[发明专利]一种风力发电和柔性太阳能发电布相结合的发电装置

说明书

本发明公开了一种风力发电和柔性太阳能发电布相结合的发电装置，包括风筝、风筝控制机构、运动转换机构和太阳能发电装置；风筝控制机构牵制风筝运动；运动转换机构将风筝的动能转化为发电机的电能；太阳能发电装置包括柔性套筒和太阳帽；柔性套筒内穿过一根动力绳索，动力绳索的顶端连接风筝的底部牵线；本发明利用风筝捕捉高空的风能，将发电设备置于地面，减轻了负重，提高了风能的利用范围，降低了风力发电技术的投资和运营成本。本发明将风力发电技术和太阳能发电技术有机结合，实现了风能和太阳能的互补使用，提高了整个发电装置的灵活性。本发明实现了风筝上升和下降的过程都在发电；省去了驱动风筝下降的外部动力源，提高了发电效率。

技术领域

本发明属于发电技术领域，特别涉及一种风力发电和柔性太阳能发电布相结合的发电装置。

背景技术

传统的火力发电所用的能源是不可再生能源，能源在使用时有二氧化碳排放，不仅会造成气候变暖，而且会产生粉尘、酸雨等污染，破坏生态环境。风力发电装置和太阳能发电是新一代的能源发电技术，可以有效解决能源短缺，二氧化碳过渡排放的难题。有研究指出：高空风能储量丰富，其蕴藏的风能超过人类总需能源的100多倍。而太阳能更是取之不尽，用之不竭的绿色环保能源。因此对于风力发电和太阳能电的开发和利用具有重要意义。

目前高空风力发电技术路线主要分为两大类：

一类是利用氦气球产生的浮力将发电机组升至半空中，将风能转化为机械能，机械能转化为电能，再通过电缆传送到电网。这一技术路线的典型代表是美国麻省理工学院下属的Altaeros风能公司研制出的一款空中风力涡轮机(AWT)。发电机被装在充满氦气的飞艇里，能飘浮在空中收集风力发电，然后通过电缆传回地面。在缅因州的测试表明，AWT可上升至300米的高度，利用高空的高速风流发电，发电量是地面常规风电塔装置的两倍。

另一类技术路径是将发电机组固定在地面上，通过巨型的带有气囊的“风筝”在空中利用风能带动地面上的发电机发电，解决了发电机组和电缆自重的问题。这一技术路线的典型代表是意大利KiteGen科技公司研发的高空“风筝”风力发电MARS系统，它是由高空的拖拽风筝和地面的发电装置组成。KiteGen公司宣称，与传统的风力发电相比，MARS系统拥有无可比拟的优势：它能够从高空获得稳定的风能，“风筝”飞行的高度越高，所获得的平均风速就越大，发电的效率也就越高。

针对将发电机升于空中的风力发电技术，“风筝”需要拖拽电缆、螺旋桨、发电机等设备，具有负重较大，升空高度有限、能量转化效率较低的缺陷；而且这种装置最大的问题是，氦气球在空中做平衡运动与做功运动，其持续性和稳定性很难保障。

针对将发电机组固定在地面上的风力发电技术，只能在“风筝”上升阶段产生电能，而且在收回“风筝”时需要借助外部动力源来驱动卷扬机，故风能利用率较低。专利号为ZL201210474239.3的中国发明专利公布了一种减少拖拽电缆设备耗能，增加风能转换效率的高空“风筝”发电机，尽管实现了“风筝”运行的任何阶段都产生电能，但其上下移动的方式并没有彻底改善能量转换效率低的问题。

现有的高空风力发电技术都未能和太阳能发电技术进行有机结合,本发明提出了一种风力发电与柔性太阳能发电布相结合的发电装置。

发明内容

本发明提供一种风力发电和柔性太阳能发电布相结合的发电装置，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种风力发电和柔性太阳能发电布相结合的发电装置，包括风筝1、风筝控制机构2、运动转换机构3和太阳能发电装置24；

所述风筝控制机构2包括大齿轮9和曲柄连杆机构，所述曲柄连杆机构通过控制绳索7牵制风筝1运动；