端固定于容器顶部，上端与驱动臂末端可转动连接；驱动臂前支架固定于远离容器的海滩或岸边；驱动臂的末端与驱动臂后支架可转动连接，驱动臂前部与驱动臂前支架可转动连接；第三齿轮齿条机构分别置于驱动臂及第二变速箱上，并与装在支架顶部的第二变速箱内的第二变速机构连接，该变速机构的输出端与第二发电机连接，多组发电装置的输出端并联至同一输出电缆。