波浪能发电装置

本申请涉及海洋波浪能利用，特别是涉及一种波浪能发电装置。

背景技术：

1、目前，全球对可再生能源的需求不断增长，波浪能作为一种潜在的清洁可再生能源备受关注。由于波浪能具有分布广泛且储量巨大的特点，充分利用清洁波浪能源进行高效可靠的波浪能发电具有重要意义。

2、为充分利用波浪能进行发电，逐渐开发出多种海上波力发电装置。然而，波力发电装置均存在稳定性低、极端海况下的生存能力弱、发电效率低的问题，导致其在实际工程应用中进展缓慢，无法实现产业化运营。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对相关技术中波力发电装置存在稳定性低、极端海况下的生存能力弱、发电效率低的问题，提供一种波浪能发电装置。

2、本申请实施例提供一种波浪能发电装置，包括浮体平台、多个波力发电单元和透明机组；多个所述波力发电单元中的两两相互连接，并与所述浮体平台连接，以构成环形结构；所述波力发电单元包括浮式结构，所述浮式结构内设置有海水流道和空气流道，所述空气流道位于所述海水流道的上方并与所述海水流道连通；所述浮式结构背离所述环形结构中心的一侧开设有海水流道口，所述海水流道口用于使所述海水流道与大海连通；透明机组包括空气透平和发电机，所述空气透平连接所述空气流道和所述发电机。

3、在其中一个实施例中，所述波浪能发电装置还包括连接结构；所述多个波力发电单元分为多个波力发电组，每一所述波力发电组包括至少两个所述波力发电单元；每一所述波力发电组与一所述连接结构以及一所述透明机组对应；每一所述波力发电组中的所有波力发电单元的空气流道均与所述连接结构连通，所述连接结构与对应所述透明机组中的所述空气透平连接，所述空气透平与所述发电机连接。

4、在其中一个实施例中，所述连接结构包括连接管道，所述连接管道与对应所述波力发电组中的所有波力发电单元的空气流道连通；所述连接管道上设置开口，所述开口与所述空气透平密封连接。

5、在其中一个实施例中，海水流道包括第一流道段；所述第一流道段与所述海水流道口连通；所述空气流道位于所述第一流道段的上方且靠近所述环形结构的中心布置，所述空气流道与所述第一流道段连通；所述第一流道段尺寸沿所述环形结构中心指向所述海水流道口的方向逐渐增大。

6、在其中一个实施例中，所述海水流道还包括第二流道段，所述第二流道段位于第一流道段靠近所述环形结构中心的一侧，所述第二流道段垂直并连通所述第一流道段；所述空气流道衔接于所述第二流道段背离所述第一流道段的一端且与所述第二流道段连通。

7、在其中一个实施例中，还包括设置于所述第一流道段内的多个隔板，多个所述隔板沿第一方向延伸且沿第二方向间隔设置，所述第一方向为所述第一流道段的延伸方向，第二方向与所述第一方向相交；

8、所述浮式结构内还设置有支撑浮体，所述支撑浮体与所述空气流道同侧布置；所述支撑浮体被构造为中空结构，以向所述浮式结构提供辅助浮力。

9、在其中一个实施例中，所述浮式结构包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体内被构造出所述海水流道，所述第一壳体背离所述环形结构中心的一侧开设有第一开口，所述第一开口作为海水流道口；所述第二壳体位于所述第一壳体的上方且靠近所述环形结构的中心布置；所述第二壳体与所述第一壳体连通，第二壳体内被构造出所述空气流道。

10、在其中一个实施例中，所述第一壳体包括靠近所述环形结构中心的第一侧板，分布于所述第一侧板的外周并与所述第一侧板连接的第二侧板、第三侧板、第四侧板和第五侧板，且所述第二侧板、所述第三侧板、所述第四侧板和所述第五侧板依次连接，其中，所述第二侧板和所述第四侧板绕所述环形结构的中心间隔设置且沿所述环形结构的径向延伸，所述第三侧板和所述第五侧板沿所述环形结构的轴线方向间隔布置；所述第三侧板上开设有第二开口，第二壳体衔接于第二开口处；第五侧板朝向远离第三侧板的方向倾斜设置。

11、在其中一个实施例中，所述浮式结构被构造为圆柱体结构，所述圆柱体结构的内部中空，所述海水流道和所述空气流道沿所述圆柱体结构的轴线方向相邻布置。

12、在其中一个实施例中，还包括网箱，穿设于所述环形结构的中心，并与所述浮体平台以及所述多个波力发电单元连接；所述网箱用于海水养殖；所述波力发电装置用于向所述网箱提供电能。

13、上述波浪能发电装置，通过使多个波力发电单元中的两两相互连接，并与浮体平台连接，以构成环形结构，可有效降低波浪能发电装置在浮能时发生侧倾的可能性，提高波浪能发电装置的抗倾覆能力，可有效提高波浪能发电装置的稳定性，改善波浪能发电装置在极端海况下的生存能力。波力发电单元以空气为能量转换的媒介，在海浪作用下海水在浮式结构内流动，引起浮式结构中海水流道和空气流道之间水气界面的上下振荡，使得空气流道内的压强发生周期性变化，从而驱动空气透平带动发电机发电，实现波浪能的吸收利用，通过设置多个波力发电单元可吸收来自多个方向的波浪能，从而可有效拓宽波浪能发电装置的频响宽度，继而可有效提高波浪能发电装置的发电效率。

技术特征：

1.一种波浪能发电装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的波浪能发电装置，其特征在于，所述波浪能发电装置还包括连接结构；

3.根据权利要求2所述的波浪能发电装置，其特征在于，所述连接结构包括连接管道，所述连接管道与对应所述波力发电组中的所有波力发电单元的空气流道连通；所述连接管道上设置开口，所述开口与所述空气透平密封连接。

4.根据权利要求1所述的波浪能发电装置，其特征在于，海水流道包括第一流道段；所述第一流道段与所述海水流道口连通；所述空气流道位于所述第一流道段的上方且靠近所述环形结构的中心布置，所述空气流道与所述第一流道段连通；所述第一流道段的尺寸沿所述环形结构中心指向所述海水流道口的方向逐渐增大。

5.根据权利要求4所述的波浪能发电装置，其特征在于，所述海水流道还包括第二流道段，所述第二流道段位于第一流道段靠近所述环形结构中心的一侧，所述第二流道段垂直并连通所述第一流道段；所述空气流道衔接于所述第二流道段背离所述第一流道段的一端且与所述第二流道段连通。

6.根据权利要求4或5所述的波浪能发电装置，其特征在于，还包括设置于所述第一流道段内的多个隔板，多个所述隔板沿第一方向延伸且沿第二方向间隔设置，所述第一方向为所述第一流道段的延伸方向，第二方向与所述第一方向相交；

7.根据权利要求1所述的波浪能发电装置，其特征在于，所述浮式结构包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体内被构造出所述海水流道，所述第一壳体背离所述环形结构中心的一侧开设有第一开口，所述第一开口作为海水流道口；所述第二壳体位于所述第一壳体的上方且靠近所述环形结构的中心布置；所述第二壳体与所述第一壳体连通，第二壳体内被构造出所述空气流道。

8.根据权利要求7所述的波浪能发电装置，其特征在于，所述第一壳体包括靠近所述环形结构中心的第一侧板，分布于所述第一侧板的外周并与所述第一侧板连接的第二侧板、第三侧板、第四侧板和第五侧板，且所述第二侧板、所述第三侧板、所述第四侧板和所述第五侧板依次连接，其中，所述第二侧板和所述第四侧板绕所述环形结构的中心间隔设置且沿所述环形结构的径向延伸，所述第三侧板和所述第五侧板沿所述环形结构的轴线方向间隔布置；所述第三侧板上开设有第二开口，第二壳体衔接于第二开口处；第五侧板朝向远离第三侧板的方向倾斜设置。

9.根据权利要求1所述的波浪能发电装置，其特征在于，所述浮式结构被构造为圆柱体结构，所述圆柱体结构的内部中空，所述海水流道和所述空气流道沿所述圆柱体结构的轴线方向相邻布置。

10.根据权利要求1所述的波浪能发电装置，其特征在于，还包括网箱，穿设于所述环形结构的中心，并与所述浮体平台以及所述多个波力发电单元连接；所述网箱用于海水养殖；所述波力发电装置用于向所述网箱提供电能。

技术总结本申请涉及一种波浪能发电装置，包括浮体平台、多个波力发电单元和透明机组；多个波力发电单元中的两两相互连接，并与浮体平台连接，以构成环形结构；波力发电单元包括浮式结构，浮式结构内设置有海水流道和空气流道，空气流道位于海水流道的上方并与海水流道连通；浮式结构背离环形结构中心的一侧开设有海水流道口，海水流道口用于使海水流道与大海连通；透明机组包括空气透平和发电机，空气透平连接空气流道和发电机。如此，可提高波浪能发电装置的抗倾覆能力，可有效提高波浪能发电装置的稳定性，改善波浪能发电装置在极端海况下的生存能力；有效拓宽波浪能发电装置的频响宽度，继而可有效提高波浪能发电装置的发电效率。技术研发人员：张永良受保护的技术使用者：清华大学技术研发日：技术公布日：2024/7/15