[发明专利]网架结构半濳漂浮平台浮体垂重式水浪能量采集设备

说明书

本发明提供了一种对水浪能量收集的发电及自航行系统的应用，系统采用网架结构的半潜漂浮移动平台方式，采用单元内数个小浮体的双棘轮能量采集结构，对浮体的浮力采用半浮能垂重分布方式，整个结构是单体或阵列应用模式中的任意一种架构；网架结构采用完成浮体升降距离一半尺寸的内框架结构浮出水平面应用方式，用于抵抗环境水浪和风的冲击；在整个单元上安装有数个的浮体作为一个单体结构应用；浮体采用半垂重的要求，即对浮体漂浮升力的50%质量采用垂重方式。本发明采用了漂浮移动平台及半潜式的设计，在水浪环境里具有不怕水浪的冲击和拍打，能够抗拒水浪环境任何或者是极端情况条件的使用要求，漂浮移动的基础平台能实现全水域的应用。

技术领域

本发明属于新能源应用技术领域，涉及绿色环保能源的利用，具体涉及一种网架结构半濳漂浮平台浮体垂重式水浪能量采集设备及其应用，用于对海浪、水浪能量收集的发电、自航行系统，适用于将分散的、低密度的、不稳定的波浪能吸收起来，集中、经济、高效地转化为有用的能源。

背景技术

我们生活的地球上的大量湖泊、海洋水浪中拥有巨大的水浪能源，为了这个巨大的能源利用，人们不断的努力和实践，希望能够得到这种能源的利用，经过人们长期实践总结出来的经验告诉我们：在现实的水浪环境里，对于在水浪能源这个特殊领域的应用是一个巨大的课题，水浪包含巨大能量是一个肯定的现实事实；关键是人们怎么样适合这个环境并且去合理的获得；在获得的过程中需要符合市场发展的经济价值和经济使用价值是需要考虑的关键内容。

在水浪能源的利用领域，人们已经经过了长达一百多年的应用研究和实践，获得了很多好的、宝贵的经验。采集全球水浪的能量是我们共同的认知。关键的问题是水浪领域具有我们人类很多不可抗拒的环境要求；同时因为经济价值投入和收益的关系比例的原因，才使得水浪的能源应用还停留在一个起步的阶段；没有真正意义上的实现大范围广泛应用。随着地球石化能源的不断减少和地球环境的不断恶化，人们需要一个绿色健康的生活环境已经是生活的必须，创建一个可持续发展的空间是我们努力的目标。解决水浪能源的利用的关键是需要安全可靠的系统设备和经济适用的性能，是实现水浪能源利用的关键技术。

目前，水浪的能量应用采集只有两（种）基础方案， 第一种是岸基（固定）基础的应用，第二种是有漂浮平台的应用；如果采用岸基基础平台进行采集应用，其经济价值和经济收益的比例不能实现效益； 因为这岸基基础平台的应用里决定了环境的要求是一个十分严格的条件，而且水浪环境具有自然条件的不确定因素，所以在基础设施建设上必须具备相当大的地域能力，因为我们可以知道的是，水浪环境的不确定性是一个非常恶劣的环境；比如潮汐 浪高； 风力 等等因素的自然环境，而且岸基具备的采集区域和采集面具有约束和定量的概念； 那么如果想要得到具有真正意义上水浪能量采集及能源回收，必须是一个具有抗拒自然环境能力的漂浮移动平台；这样才能满足整个区域水浪能量的回收和利用，因为漂浮移动平台可以适应到任何的水浪环境和距离里应用。

目前在全球拥有的最大的水浪能量回收系统的应用就是，苏格兰西海岸的（巨蟒）海蛇发电场，澳克尼海浪发电试验场，日本的《巨鲸》”采用了漂浮移动的概念；同时采用了长距离的跨水浪应用，问题是他们的采集结构采用了液压的原理用来进行水浪能量的采集；所以确定了其投入成本和使用管理成本的成立；同时因为液压系统的效率和管理成本，巨大的成本造成了大范围应用的困难。而且因为采用封闭漂浮应用的系统设备具有水浪环境的特殊要求具有局限性的水浪环境，所以大范围的推广应用还是具有距离的存在。我们国内的试验系统具有两方面的采用；一个是岸基的应用；因为岸基设施的投入是比较的巨大，因为采用岸基的局限性能量采集面积的限制和采集效率的低； 而且因为是岸基压缩了应用的范围，所以同样也是不能投入到真正的市场应用。国内《万山号》的试验应用可以满足漂浮移动的概念； 问题是结构基础确定了巨大的投资和对环境的适应性要求，所以同样也是不能作为市场应用和推广的一个系统； 我们分析在整个水浪能源的应用领域；存在着系统结构和能源采集系统设计具有结构方面的障碍，为了能够完全可靠和经济的得到水浪能量的采集，必须符合两个基本保证；必须适应水浪区域的自然气象环境，和不肯定条件下水浪大小的能量全部采集。