一种四维采集海洋资源平台构建方法及装置，是一个半潜在海面上的平台装置，将洋流能、海洋波浪能、海上风能及海上太阳能四个维度的能量资源转换为电能，同时进行海水淡化，并利用这些自产的电能和淡水，进行电解水制氢。其特征在于：由两组半潜浮体连接多层桁架结构框架，构建为平台整体结构；两组半潜浮体作为平台半潜的基础，为平台提供浮力；在多层桁架结构框架中，由下而上垂直设置六层功能区域：第一层潜入海洋之中，在两组半潜浮体之间及两侧设置洋流能模块；第二层漂浮海面上，在洋流能模块上面的适当位置，设置波浪能模块；第三层架设在海面之上的空中，设置为设备工作区域层，安装能量综合处理模块、海水淡化模块、制氢模块等等相关设备，并作为工作场所；第四层设置为生活区域层；第五层为风能层；第六层为太阳能层；九大模块设备安装在相应桁架之上。平台装置以水下、海面和空中三种状态，分层实施四维能量的俘获采集，进行能量转换，摄取五种海洋资源：洋流能、波浪能、风能、太阳能、海水；产出四种产品：电能、淡水、氢能和氧气。氢能和氧气。氢能和氧气。
【技术实现步骤摘要】
四维采集海洋资源平台构建方法及装置
[0001]本专利技术涉及海洋资源综合开发利用平台整装设备及其构建方法的技术，特别涉及一种半潜在海面上，同时将洋流能、海洋波浪能、海上风能及海上太阳能四个维度的能量资源转换为电能，同时进行海水淡化，并利用这些自产的电能和淡水，进行电解水制氢的平台装置及其构建方法。
技术介绍
[0002]世界上对海洋资源的开发利用，力度越来越大。但至今为止的成果大多是成本高、效率低，效益差。大多的技术方案及其装置，是单一开发利用某一海洋能量或资源。而研究综合开发利用海洋资源中的多维度能量和资源的方法，从而降低成本、提高效率、扩大效益，是所有海洋资源开发者的宏愿，也是海洋开发行业迫切需要解决的课题。
技术实现思路
[0003]本专利技术克服了目前海洋资源开发
的不足，提供一种在同一个装置中综合开发利用多维度可再生海洋资源，为人类提供多种产品的装置及其构建方法。
[0004]在海洋开发中，能源不可或缺。海洋中本身就存在着巨大的自然能量，它以多种不同形式存在：洋流能、海洋波浪能、海上风能及海上太阳能等等，构成了巨大无比的能量库。这些能量就是可再生的自然能量资源。但是，这些间歇性的、不稳定的自然能源要转变为人类能够使用的形态，需要通过一系列的方法和装置来实现。
[0005]本专利技术是一种半潜在海面上的平台装置，将洋流能、海洋波浪能、海上风能及海上太阳能转换为电能，同时进行海水淡化，并利用这些自产的电能和淡水，进行电解水制氢；全过程为纯绿色无碳转换过程。平台同时为其他维度的海洋资源开发利用提供便利。
[0006]本专利技术的特征是：由两组半潜浮体连接多层桁架结构框架，构建为平台整体结构；两组半潜浮体作为半潜的基础，为平台提供浮力；从水下、海面、空中三个层面，通过对海流、波浪、风能、太阳能四维能量进行能量转换，摄取洋流能、波浪能、风能、太阳能、海水五种海洋资源；六层功能区域由下而上设置：第一层潜入海洋之中，在两组半潜浮体之间及两侧设置洋流能模块；第二层漂浮海面之中，在洋流能模块之上，设置波浪能模块；第三层架设在海面上的空中，设置为设备工作区域层，安装能量综合处理模块、海水淡化模块、制氢模块等相关设备，并作为工作场所；第四层设置为生活区域层；第五层为风能层；第六层为太阳能层。九大模块设备安装在相应桁架之上，分层实施四维能量的俘获采集和转换，产出产品。
[0007]一种基于以上方法进行能量转换而发电、海水淡化和制氢的平台装置，包括但不限于以下设备模块：1.平台结构框架模块(100)；2.洋流能模块(200)；3.波浪能模块(300)；4.海上风能模块(400)；5.太阳能光伏发电模块(500)；6.能量综合处理模块(600)；7.海水淡化模块(700)；8.制氢模块(800)，9.生活及工作保障模块(900)。
[0008]1.平台结构框架模块(100)：
[0009]本专利技术采用半潜式垂直结构，平台结构框架模块(100)由两组半潜浮体(11)和多层桁架结构框架构成，作为本专利技术半潜于海洋之中的整体支撑结构。多层桁架结构框架包括：1.结构框架立柱(12)，2.水下结构桁架(13)，3.设备工作区域层桁架(14)，4.生活区域层桁架(15)，5.风能层桁架(16)，6.太阳能层桁架(17)，7.浮力调节器(18)。
[0010]在两组半潜浮体的下部，安装有浮力调节器(18)，通过注入或排出海水来调节本平台的浮力，并且具有半潜平台的压舱作用。
[0011]2.洋流能模块(200)：
[0012]洋流能的采集，通过海流束流管(21)、安装在海流束流管(21)进出口两端的支撑架(22)、用轴承固定在支撑架(22)中心的带有海流动力轴(23)的螺旋叶片(24)组成；当洋流经过海流束流管(21)时，推动螺旋叶片(24)的旋转，从而带动海流动力轴(23)的旋转；通过与动海流动力轴(23)连接的洋流动力传动调速机构(25)，将旋转能量送至设备工作区域层桁架(14)上，与液压泵(61
‑
1)连接，转化为液压能，然后通过液压高压油管(61
‑
2)送到能量综合处理模块(600)，综合处理后进行发电。
[0013]海流束流管(21)可以多个并列和层叠设置，海流束流管(21)的作用是约束各股进入管内的海流，各自做功，互不干扰，提高洋流能的采能效率，避免海流在推动螺旋叶片(24)的旋转后产生跟随旋转，产生杂乱无章的扰流，影响能量采集的效率。
[0014]3.波浪能模块(300)：
[0015]在设备工作区域层桁架(14)之下、洋流能模块之上的适当位置，设置波浪能采集浮体(31)。揉动耦合机构(32)将波浪能采集浮体(31)与设备工作区域层桁架(14)之间连接起来；波浪能采集浮体(31)之间也用揉动耦合机构(32)连接起来。在揉动耦合机构(32)2个以上对应运动点上，铰链连接着往复式液压泵(61
‑
1)，将波浪推动波浪能采集浮体(31)摆动的能量转化为液压能，然后通过液压高压油管(61
‑
2)送到能量综合处理模块(600)，综合处理后进行发电。
[0016]4.海上风能模块(400)：
[0017]海上风能模块(400)设置在多层桁架结构框架的上部，风能机组采用巨型垂直轴风机结构；在太阳能层桁架(18)和风能层桁架(17)的中心位置，分别安装有上轴承和下轴承，轴承中心安装风机立轴(43)；在风机立轴(43)的周围，固定着风能支撑框架(41)、储能转盘(42)和风帆(44)。在风力推动风帆(44)时，连同风能支撑框架(41)、储能转盘(42)、风机立轴(43)的整体旋转而产生动能；通过风能动力传动调速机构(45)，与液压泵(61
‑
1)连接，转换为液压能，然后通过液压高压油管(61
‑
2)送到能量综合处理模块(600)，综合处理后进行发电。
[0018]风帆(44)采用风力压差式结构，在迎风面，一侧吸收风力，另一侧泄放风力，形成两侧所受风力不对称而旋转。
[0019]风帆(44)机构采用可折叠方式，在遭遇特大台风时，可以将风帆(44)往风机立轴(43)一边收拢，大幅减少迎风面积，防止台风的破坏。在台风过后，再向外展开，恢复做功状态。
[0020]5.太阳能光伏发电模块(500)：
[0021]太阳能光伏发电模块位于平台的顶部，安装在太阳能层桁架(18)之上。太阳能光伏发电模块由单元托板(51)、太阳能光伏发电板(52)、单元托板向阳跟踪调节系统(53)，光
伏逆变器(54)等组成。单元托板向阳跟踪调节系统(53)，设置在太阳能层桁架(18)与单元托板(51)之间，用以调整太阳能单元托板(51)的向阳方向，提高发电效率。
[0022]6.能量综合处理模块(600)：
[0023]能量综合处理模块(600)，由液压系统(61)、发电机(62)、蓄电储能系统(63)、输变电系统(64)等等组成。液压系统(61本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种四维采集海洋资源平台构建方法及装置，包括：1.平台结构框架模块(100)；2.洋流能模块(200)；3.波浪能模块(300)；4.海上风能模块(400)；5.太阳能光伏发电模块(500)；6.能量综合处理模块(600)；7.海水淡化模块(700)；8.制氢模块(800)，9.生活及工作保障模块(900)；其特征在于：由两组半潜浮体连接多层桁架结构框架构建为整体结构，九大模块设备安装在相应的桁架之上，呈垂直结构；两组半潜浮体为平台提供浮力；在多层桁架结构框架中，垂直由下而上设置六层功能区域：第一层潜入海洋之中，在两组半潜浮体之间及两侧设置洋流能模块(200)；第二层漂浮在海面上，在洋流能模块之上，设置波浪能模块(300)；第三层架设在空中，设置为设备工作区域层；第四层设置为生活区域层；第五层为风能层；第六层为太阳能层；在同一装置中将海洋波浪能、洋流能、海上风能及海上太阳能四个维度的能量资源转换为电能，同时进行海水淡化，并利用这些自产的电能和淡水，进行电解水制氢。2.根据权利要求1所述的四维采集海洋资源平台构建方法及装置，其特征在于：其整体结构为具有六层或六层以上桁架的稳定半潜结构。3.根据权利要求1所述的四维采集海洋资源平台构建方法及装置，其特征在于：在同一装置中同时以潜入海中、漂浮在海面上和架设在空中的三种状态，同时俘获采集自然界中海流、波浪、风能、太阳能四个维度的能量资源。4.根据权利要求1所述的四维采集海洋资源平台构建方法及装置，其特征在于：洋流能、波浪能、海上风能、太阳能四个...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗劭敏，
申请(专利权)人：林琼錶，
类型：发明
国别省市：
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