【技术实现步骤摘要】
一种单桩基础波浪能发电装置及集群发电系统
[0001]本专利技术涉及波浪能发电
，特别涉及一种适用于中浅水海域的单桩基础波浪能发电装置及集群发电系统。
技术介绍
[0002]海洋覆盖了地球70％的表面。波浪冲击蕴藏着巨大的能量，这是一种洁净、可再生的能量来源，在波浪能的利用过程中不会产生任何环境污染。在1平方公里海面上产生的能量可达20万kW左右，由此计算全球波浪能储量约为25亿kW，能源储量十分巨大。
[0003]波浪能能量密度高、分布广、易于直接利用、清洁无污染、取之不尽用之不竭，但是目前的波浪能发电装置仍存在一些问题，最重要的便是波浪能的转化效率问题，从波浪能转化为电能通常要经过三级转换：第一级为受波体，其将海域中的波浪能吸收进来转化为自身的能量；第二级为中间转换装置，其对第一级转换进行优化，产生出足够稳定的能量；第三级为发电装置，与其它发电装置类似。通常情况下波浪能第一级转换的效率比较低，因此提高受波体吸收波浪能的效率是利用波浪能时不可避免的问题。其次便是波浪能发电装置的基础形式，海洋工程领域的基础形式...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种单桩基础波浪能发电装置，其特征在于：包括支撑系统、发电系统、质量调节系统和分析控制系统；所述支撑系统为单桩基础，与海底固定连接以用于支撑所述发电系统和所述质量调节系统；所述发电系统用于依靠重力势波浪能驱动其发电，包括发电浮子，所述发电浮子用于依靠重力势波浪能在所述支撑系统中做升沉运动；所述分析控制系统用于根据海域的波浪卓越周期变化而控制所述质量调节系统来调整所述发电浮子的固有周期以最大化所述发电浮子的升沉位移幅值。2.如权利要求1所述的单桩基础波浪能发电装置，其特征在于：所述支撑系统包括单桩、底座、多根立柱和甲板；所述单桩与海底固定连接，所述底座的中心固定连接在所述单桩的上端；所述立柱的下端固定连接于所述底座，上端固定连接于所述甲板，在每根所述立柱的柱面上设置有沿立柱长度方向的滑轨，所述发电浮子与所述滑轨滚动连接；优选地，所述底座和甲板均为等边三角形，所述立柱为三根，其下端固定连接于等边三角形的底座的三个顶点位置，上端固定连接于所述甲板；优选地，每根立柱的柱面上设有两条滑轨，该两条滑轨在立柱的柱面上相邻180
°
；优选地，所述支撑系统还包括围栏和上层建筑，所述围栏和所述上层建筑围设在所述甲板的周围以保护所述甲板上的设施以及相关人员。3.如权利要求2所述的单桩基础波浪能发电装置，其特征在于：所述发电系统包括一个所述发电浮子和两组发电机；所述发电浮子的内腔用于容纳可变水体，所述分析控制系统用于根据海域的波浪卓越周期变化而控制所述质量调节系统来调整所述发电浮子的内腔的水体质量，从而调整所述发电浮子的固有周期以最大化所述发电浮子的升沉位移幅值；所述发电浮子上带有齿条和滚轮，所述发电浮子通过所述滚轮与所述立柱上的滑轨滚动连接，以在所述多根立柱上做升沉运动；所述两组发电机位于所述甲板上，每台发电机上带有单向轴承和齿轮，所述发电浮子的齿条与所述齿轮啮合，所述单向轴承的一端连接所述齿轮，另一端连接所述发电机。4.如权利要求3所述的单桩基础波浪能发电装置，其特征在于：所述质量调节系统还包括水箱、水泵、阀门、排水管和进水管；所述水箱位于所述甲板上，所述排水管和所述进水管均分别连通所述水箱和所述发电浮子的内腔，所述水泵位于所述水箱内并与所述排水管连接，所述阀门连接在所述进水管上，所述水泵和所述阀门均与所述分析控制系统通信连接。5.如权利要求1所述的单桩基础波浪能发电装置，其特征在于：所述分析控制系统包括波浪浮标和分析控制单元，所述波浪浮标位于所述单桩基础波浪能发电装置附近的海域上，用于采集波浪数据并发送至所述分析控制单元；所述分析控制单元分别与所述水泵、所述阀门和所述波浪浮标通信连接，用于根据波浪数据分析海域的波浪卓越周期变化而计算并调整所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑向远，赵梦洋，张昱旸，
申请(专利权)人：清华大学深圳国际研究生院，
类型：发明
国别省市：
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