[发明专利]风力洋流双效发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种风力发电和洋流发电并存的发电设备。

背景技术

近年来，随着风电技术的发展和机组性能逐步改进和提高，风电机组越来越经济和高效，单机容量也不断增大，在相同的装机容量下逐步减少了机组数量和占地面积，大大节省了基础设施的投资。然而随着风电产业的进一步发展，陆地风场的开发已日趋饱和。而且随着风电机组单机容量逐渐增大，机组各部件的长度和重量也不断增大，这大大增加了机组运输和安装难度和成本。相比而言，海上风场(离岸型风场)具有风速高、湍流度低、风切变小等优点，同等额定功率下离岸型风机的叶片直径更大、额定风速低、轮毂高度低(塔筒高度低)和叶尖速比高的特点，这能大大提高机组发电量并延长机组的使用寿命。目前世界各国海上风电正在蓬勃发展，我国也已规划了千万千瓦级海上风场。

然而与陆上风电相比，由于海缆、基础以及风机吊装的施工难度大，海上机组的单位造价也比较高，海上风场建设的经济性和效益有待考验。为充分利用所铺设的海底电缆、海上基础，降低海上风机单位千瓦的造价，提高海上风场的经济性并降低海上风场的投资风险，可通过以下途径改善：1)继续提高海上风机的单机容量然而受风力发电机配套件(如叶片、齿轮箱等部件)的技术发展的限制，目前世界各大可行的海上机组只能达到6～7MW，且仍处于设计开发、样机试制、样机实验阶段，不具备大规模开发的条件。2)通过其它可再生能源形式补充，例如比较成熟的海洋潮汐洋流发电形式作为风力发电的补充。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种风力洋流双效发电装置，由于在风力发电和洋流发电中均需要海底电缆施工和基础施工，而两者结合的发电系统能充分整合这两部分施工，因此海上风力发电和洋流发电的结合可降低每千瓦上网电量的成本。

本发明的次要目的在于提供一种风力洋流双效发电装置，在不增加海上风电机组单机容量和整体施工量的前提下，可提供一种风力发电和洋流风电相结合的新能源方案；

本发明的再次要目的在于提供一种风力洋流双效发电装置，通过风力发电机的“变桨”、“偏航”动作，可实现比现有技术条件下海上风力发电场更佳的发电效益。

为达上述目的，本发明一种风力洋流双效发电装置，其包括：

基础，固定在海床上；

风力发电机，连接在海平面上方的基础上，所述风力发电机具有塔筒、机舱、轮毂和叶片，所述塔筒的下端与基础连接，塔筒的顶端安装机舱，机舱外安装有轮毂，轮毂上安装有叶片；以及

洋流发电机，连接在海平面下方的基础上，其具有至少一组洋流叶片；

其中，所述的风力发电机和洋流发电机均通过安装在塔筒内部的变压器升压后经海底电缆输送至升压站后并入国家电网。

所述的风力洋流双效发电装置，其中，在基础上还安装有卷扬系统，该卷扬系统用于提升洋流发电机。

所述的风力洋流双效发电装置，其中，所述风力发电机为大功率并网型风力发电机。

所述的风力洋流双效发电装置，其中，风力发电机的每片叶片的攻角能够改变。

所述的风力洋流双效发电装置，其中，洋流发电机的每片洋流叶片的攻角能够改变。

所述的风力洋流双效发电装置，其中，风力发电机的机舱与塔筒的连接部位设有相对滑动装置。

所述的风力洋流双效发电装置，其中，风力发电机的机舱内部设置有PLC和偏航驱动装置，机舱外部设置有测风设备。

所述的风力洋流双效发电装置，其中，所述的基础是单桩式、多桩式或沉箱式结构。

本发明的有益技术效果在于：

1)由于在风力发电和洋流发电中均需要海底电缆施工和基础施工，而两者结合的发电系统能充分整合这两部分施工，因此海上风力发电和洋流发电的结合降低了每千瓦上网电量的成本。

2)实现了在不增加海上风电机组单机容量和整体施工量的前提下，提供了一种风力发电和洋流风电相结合的新能源方案；

3)通过风力发电机的“变桨”、“偏航”动作，实现了比现有技术条件下海上风力发电场更佳的发电效益。

附图说明

图1为本发明一个实施例的结构示意图；

图2为本发明中将洋流发电机提出水面的示意图；

图3为本发明中海底电缆的示意图；

图4为本发明另一个实施例的结构示意图。

附图标记说明：1-风力发电机；2-洋流发电机；10-海床；11-基础；12-塔筒；13-机舱；14-轮毂；15-叶片；20-海平面；21-洋流叶片；3-变压器；4-海底电缆；5-卷扬系统。