[发明专利]非稳定、低流速水力发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种非稳定、低流速水力发电系统，该发电系统能直接吸收水流的动能并转化为电能，无需建坝、不必对大江大河截流，可灵活地在江河及海洋洋流沿线各段建设发电站。

背景技术

我国土地辽阔、河流分布广、流经线路长，沿东南海面海岸有洋流，蕴藏着非常巨大的能量，而我们目前能够利用的能量却很少。以长江为例来作一个简单计算：取流速V=2m/s,流量m=900亿吨（按3000公里长、流量30000m³/s计算）,发电功率为1.8亿Mw，按1%的利用率，其理论发电功率为18万万Kw，而其实际发电装机总量仅为1820万Kw。另外还有很多支流也蕴藏有巨大的能量。如果都能开发利用的话，就相当于增加了几十上百个三峡电站。我国就不需要建核电站和火电站了。

由于目前水力发电设备普遍采用水轮机，要靠较高的水头来提供较大的水流冲击力，需要建坝截流。这样，首先可能影响生态环境，其次影响通航，影响人类生活。同时建坝截流需要上下游地势达到一定高度差，不能随意建设。

还有一种大转盘式的水车可以用于江河水流发电，但只能在河流的表面运行，而且所占空间较大，不宜大规模建发电站。

与本发明专利类似的“水流发电船及其电站”（专利号200710120011.3）发明专利的取力方式一致，但由于该发明设置了导轨，不但影响水流还增加了阻力，另外一方面是船用作浮体阻力相对较大，串联水力板的阻力更大，如果要建大型发电站，就不能用锚链锚索了，安全性不可靠。

与本发明专利类似的“江河水流及海洋洋流发电系统”（专利号201120196017.0）使水能转化为机械能，然后由机械能转化为电能。但此种方式由于水的流速不稳定，不能保证发出的电是恒定的，因而不能满足国家电网使用要求。

与本发明专利类似的“利用水流动力压缩空气发电的方法”（公开号CN1063145）也是利用水流动力压缩空气形成气体压力能，高压气体是直接喷出推动气轮机旋转并驱动发电机运转发出电能。还有与本发明专利类似的“一种风力发电的方法及其发电系统”（公开号 CN101482099）涉及一种风力发电的方法及其设备。该种风力发电的方法,首先将空气压缩储存到空气储存罐中,然后用空气储存罐内的高压空气推动气轮机,气轮机带动发电机来实现风力发电。上述两种方法都存在的是气轮机驱动发电机比马达驱动能量利用率低，其次是高压气体不能调定气体的输出压力和流量，因而不能控制输出电压、及频率的稳定性，达不到国家电网使用要求，其三是没有考虑安全控制措施。

本发明采用了串联式帆板装置随水流运动而带动主轴转动，整个系统包括多个帆板串联成一个环形链状，绕过主轴和后轴，由浮动平台支承全部系统重量。改变帆板的数量能调节系统获取水能量的大小，帆板将获取的能量传递给主动轮轴，主动轮轴通过增速装置带动空气压缩装置对高压容器式的固定浮动平台充压力空气，最后由压力空气驱动气动马达带动发电机组发电。

近来由于日本海地震海啸引起核电站爆炸导致核泄漏，使人类陷入到可怕的核危机之中，寻找利用安全环保型新能源势在必行，本发明可以为人类提供安全环保可再生的新能源。陆地可用河流发电，海洋可用洋流发电，本技术再应用于风力发电、海浪发电，完全可以满足人类需要，而且相对核电站成本还要低很多。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能利用非稳定、低流速、低落差的江河水流及海洋洋流发电的非稳定、低流速水力发电系统。

为了解决上述技术问题，本发明提供的非稳定、低流速水力发电系统，包括固定浮动平台、串联式帆板转动装置和发电机组，在所述的固定浮动平台上设有高压空气容器、增速装置、空气压缩装置和气动马达，所述的串联式帆板转动装置的主动轮轴通过所述的增速装置与所述的空气压缩装置的主轴传动连接，所述的空气压缩装置的空气出口与所述的高压空气容器的入口连接，所述的高压空气容器的出口通过气压减压装置与所述的气动马达的气源入口连接，所述的气动马达的主轴与所述的发电机组传动连接，所述的高压空气容器上设有泄压安全控制装置。

所述的固定浮动平台兼作所述的高压空气容器。

所述的固定浮动平台由兼作所述的高压空气容器的左固定浮动平台和右固定浮动平台组成，所述的左固定浮动平台和右固定浮动平台之间连接有固定连接气管，所述的串联式帆板转动装置处于所述的左固定浮动平台和右固定浮动平台之间。

所述的固定浮动平台上设有配重装置。