[发明专利]一种潮汐发电方法及潮汐发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及潮汐水利发电能源领域，具体涉及一种潮汐发电方法及潮汐发电系统。

背景技术

随着全球环境气候问题的日益严重和人们日益增长的环保意识，寻找一种发电量大且可持续利用的清洁能源已经是现代社会面临的紧急问题。水利发电作为一种可持续利用的清洁能源越来越多的受到社会的广泛关注。

目前水利发电的主要方式是在河流处修筑拦河大坝蓄水进而增加水的势能，之后再将水的势能转化为电能，例如三峡水库。这种方式初期投资成本高，还会伴随着移民的问题，水库修成之后，后期还会伴随着水库四周生态系统的改变等问题，更重要的是这种方式受河流水量的限制，不能大量发电。

针对这一问题，人们逐渐将视线转移到存储量大，可无限使用的大海，向大海要能源，利用大海涨潮和落潮时形成的水位差来进行发电，例如一项申请公布号为CN 104806436 A名称为潮沙发电方法及用于实施该方法的发电系统的中国专利公开了一种潮汐发电系统，包括固定水槽和浮动水槽，固定水槽包括高位固定水槽和低位固定水槽，低位固定水槽的槽口与涨潮平面相齐平，高位水槽高出涨潮平面一定距离；浮动水槽包括浮漂装置和设置在浮漂装置上的运水槽，运水槽的槽口在涨潮之前与涨潮平面相齐平。该潮汐发电系统在使用时，在海水涨潮之前，将浮动水槽固定在落潮平面，在海水涨潮时，将浮动水槽的运水槽和低位水槽灌满水，之后松开浮动水槽，浮动水槽在浮力的作用下上升至涨潮平面，将运水槽中的水运送至高位水槽，之后潮汐发电系统利用高位水槽和低位水槽中的水进行潮汐发电。该潮汐发电系统有效的利用了海水的潮汐能，实现清洁发电。但该系统在使用时受海水涨潮和落潮之间高度差的限制较大，低位水槽在发电过程中水槽中水的最大发电落差为海水涨潮和落潮之间的高度差，浮动水槽提升海水的最高高度为海水涨潮和落潮之间的高度差，因为海水的涨潮和落潮之间的高度差有限，就导致该潮汐发电系统的最大发电落差有限。水力发电的两个主要影响因素，一个是流量，一个是落差，相同的流量落差越大发电量越大，相同的落差流量越大发电量越大。发电落差小这个问题严重的制约了潮汐发电系统发电量的提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发电用水落差大、发电量高的潮汐发电方法；本发明的目的还在于提供一种发电用水落差大、发电量高的潮汐发电系统。

为实现上述目的，本发明的一种潮汐发电方法的方案1是：利用一个带伸缩浮体的浮漂装置，通过伸缩浮体的收缩来驱使运水槽下沉取水，利用伸缩浮体的伸展来驱使运水槽举水上升以用来发电，通过在水面上设置牵拉浮动体利用涨潮和/或落潮来驱使伸缩浮体伸展。

本发明的方案2是在方案1的基础上做进一步改进：将伸缩浮体与收缩装置连接，通过收缩装置将伸缩浮体收缩以使运水槽下沉。

本发明的方案3是在方案2的基础上做进一步改进：将浮漂装置与驱动装置连接，驱动装置驱使运水槽加速下沉确保运水槽在规定时间内到达指定位置。

为实现上述目的，本发明的一种潮汐发电系统的方案1是：包括固定水槽和浮沉运水装置，其特征在于：所述浮沉运水装置包括浮漂装置，浮漂装置包括支撑骨架和设在支撑骨架内的伸缩浮体，支撑骨架上连接有运水槽；所述伸缩浮体可通过收缩使浮沉运水装置下沉以向运水槽灌水，通过伸展使浮沉运水装置浮出水面，将运水槽中的水举升以供给固定水槽；所述伸缩浮体连接有浮动拉力装置，浮动拉力装置包括可利用涨潮和/或落潮拉开伸缩浮体的牵拉浮动体。

本发明的方案2是在方案1的基础上做进一步改进：所述支撑骨架为呈笼子状的外部笼体。

本发明的方案3是在方案1的基础上做进一步改进：所述牵拉浮动体与伸缩浮体之间设置有至少一个滑轮组，牵拉浮动体通过缠绕在滑轮组上的绳索与伸缩浮体连接。

本发明的方案4是在方案3的基础上做进一步改进：每个滑轮组包括沿伸缩浮体的伸展方向的一侧处设置的第一转向定滑轮和沿牵拉浮动体的运动方向、在牵拉浮动体运动路径的上方和下方设置的第二转向定滑轮和第三转向定滑轮；每个滑轮组上缠绕的绳索包括绕过第一转向定滑轮与第三转向定滑轮的、用于在涨潮时将伸缩浮体拉开的第一绳索和绕过第一转向定滑轮与第二转向定滑轮的用于在落潮时将伸缩浮体拉开的第二绳索。

本发明的方案5是在方案4的基础上做进一步改进：所述浮动拉力装置还包括与水平面呈一定倾角的滑轨，所述牵拉浮动体导向安装在所述滑轨上。