一种潮汐发电和海上风电机组共杆一体化结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种潮汐发电和海上风电机组共杆一体化结构，设置在塔筒上，包括风力发电装置和水力发电装置，所述塔筒包括上杆和下杆，上杆顶端安装风力发电装置，上杆和下杆之间安装水力发电装置；风力发电装置包括安装在塔筒顶端的风力发电机和与其连接的风电叶片；水力发电装置包括潮汐能动发电机和两端的潮汐涡轮叶片；上杆和下杆之间通过钢连接箱连接，钢连接箱内安装潮汐能动发电机，潮汐能动发电机两端伸出钢连接箱外侧并分别连接潮汐涡轮叶片；潮汐涡轮叶片外侧设有两端开口的外罩，外罩在海水入口处直径大于海水出口处直径。本实用新型专利技术用位于同一塔筒上的风电和潮汐发电机同时发电，互为补充，从而得到平稳、双重发电效应。发电效应。发电效应。

【技术实现步骤摘要】
一种潮汐发电和海上风电机组共杆一体化结构


[0001]本技术属于海上发电
，尤其是涉及一种潮汐发电和海上风电机组共杆一体化结构。

技术介绍

[0002]在全球碳减排的背景下，潮汐能源作为一种稳定可靠的清洁能源，没有污染，不影响生态平衡，是各国致力于研究与发展的绿色环保发电方式，也是可再生能源发展的重要方向。潮汐发电很少受气候、水文等自然因素的影响，全年总发电量稳定，不存在丰、枯水年和丰、枯水期。潮水每日涨落，周而复始，取之不尽，用之不竭，它完全可以发展成为我们生活、生产需要的重要能源来源。潮汐发电利用潮汐水流的移动，或是潮汐海面的升降，来取其中能量，虽然尚未被广泛使用，但潮汐发电对于电力供应有很好的潜力。此外它比风能、太阳能都更容易预测，在欧洲利用潮汐已有上千年的历史，主要用于谷物研磨等方面。
[0003]风电也是清洁能源，而且它也是取之不尽，用之不竭。海上风电是风电能源发展的重要领域，是推动风电技术进步和产业升级的重要力量，同时也是促进能源结构调整的重要措施。我国海上风能资源丰富，加快海上风电项目建设，对于促进沿海地区治理大气雾霾、调整能源结构和转变经济发展方式具有重要意义。海上风电将风轮固定在固定杆上并固定在海下基座上，投资较大。
[0004]潮汐流发电需采用潮汐堰坝或将发电装置需要固定在水面一定的位置，需要建设水闸和水坝或者设计出专用的竖向支撑体系。潮汐流发电装置设置灵活，但是受到潮水的冲击，容易产生倾覆，为防止倾覆的发生，势必采用加大支撑的重量等措施，经济造价较高，另外潮汐流发电装置在潮汐来时发电，没有潮汐时不能发电，发电稳定性差。

技术实现思路

[0005]本技术旨在解决海上潮汐发电和海上风电成本高，发电稳定性差的问题，从而提供一种潮汐发电和海上风电机组共杆一体化结构，潮汐发电和海上风电机组一体化，共同发电，建造成本较单独建造成本低，两者发电形式可以互相补充，增加发电稳定性。
[0006]为实现上述技术目的，本技术提供一种潮汐发电和海上风电机组共杆一体化结构，设置在塔筒上，包括风力发电装置和水力发电装置，所述塔筒包括上杆和下杆，上杆顶端安装风力发电装置，上杆和下杆之间安装水力发电装置；风力发电装置包括安装在塔筒顶端的风力发电机和与其连接的风电叶片；水力发电装置包括潮汐能动发电机和两端的潮汐涡轮叶片；上杆和下杆之间通过钢连接箱连接，钢连接箱内安装潮汐能动发电机，潮汐能动发电机两端伸出钢连接箱外侧并分别连接潮汐涡轮叶片；潮汐涡轮叶片外侧设有两端开口的外罩，外罩在海水入口处直径大于海水出口处直径。
[0007]进一步地，所述潮汐能动发电机两端连接的潮汐涡轮叶片朝向一个方向。
[0008]进一步地，所述风电叶片与潮汐涡轮叶片朝向一个方向。
[0009]进一步地，所述外罩在海水出口处的直径小于潮汐涡轮叶片直径。
[0010]进一步地，所述外罩在海水入口处为圆柱状，后端为锥状。
[0011]本技术利用风力发电和潮汐发电特点，通过配置在立于海中塔筒顶端的风电叶片、潮汐涡轮叶片及发电机组，由风力推动上部风电叶片转动发电，潮汐推动下面两部潮汐涡轮叶片转动，水流流经两部潮汐涡轮叶片，将两种绿色发电形式组合一起，经海同一缆传输电力。此方式利用了风力及潮汐推力，也利用了同一杆身和基座的支撑体系，经同一海缆传输电力，节省了基础建设成本，方便了运维，进一步开发了海洋资源，解决了在风力及潮汐推力下，利用位于同一塔筒上的风电和潮汐发电机同时发电，互为补充，从而得到平稳、双重发电效应。
附图说明
[0012]图1为本技术结构正面示意图；
[0013]图2为本技术结构侧面示意图；
[0014]图3为图1的A
‑
A剖面图；
[0015]图4为潮汐涡轮叶片示意图；
[0016]其中：1、风电叶片；2、风力发电机；3、塔筒；4、潮汐涡轮叶片；5、外罩；6、潮汐能动发电机；7、法兰盘；8、加劲肋；9、大直径螺栓；10、钢连接箱；301、上杆；302、下杆；101、水平板；102、竖直板。
具体实施方式
[0017]参照图1，本技术具体实施方式是在立于海中的塔筒3顶端设置风力发电装置，在塔筒3下部设置水力发电装置。风力发电装置和水力发电装置共同工作。
[0018]风力发电装置包括安装在塔筒3顶端的风力发电机2和与其连接的复合材料风电叶片1。
[0019]水力发电装置包括潮汐能动发电机6和两端的潮汐涡轮叶片4。
[0020]塔筒3包括上杆301和下杆302，上杆301顶端安装风力发电装置，上杆301和下杆302之间安装水力发电装置。上杆301和下杆302之间通过钢连接箱连接，上杆下端和下杆上端分别焊接刚性法兰盘7，并焊接加劲肋8进行加强。上杆和下杆分别通过法兰用大直径螺栓9密封固定在钢连接箱10上、下两侧。钢连接箱10由水平板101和竖直板102焊接而成。
[0021]钢连接箱内安装潮汐能动发电机6，潮汐能动发电机6两端伸出钢连接箱外侧并分别连接潮汐涡轮叶片4，两部潮汐涡轮叶片4朝向一个方向。潮汐涡轮叶片4设有两端开口外罩5。外罩在海水入口处直径大于海水出口处直径，外罩5在海水入口处为圆柱状，后端为锥状，外罩5在海水出口处的直径小于潮汐涡轮叶片4直径，外罩5在海水入口处为圆柱状可以尽可能多的流入海水，外罩5后端为锥状，海水向后流动过程中外罩直径变小，海水汇聚，增大对潮汐涡轮叶片4推动力，提高发电效率。钢连接箱朝向外罩一侧设有护板，保护钢连接箱收到水流冲刷。
[0022]由于在近海区域，风向和潮汐方向一般是一致的，所以风电叶片1与潮汐涡轮叶片4设置朝向一致，可以最大限度的利用风能和潮汐能，提高发电效率。
[0023]使用过程中由风力推动上部叶片转动发电，潮汐推动下面两部水动叶片转动，水流流经两部水动叶片，将两种绿色发电形式组合一起，经同一海缆传输电力。本技术利
用了同一杆身和基座的支撑体系，方便了运维，进一步开发了海洋资源，解决了在风力及潮汐推力下，利用位于同一塔筒上的风电和潮汐发电机同时发电，经同一海缆传输电力，节省了基础建设成本，两种发电方式互为补充，增加发电稳定性，从而得到平稳、双重发电效应。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种潮汐发电和海上风电机组共杆一体化结构，设置在塔筒(3)上，其特征在于，包括风力发电装置和水力发电装置，所述塔筒(3)包括上杆(301)和下杆(302)，上杆(301)顶端安装风力发电装置，上杆(301)和下杆(302)之间安装水力发电装置；风力发电装置包括安装在塔筒顶端的风力发电机(2)和与其连接的风电叶片(1)；水力发电装置包括潮汐能动发电机(6)和两端的潮汐涡轮叶片(4)；上杆(301)和下杆(302)之间通过钢连接箱(10)连接，钢连接箱(10)内安装潮汐能动发电机(6)，潮汐能动发电机(6)两端伸出钢连接箱(10)外侧并分别连接潮汐涡轮叶片(4)；潮汐涡轮叶片(4)外侧设有两端开口的外...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洪义，苑士岩，张健，张孟雅，张国良，
申请(专利权)人：中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：