本发明专利技术属于能源领域，特别是水面发电领域。本发明专利技术提供了一种水面发电系统，包括浮力装置(1)、发电装置(2)、储能装置(3)、约束装置(4)。通过浮力装置、发电装置、储能装置与约束装置在水体和/或水体附近的整合，可以解决陆上发电系统的相关问题。将发电系统从陆地扩展到水面，提升可利用能源总量；实现太阳能、风力发电稳定输出，且储能装置成本低、寿命长、无污染；减轻负面因素尤其是自然灾害对发电装置的影响；节约土地资源；保障系统的空间稳定性，还可具有一定的自主移动性或可移动性；提高对海洋空间的利用，增强对海洋的管理能力。增强对海洋的管理能力。增强对海洋的管理能力。
【技术实现步骤摘要】
一种水面发电系统
[0001]本专利技术涉及能源领域特别是发电领域，尤其涉及利用水面建设的发电系统。
技术介绍
[0002]太阳能发电、风电都需要配套建设储能装置。主流储能装置包括电化学储能(主要是电池储能)、物理储能(主要是抽水蓄能)、化学储能(主要是制氢)，电化学储能成本高、寿命短、有污染风险，但不受地形限制。抽水蓄能和电解水制氢成本低、寿命长、无污染，但都需要水源。
[0003]综上，传统陆上发电装置建设、运营、维护面临诸多不利因素，储能成本高、寿命短、有污染风险。
[0004]专利技术人发现，利用水面建设本专利技术水面发电系统，可以解决以上诸多问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术提供了一种水面发电系统，解决相关技术中建设陆上发电系统的问题。
[0006]本专利技术是一种水面发电系统，其特征在于，包括浮力装置(1)、发电装置(2)、储能装置(3)、约束装置(4)：
[0007]所述浮力装置(1)由多个浮力单元(101)组成，所述浮力单元(101)能在自然水面浮于水面体，所述浮力单元(101)与相邻所述浮力单元(101)连接，共同组成所述浮力装置(1)浮于水面并承载其他装置，其中所述水面至少包括以下水面之一：海洋水面、江河水面、湖泊水面、水库水面、堰塘水面、水池水面、沟渠水面；
[0008]所述发电装置(2)固定于浮力装置(1)之上，至少包括以下之一：
[0009]太阳能发电装置(201)、第一风力发电装置(202)、核电站(203)、火力发电站(204)，其他电站(205)，所述发电装置(2)竖直投影范围位于所述浮力装置(1)水平横截面范围之内；
[0010]所述储能装置(3)至少包括以下之一：
[0011]抽水蓄能装置(301)，
[0012]制氢装置(302)，
[0013]电气储能装置(303)，
[0014]电化学储能装置(304)；
[0015]其他储能装置(305)；
[0016]所述约束装置(4)与所述浮力装置(1)连接，约束所述浮力装置(1)于特定范围，所述约束装置 (4)包括定位装置(401)、连接装置(402)，所述定位装置(401)包括固定装置(4011)和/或动力装置(4012)，所述固定装置(4011)固定于附近水底和/或陆地和/或岛屿，所述连接装置(402)第一端连接所述浮力装置(1)，第二端连接所述定位装置(401)。
[0017]本专利技术提供的水面发电系统主要创新点在于：
[0018]1、将发电系统从陆地扩展到水面；
[0019]2、综合利用自然水体配套低成本、长寿命、无污染的储能装置，特别是抽水蓄能装置和/或电解水制氢装置；
[0020]3、约束装置为弹性约束，既缓冲风、浪、水流的冲击，又保证系统的稳定性。
[0021]本专利技术具有以下明显的效果：
[0022]1、减轻负面因素尤其是自然灾害带来的影响。水面发电装置利用水的缓冲，可以大幅缓冲地震带来的破坏；发电装置位于水中，能极大减少甚至消除滑坡、泥石流等灾害带来的冲击；发电装置随着水面浮动，滑动环也随水面浮动，可以消除洪水带来的危害；雪落入水中融化、雪灾的破坏力大幅降低；约束装置的连接提供的弹性有缓冲作用，能大幅缓冲风带来的破坏力。
[0023]2、扩展发电装置应用范围，大大提升可利用能源总量。一方面水面发电装置能减轻负面因素特别是自然灾害带来的不利影响，原来不适合建设发电装置的地方就可能具备建设条件。另一方面，建设地点从陆地扩展到了水面，尤其是可以扩展到海洋水面。
[0024]3、节约土地资源。利用水面建设发电装置可以不占、少占土地，节约宝贵的土地资源。
[0025]可选的，如果本专利技术水面发电装置附近风力资源丰富，还可在附近建设第二风力发电装置(202)，第二风力发电装置(202)可以固定在附近的水底，也可固定在附近的陆地，还可固定在附近的岛屿。
[0026]通过建设第二发电装置，既可以充分利用风力资源发电，又可以共用储能装置、输变电装置，达到节约成本的效果。
[0027]可选地，本水面发电系统还包括调节装置(5)，所述调节装置(5)位于浮力装置(1)之上，调节所述太阳能发电装置(201)的方向和/或角度和/或高度，确保：
[0028]风力小于阈值时，所述太阳能发电装置(201)与阳光形成的夹角最大；
[0029]当风力大于阈值且冰雹等级大于阈值时，所述太阳能发电板(2011)垂直于地面并平行与风向；
[0030]当风力大于阈值且冰雹等级不大于阈值时，所述太阳能发电板(2011)高度降低至不高于所述浮力单元(101)表面。
[0031]通过增加调节装置调节太阳能发电板的方向、角度、高度，一方面，在适宜发电的时候，使发电装置功率最大；另一方面，出现恶劣天气时通过调节太阳能发电板的方向、角度、高度，可以减少甚至避免对太阳能发电板的损坏，比如大风天气但没有冰雹时，太阳能发电板降到不高于浮力装置表面，几乎不会受大风影响和破坏，同时如果有阳光还能持续发电。
[0032]可选地，本水面发电系统所述调节装置(5)包括电机(501)、传动装置(502)、控制装置(503)，
[0033]所述第一风力发电装置(202)位于所述太阳能发电装置(201)周围，可与所述传动装置(502)连接，
[0034]所述电机(501)由所述发电装置(2)和/或所述储能装置(3)供能，根据所述控制装置(503)要求、通过所述传动装置(502)调节所述太阳能发电板(2011)；
[0035]所述传动装置(502)既可由所述电机(501)驱动和/或机械驱动，所述机械为所述第一风力电装置 (202)的风车叶片和/或所述储能储能装置(3)驱动的机械；
[0036]所述控制装置(503)确保：
[0037]风力小于阈值时，所述太阳能发电装置(201)与阳光形成的夹角最大；
[0038]当风力大于阈值且冰雹等级大于阈值时，所述太阳能发电板(2011)垂直于地面并平行与风向；
[0039]当风力大于阈值且冰雹等级不大于阈值时，所述太阳能发电板(2011)高度降低至不高于所述浮力单元(101)表面。
[0040]调节装置由本系统发电装置和/或储能装置供能，可节约能源；通过在太阳能发电板四周布置第一风力发电装置，可利用风能发电；当风力达到阈值，第一风力发电装置连接传动装置，风车叶片带动太阳能发电板降低高度伏倒或垂直与水平面，之后断开连接继续发电，当风力小于阈值，第一风力发电装置连接传动装置，风车叶片带动太阳能发电板恢复正常状态。
[0041]可选地，本水面发电系统所述固定装置(4011)包括柱体(40111)、滑动环(40112)、防脱栓(40113)，所述柱体(40111)中间部分光滑，所述柱体(40111)光滑部分下端不高于设计最低水位线、上端不低于设计最高水位线，所述柱体(40111)光滑部分外有滑动环(本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种水面发电系统，其特征在于，包括浮力装置(1)、发电装置(2)、储能装置(3)、约束装置(4)：所述浮力装置(1)由多个浮力单元(101)组成，所述浮力单元(101)能在自然水面浮于水面体，所述浮力单元(101)与相邻所述浮力单元(101)连接，共同组成所述浮力装置(1)浮于水面并承载其他装置，其中所述水面至少包括以下水面之一：海洋水面、江河水面、湖泊水面、水库水面、堰塘水面、水池水面、沟渠水面；所述发电装置(2)固定于浮力装置(1)之上，至少包括以下之一：太阳能发电装置(201)、第一风力发电装置(202)、核电站(203)、火力发电站(204)，其他电站(205)，所述发电装置(2)竖直投影范围位于所述浮力装置(1)水平横截面范围之内；所述储能装置(3)至少包括以下之一：抽水蓄能装置(301)，制氢装置(302)，电气储能装置(303)，电化学储能装置(304)；其他储能装置(305)；所述约束装置(4)与所述浮力装置(1)连接，约束所述浮力装置(1)于特定范围，所述约束装置(4)包括定位装置(401)、连接装置(402)，所述定位装置(401)包括固定装置(4011)和/或动力装置(4012)，所述固定装置(4011)固定于附近水底和/或陆地和/或岛屿，所述连接装置(402)第一端连接所述浮力装置(1)，第二端连接所述定位装置(401)。2.根据权利要求1所述的水面发电系统，还包括第二风力发电装置(202)，所述第二风力发电装置(202)固定于附近水底和/或陆地和/或岛屿。3.根据权利要求1或2所述的水面发电系统，还包括调节装置(5)，所述调节装置(5)位于浮力装置(1)之上，调节所述太阳能发电装置(201)的方向和/或角度和/或高度，确保：风力小于阈值时，所述太阳能发电装置(201)与阳光形成的夹角最大；当风力大于阈值且冰雹等级大于阈值时，所述太阳能发电板(2011)垂直于地面并平行与风向；当风力大于阈值且冰雹等级不大于阈值时，所述太阳能发电板(2011)高度降低至不高于所述浮力单元(101)表面。4.根据权利要3所述的水面发电系统，所述调节装置(5)包括电机(501)、传动装置(502)、控制装置(503)，所述第一风力发电装置(202)位于所述太阳能发电装置(201)周围，可与所述传动装置(502)连接，所述电机(501)由所述发电装置(2)和/或所述储能装置(3)供能，根据所述控制装置(503)要求、通过所述传动装置(502)调节所述太阳能发电板(2011)；所述传动装置(502)既可由所述电机(501)驱动和/或机械驱动，所述机械为所述第一风力电装置(202)的风车叶片和/或所述储能储能装...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈勇，
申请(专利权)人：陈勇，
类型：发明
国别省市：
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