[实用新型]一种高效利用风力的发电系统

说明书

本实用新型涉及一种高效利用风力的发电系统，包括飞行器、缆绳和风能发电装置，缆绳的顶端连接飞行器，缆绳的底端连接在地面或机动装置上，风能发电装置连接在缆绳上；或风能发电装置连接在塔架上，塔架的底端锚定在地面或机动装置上。本实用新型高效利用风力的发电系统，改变了传统风能发电装置固定不动的安装方式，其在空中具有独立的迎风姿态，外风罩始终能够面对风向，能够跟随风向来调整外风罩的进风口，保证最大程度上风力的利用，提高发电效率，同等时间下，相比传统的发电方式，发电量能增加30％。本实用新型高效利用风力的发电系统具有发电效率高、发电量大、部署灵活，运行稳定的优势，值得推广应用。

技术领域

本实用新型涉及一种高效利用风力的发电系统，属于风力发电设备技术领域。

背景技术

风能作为一种清洁能源，并且风能取之不尽、用之不竭，近几十年来，利用风能发电已成为电力来源的重要方式之一，同时相比其他发电方式，风能发电具有建设维护成本低、安装建造方便等优势。

要高效利用风能发电，就需要有符合要求的风速，往往低风速是无法达到发电要求的，这就是为什么风能发电机一般要建在山上、风口上，低空风能利用较难在普遍场合提高效率。高空中的风速远高于地面，且风速较少受到地形地貌影响，风能稳定，故高空的风能密度远高于地面，可以是低空风能密度的十倍至百倍，而利用高空风能发电目前仍处于探索阶段。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高效稳定利用高空风能的发电系统，用以解决高空发电系统的升空高度同时减少发电系统工作时偏离地面连接点的水平距离，增加多个风能发电系统部署时的部署密度。同时解决高空发电系统的运行稳定性跟部署、维护的灵活性。在同一思路下，本实用新型同时提供一种安装在塔架上高效稳定利用低空风能的发电系统。

术语解释：气通面积，是指风罩内允许气流通过的面积或分流器与风罩之间能允许气流通过的切面面积。

本实用新型的技术方案如下：

一种高效利用风力的发电系统，包括飞行器、缆绳和风能发电装置，缆绳的上端连接飞行器，缆绳的下端连接在地面和/或地面机动装置上，一个或多个风能发电装置连接在缆绳上；所述风能发电装置包括外风罩和风能发电部分，风能发电部分中受风力做功部分设置在外风罩内和/或外风罩的后开口处，风能发电部分为由风能提供做功产生电压的设备。此地面包括和地面有连接的建筑物和水面和水面有连接的建筑物。

优选的，当飞行器和/或风能发电装置与两根以上缆绳连接时，缆绳的另一端连接至地面和/或地面控制装置上，地面控制装置为环形轨道上的至少一活动点围绕至少一固定点或环形轨道上支持相对运动的至少两个活动点。此设置的好处是，通过能相对运动的点，提供力矩，通过缆绳将力矩传输至飞行器和/或风能发电装置，用以改变飞行器和/或风能发电装置的迎风姿态。

优选的，当飞行器和/或风能发电装置与两根以上缆绳连接时，缆绳的另一端连接至至少两个相互独立的地面机动装置。此设置的好处是，相互独立的地面机动装置通过改变相互间的距离，以较小结构，灵活改变所产生的力矩大小。

优选的，所述机动装置包括工程车、船、潜水艇。此设计的好处是，机动装置具有机动能力，机动装置可以拖动整个发电系统远离不利于此风能发电装置的地区，例如气候灾害或风力过小地区。

优选的，所述风能发电装置具有通过逐渐缩小外风罩和/或通过外风罩与外风罩内分流器缩小气通面积的结构。

进一步优选的，所述外风罩内气通面积最大处至少为最小处的4倍。

优选的，所述风能发电部分包括涡轮机和发电机，涡轮机带动发电机发电。

优选的，所述涡轮机设置在外风罩内和/或后开口处，涡轮机带动发电机，外风罩的前端为进风口、后端为出风口，且进风口口径≥出风口口径。