風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)型于潮汐發(fā)電的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)型于潮汐發(fā)電的方法，包括水葉、發(fā)電機(jī)、鐵塔。發(fā)電機(jī)包括磁幄、線圈，所述磁幄由兩部分永磁塊組成，一部分永磁塊N極全部朝向磁幄內(nèi)，另一部分永磁塊S極全部朝向磁幄內(nèi)，兩部分永磁塊合成徑向磁場(chǎng)。所述線圈通過轉(zhuǎn)軸置于磁幄內(nèi)，轉(zhuǎn)軸處于兩部分永磁塊的間隔處。所述線圈作為定子，磁幄作為轉(zhuǎn)子，線圈鐵芯為圓形鐵芯。其技術(shù)特征是：水葉置于磁幄，線圈定子固定于鐵塔上端，水葉為槳式結(jié)構(gòu)，徑向承受水力。海灣或內(nèi)陸低洼處建有可形成水位與外海潮位形成一定潮差的水庫(kù)，水庫(kù)與外海具有可供潮差形成急速水流的潮汐水渠，水葉、發(fā)電機(jī)、鐵塔組成的發(fā)電裝置通過鐵塔置于渠壩。
【專利說明】 風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)型于潮汐發(fā)電的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)型于潮汐發(fā)電的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國(guó)的重視。其蘊(yùn)量巨大，全球的風(fēng)能約為2.74X109MW，其中可利用的風(fēng)能為2X107MW，比地球上可開發(fā)利用的水能總量還要大10倍。中國(guó)風(fēng)能儲(chǔ)量很大、分布面廣，僅陸地上的風(fēng)能儲(chǔ)量就有約2.53億千瓦。
[0003]隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，風(fēng)能市場(chǎng)也迅速發(fā)展起來。自2004年以來，全球風(fēng)力發(fā)電能力翻了 一番，2006年至2007年間，全球風(fēng)能發(fā)電裝機(jī)容量擴(kuò)大27 %。2007年已有9萬(wàn)兆瓦，這一數(shù)字到2010年將是16萬(wàn)兆瓦。預(yù)計(jì)未來20-25年內(nèi)，世界風(fēng)能市場(chǎng)每年將遞增25 %。隨著技術(shù)進(jìn)步和環(huán)保事業(yè)的發(fā)展，風(fēng)能發(fā)電在商業(yè)上將完全可以與燃煤發(fā)電競(jìng)爭(zhēng)。
[0004]“十五”期間，中國(guó)的并網(wǎng)風(fēng)電得到迅速發(fā)展。2006年，中國(guó)風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到260萬(wàn)千瓦，成為繼歐洲、美國(guó)和印度之后發(fā)展風(fēng)力發(fā)電的主要市場(chǎng)之一。2007年我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)規(guī)模延續(xù)暴發(fā)式增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，截至2007年底全國(guó)累計(jì)裝機(jī)約600萬(wàn)千瓦。2008年8月，中國(guó)風(fēng)電裝機(jī)總量已經(jīng)達(dá)到700萬(wàn)千瓦，占中國(guó)發(fā)電總裝機(jī)容量的1%，位居世界第五，這也意味著中國(guó)已進(jìn)入可再生能源大國(guó)行列。
[0005]2008年以來，國(guó)內(nèi)風(fēng)電建設(shè)的熱潮達(dá)到了白熱化的程度。2009年，中國(guó)(不含臺(tái)灣地區(qū))新增風(fēng)電機(jī)組10129臺(tái)，容量13803.2麗，同比增長(zhǎng)124% ;累計(jì)安裝風(fēng)電機(jī)組21581臺(tái)，容量25805.3MW。2009年，臺(tái)灣地區(qū)新增風(fēng)電機(jī)組37臺(tái)，容量77.9MW ;累計(jì)安裝風(fēng)電機(jī)組 227 臺(tái)，容量 436.05MW。
[0006]然而，風(fēng)電在發(fā)展中也遇到不少問題:1、噪聲，視覺污染；2、占用大片土地；3、不穩(wěn)定，不可控；4、目前成本仍然很高；5、影響鳥類(尤其是遷徒)。
[0007]另外，風(fēng)力發(fā)電，不合國(guó)情國(guó)內(nèi)紛紛上馬的風(fēng)力發(fā)電廠大多是形象工程。工信部副部長(zhǎng)苗圩近日語(yǔ)出驚人，他認(rèn)為中國(guó)風(fēng)沙伴存，風(fēng)電設(shè)備受風(fēng)沙磨損大，上馬太多風(fēng)電項(xiàng)目不合我國(guó)國(guó)情。苗圩說，國(guó)外有風(fēng)地方?jīng)]有沙，比如說是海洋風(fēng)。苗圩說:中國(guó)是有風(fēng)的地方就有沙，風(fēng)沙對(duì)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備磨損非常厲害。現(xiàn)在風(fēng)能發(fā)電風(fēng)機(jī)應(yīng)該是20年的壽命，但是如果有風(fēng)沙的侵蝕壽命還到不了 20年。再過5年，壽命肯定要出問題，特別是甘肅那個(gè)千萬(wàn)千瓦級(jí)的風(fēng)力發(fā)電站典型的形象工程。就此話題，苗圩表示，能源布局的重點(diǎn)，應(yīng)該是供給端和使用端要做到平衡。而現(xiàn)狀是高級(jí)能源拉著低級(jí)能源運(yùn)轉(zhuǎn)。苗圩舉例說，湖北本來水電是優(yōu)勢(shì)，三峽的電應(yīng)該更多留在湖北用，這是最好的清潔能源。
[0008]顯然，風(fēng)電的發(fā)展是具有局限性的。在海灣或感潮河口，可見到海水或江水每天有兩次的漲落現(xiàn)象，早上的稱為潮，晚上的稱為汐。潮汐作為一種自然現(xiàn)象，為人類的航海、捕撈和曬鹽提供了方便。這種現(xiàn)象主要是由月球、太陽(yáng)的引潮力以及地球自轉(zhuǎn)效應(yīng)所造成的。漲潮時(shí)，大量海水洶涌而來，具有很大的動(dòng)能；同時(shí)，水位逐漸升高，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能。落潮時(shí)，海水奔騰而歸，水位陸續(xù)下降，勢(shì)能又轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。海水在運(yùn)動(dòng)時(shí)所具有的動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為潮汐能。潮汐是一種蘊(yùn)藏量極大、取之不盡、用之不竭、不需開采和運(yùn)輸、潔凈無污染的可再生能源。
[0009]潮汐發(fā)電是水力發(fā)電的一種。通常，在有條件的海灣或潮口建筑堤壩、閘門圍成水庫(kù)，水庫(kù)水位與外海潮位之間形成一定的潮差(即工作水頭)，從而可驅(qū)動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。一般說來，三級(jí)風(fēng)才有利用的價(jià)值。但從經(jīng)濟(jì)合理的角度出發(fā)，風(fēng)速大于每秒4米才適宜于發(fā)電。在一般情況下，雖然風(fēng)速大于水流的速度，但潮汐形成的非落差式水流的沖力往往數(shù)倍于風(fēng)力，因此，將風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)型于潮汐發(fā)電無疑可以獲得同等的發(fā)電能力甚至優(yōu)于前者。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的是提出一種風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)型于潮汐發(fā)電的方法，以解決上述問題。
[0011]本發(fā)明提供的風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)型于潮汐發(fā)電的方法，包括水葉、發(fā)電機(jī)、鐵塔。發(fā)電機(jī)包括磁幄、線圈，所述磁幄由兩部分永磁塊組成，一部分永磁塊N極全部朝向磁幄內(nèi)，另一部分永磁塊S極全部朝向磁幄內(nèi)，兩部分永磁塊合成徑向磁場(chǎng)。所述線圈通過轉(zhuǎn)軸置于磁幄內(nèi)，轉(zhuǎn)軸處于兩部分永磁塊的間隔處。所述線圈作為定子，磁幄作為轉(zhuǎn)子，線圈鐵芯為圓形鐵芯。其技術(shù)特征是:水葉置于磁幄，線圈定子固定于鐵塔上端，水葉為槳式結(jié)構(gòu)，徑向承受水力。海灣或內(nèi)陸低洼處建有可形成水位與外海潮位形成一定潮差的水庫(kù)，水庫(kù)與外海具有可供潮差形成急速水流的潮汐水渠，水葉、發(fā)電機(jī)、鐵塔組成的發(fā)電裝置通過鐵塔置于渠壩。
[0012]所述永磁磁幄為柱形或方形或箱形。
[0013]所述永磁塊為釹鐵硼或強(qiáng)磁材料。
[0014]所述圓形鐵芯由娃鋼材料構(gòu)成。
[0015]所述置于磁幄的水葉為八片或多片。
[0016]所述鐵塔高為10-30m。
[0017]所述葉輪直徑為10-30m。
[0018]所述潮汐水渠寬1.5-3.0m。
[0019]所述潮差水庫(kù)的面積為1-10平方公里。
[0020]所述潮差水庫(kù)的平均深度為3-10m。
[0021]鐵塔通過海堤固定于潮汐渠壩。固定于潮汐渠壩的鐵塔為圓柱形，以防水面垃圾的積累。水葉的工作(運(yùn)動(dòng))為劃船式的，因而葉片不會(huì)積累水面垃圾，無須人工維護(hù)。潮差形成水流很急速，因而潮差發(fā)電的蘊(yùn)量也非?？捎^。潮汐是一種蘊(yùn)藏量極大、取之不盡、用之不竭、不需開采和運(yùn)輸、潔凈無污染的可再生能源，潮汐水渠發(fā)電技術(shù)與現(xiàn)有潮汐發(fā)電技術(shù)相比更具先進(jìn)性，發(fā)電能力更強(qiáng)。
[0022]發(fā)電機(jī)采用圓形鐵芯線圈，磁幄呈現(xiàn)“無級(jí)”轉(zhuǎn)動(dòng)，即使微弱的水流也能推得動(dòng)水葉，從而實(shí)現(xiàn)低速發(fā)電機(jī)的低流速發(fā)電(水流越快發(fā)電效率越高。低流速發(fā)電確保發(fā)電機(jī)常年發(fā)電)。水葉帶動(dòng)磁幄轉(zhuǎn)動(dòng)，定子線圈發(fā)出的電為交流電(無刷)，因而風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)型于水流發(fā)電的低速發(fā)電機(jī)免維修使用年限可達(dá)25年以上。
[0023]實(shí)施方式
[0024]下面通過實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明。
[0025]本發(fā)明包括水葉、發(fā)電機(jī)、鐵塔。發(fā)電機(jī)包括磁幄、線圈，所述磁幄由兩部分永磁塊組成，一部分永磁塊N極全部朝向磁幄內(nèi)，另一部分永磁塊S極全部朝向磁幄內(nèi)，兩部分永磁塊合成徑向磁場(chǎng)。所述線圈通過轉(zhuǎn)軸置于磁幄內(nèi)，轉(zhuǎn)軸處于兩部分永磁塊的間隔處。所述線圈作為定子，磁幄作為轉(zhuǎn)子，線圈鐵芯為圓形鐵芯。其技術(shù)特征是:水葉置于磁幄，線圈定子固定于鐵塔上端，水葉為槳式結(jié)構(gòu)，徑向承受水力。海灣或內(nèi)陸低洼處建有可形成水位與外海潮位形成一定潮差的水庫(kù)，水庫(kù)與外海具有可供潮差形成急速水流的潮汐水渠，水葉、發(fā)電機(jī)、鐵塔組成的發(fā)電裝置通過鐵塔置于渠壩。
[0026]置于磁幄的槳式水葉為16片，葉輪直徑為30m，塔高13m。潮汐水渠寬2m，潮差水庫(kù)的面積為5平方公里，潮差水庫(kù)的平均深度為5m。鐵塔通過海堤固定于潮汐渠壩。固定于潮汐渠壩的鐵塔為圓柱形，以防水面垃圾被卡而停留不前。鐵塔單側(cè)設(shè)置發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)通過電線向用電設(shè)備提供電力。
【權(quán)利要求】
1.一種風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)型于潮汝發(fā)電的方法,包括水葉、發(fā)電機(jī)、鐵塔。發(fā)電機(jī)包括磁幄、線圈，所述磁幄由兩部分永磁塊組成，一部分永磁塊N極全部朝向磁幄內(nèi)，另一部分永磁塊S極全部朝向磁幄內(nèi)，兩部分永磁塊合成徑向磁場(chǎng)。所述線圈通過轉(zhuǎn)軸置于磁幄內(nèi)，轉(zhuǎn)軸處于兩部分永磁塊的間隔處。所述線圈作為定子，磁幄作為轉(zhuǎn)子，線圈鐵芯為圓形鐵芯。其技術(shù)特征是:水葉置于磁幄，線圈定子固定于鐵塔上端，水葉為槳式結(jié)構(gòu)，徑向承受水力。海灣或內(nèi)陸低洼處建有可形成水位與外海潮位形成一定潮差的水庫(kù)，水庫(kù)與外海具有可供潮差形成急速水流的潮汐水渠，水葉、發(fā)電機(jī)、鐵塔組成的發(fā)電裝置通過鐵塔置于渠壩。
【文檔編號(hào)】F03B13/26GK104033328SQ201410155274
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月18日
【發(fā)明者】李揚(yáng)遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:李揚(yáng)遠(yuǎn)