[发明专利]一种漂浮式聚波反射多级波浪聚集系统

说明书

本发明公开了一种用于利用海面波高较小的低品位波浪的漂浮式聚波反射多级波浪聚集系统，系统包括按波浪传播方向依次连接在的收缩波道、斜底上升水道和波浪反射聚集护岸，通过锚系固定设置在海面；由收缩波道收集并增加收集波浪的波高，实现波浪的一级聚波处理；随后一级聚波处理后的波浪进入水道地面按波浪传播方向逐渐上升的斜底上升水道中进行二级聚波处理；最后通过波浪反射聚集护岸的反射和聚集功能改变经过两级聚波后波浪的传播方向，使其在波浪反射聚集护岸的焦点位置处聚集，通过设置在焦点的波浪能转换装置将波浪能转换利用；本发明采用漂浮式结构，布置灵活，易于建造，波浪聚集能力强，提高了波浪能转换装置的适应性。

技术领域

本发明属于海洋能源利用与可再生能源发电技术领域，用于将波高较小的低品位波浪的波浪能转利用，具体涉及一种漂浮式聚波反射多级波浪聚集系统。

背景技术

波浪能是一种极具前途的清洁可再生能源，具有能量品质好、储藏量大、分布广泛的优点，它的开发利用对于推进可持续发展、海洋资源开发等具有重要意义，在中国，对波浪能的开发利用已经列入了国家能源发展战略，具有广阔的发展前景。

现有的离岸式波浪能利用技术可以分为点吸收式和线吸收式两类，点吸收式波浪能转换装置主要是通过浮体在波浪中的垂荡运动产生的位移或相对位移变化，通过PTO(PowerTake-off，能量提取)阻尼将浮体运动的机械能转换为液压能或电磁能，再经过蓄能器等能量储存、传输单元，最终驱动发电机进行发电，或者通过其他设备制造淡水或冰等。该类装置主要包括振荡浮子式、振荡水柱式等具体类型。线吸收式波浪能转换装置则能够吸收沿着波浪传播线一定距离的波浪能，如著名的英国“Pelamis”式装置即属于该类型。该装置由多组铰接筏体组成，筏体在波浪的激励下运动，相邻筏体之间的(角)位移变化，筏体运动的机械能通过安装于相邻筏体之间的PTO阻尼机构进行提取。除此之外，合理利用沿岸地形，将波浪的动能转换为势能，进而利用海水头压差发电的越浪式装置也是一个重要类型。

上述的波浪能转换装置具有很好的能量转化效果，但都需要在波高较大时，才能获得较好的波浪能转换效果；但是很多海域中的波高小的低品位的海浪也具备巨大的能量，这些现有技术中的波能转换装置就起不到很好的效果，导致波浪能的巨大浪费。

发明内容

本发明的主要目的在于针对上述问题，提供一种漂浮式聚波反射多级波浪聚集系统，该系统整体结构简单、可提升对波浪能的利用效率，用以解决现有波浪能转换技术无法充分利用小波高、低品位波浪能资源的问题，具体技术方案如下：

一种漂浮式聚波反射多级波浪聚集系统，用于海面波高较小的低品位波浪能量的转换利用，系统包括按波浪传播方向依次连接在一起的收缩波道、斜底上升水道和波浪反射聚集护岸；所述收缩波道用于汇聚波浪并增加波浪的波高，所述斜底上升水道用于增大所述收缩波道聚集波浪的波高，所述波浪反射聚集护岸为具有波浪反射和波浪聚集功能的构筑物，用于改变经由所述斜底上升水道增大波高波浪的传播方向，并聚集在所述波浪反射聚集护岸的焦点位置；其中：

所述收缩波道包括的第一侧壁、第二侧壁和一波道底面，所述第一侧壁和第二侧壁对称设置于所述波道地面的两侧，且所述第一侧壁、第二侧壁和波道底面一体化设计；所述斜底上升水道包括与波浪传播方向平行的左侧平行壁、右侧平行壁以及设置在左侧平行壁和右侧平行壁之间并与所述左侧平行壁和右侧平行壁底一体化设计的水道底面；所述波浪反射聚集护岸的水平截面成抛物线形状，且所述波浪反射聚集护岸与所述斜底上升水道连接端一端的宽度与所述斜底上升水道的宽度一致。

进一步的，所述波浪反射聚集护岸的所述焦点位置还装设有一用于波浪能转换利用的波浪能转换装置。

进一步的，所述波浪能转换装置为点吸式转换系统。

进一步的，所述收缩波道连接所述斜底上升水道一端为波浪出口，另一端为波浪入口，且所述波浪入口宽度大于波浪出口宽度；且所述波浪出口与所述斜底上升水道的宽度大小一致。