【技术实现步骤摘要】
一种适用于岛礁的耦合PVDF磁致伸缩压电阵网形变发电的海洋综合能源管理系统及方法
[0001]本专利技术涉及一种适用于岛礁的耦合
PVDF
磁致伸缩压电阵网形变发电的海洋综合能源管理系统及方法，属于能源动力领域
。
技术介绍
[0003]CN202110000453.4
公开的一种岛礁综合能源保障系统，通过基于由可再生能源发电机组
、
柴油发电机等现有能源系统，与电解水制氢装置
、
质子交换膜燃料电池模块等新能源系统互补，利用岛礁可再生能源发电，并将海水转化为稳定电能
、
可利用热能和淡水，但其可再生能源发电机组所用供能设备目标显眼，对岛礁所处气候条件要求很高，发电量不稳定；且新能源互补系统运行所需电能来自可再生能源发电机组，在紧急
、
极端条件下存在岛礁能源
、
物资双重失守的风险；又例如
CN202120246339.5
公开的一种岛礁上设置的清洁能源收集和利用装置，其通过风力发电机发出的电向水泵供电，水泵工作将水抽到高处的蓄水池内存储起来，在用电时将蓄水池内的水排出发电，使储能成本低廉；但该种储能方式的储能量较依赖蓄水池体量大小，若想实现大体量的蓄能，该系统设备需进一步扩建，加大了在岛礁上的面积占比，且该风力发电机安置于塔架顶部，设备均安置于岛礁平台上，储能系统庞大，易成为战时敌方打击的对象；同时该系统的发电依靠蓄水池排水，一次发电后需再次通过风力发电带动水泵将蓄水池填充储能，发电与储...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种适用于岛礁的耦合
PVDF
磁致伸缩压电阵网形变发电的海洋综合能源管理系统，其特征在于：由海洋温差发电系统
、
水轮机发电系统
、PVDF
磁致伸缩压电阵网形变发电系统及海洋综合能源电能汇集系统四部分组成；其中海洋温差发电系统由第一海洋温差发电结构柱
(1
‑
1)、
第二海洋温差发电结构柱
(1
‑
2)、
第三海洋温差发电结构柱
(1
‑
3)、
第一工质蒸发器
(2
‑
1)、
第二工质蒸发器
(2
‑
2)、
第三工质蒸发器
(2
‑
3)、
第一工质冷凝器
(3
‑
1)、
第二工质冷凝器
(3
‑
2)、
第三工质冷凝器
(3
‑
3)、
第一涡轮透平机
(4)、
第一发电机
(5)、
第一工质循环泵
(6)、
第一温海水泵
(7
‑
1)、
第二温海水泵
(7
‑
2)、
第三温海水泵
(7
‑
3)、
第一温海水管道
(8
‑
1)、
第二温海水管道
(8
‑
2)、
第三温海水管道
(8
‑
3)、
第一冷海水泵
(9
‑
1)、
第二冷海水泵
(9
‑
2)、
第三冷海水泵
(9
‑
3)、
第一冷海水管道
(10
‑
1)、
第二冷海水管道
(10
‑
2)、
第三冷海水管道
(10
‑
3)、
第一海洋温差发电输送电缆
(17
‑
1)、
第二海洋温差发电输送电缆
(17
‑
2)、
第三海洋温差发电输送电缆
(17
‑
3)、
第一工质循环管道
(23)、
岛屿礁盘
(24)
组成；所述海洋温差发电系统的第一海洋温差发电结构柱
(1
‑
1)、
第二海洋温差发电结构柱
(1
‑
2)、
第三海洋温差发电结构柱
(1
‑
3)
分别置于由岛礁的“只”字型平台
(14)
形成的形似三角形海岸线的三个顶点处；其中第一海洋温差发电结构柱
(1
‑
1)
工作部件连接情况为：连接于表层海水以下的岛屿礁盘
(24)
的第一温海水泵
(7
‑
1)
通过第一温海水管道
(8
‑
1)
与第一工质蒸发器
(2
‑
1)
连接，连接于深层海水以下的岛屿礁盘
(24)
的第一冷海水泵
(9
‑
1)
通过第一冷海水管道
(10
‑
1)
与第一工质冷凝器
(3
‑
1)
相连，第一温海水泵
(7
‑
1)、
第一冷海水泵
(9
‑
1)
与第一工质蒸发器
(2
‑
1)、
第一工质冷凝器
(3
‑
1)
相连的管道位置均位于第一海洋温差发电结构柱
(1
‑
1)
外侧，第一涡轮透平机
(4)
与第一发电机
(5)
同轴相连，并置于第一工质循环泵
(6)
的上方，第一工质循环管道
(23)
与第一工质循环泵
(6)
的工质出口
(25)
连接，第一工质蒸发器
(2
‑
1)
通过第一工质循环管道
(23)
与第一工质循环泵
(6)
连接，第一涡轮透平机
(4)
通过第一工质循环管道
(23)
与第一工质蒸发器
(2
‑
1)
连接，第一工质冷凝器
(3
‑
1)
通过第一工质循环管道
(23)
与第一涡轮透平机
(4)
连接，第一工质循环泵
(6)
的工质入口
(26)
通过第一工质循环管道
(23)
与第一工质冷凝器
(3
‑
1)
连接，第一工质循环管道
(23)
与以上部件连接位置均处于第一海洋温差发电结构柱
(1
‑
1)
内侧；该系统的第二海洋温差发电结构柱
(1
‑
2)
与第三海洋温差发电结构柱
(1
‑
3)
内部工作部件连接情况与第一海洋温差发电结构柱
(1
‑
1)
相同；且第一海洋温差发电结构柱
(1
‑
1)
与第一海洋温差发电输送电缆
(17
‑
1)
相连，第二海洋温差发电结构柱
(1
‑
2)
与第二海洋温差发电输送电缆
(17
‑
2)
相连，第三海洋温差发电结构柱
(1
‑
3)
与第三海洋温差发电输送电缆
(17
‑
3)
相连；其中水轮机发电系统由第一水轮机
(11
‑
1)、
第二水轮机
(11
‑
2)、
第三水轮机
(11
‑
3)、
第一水轮机与
PVDF
阵网输送电缆
(16
‑
1)、
第二水轮机与
PVDF
阵网输送电缆
(16
‑
2)、
第三水轮机与
PVDF
阵网输送电缆
(16
‑
3)、
岛屿礁盘
(24)
组成；该系统中第一水轮机
(11
‑
1)、
第二水轮机
(11
‑
2)、
第三水轮机
(11
‑
3)
分别置于由岛礁的“只”字型平台
(14)
形成的形似三角形海岸线的三条边长处，三者底部与岛屿礁盘
(24)
连接，第一水轮机
(11
‑
1)
与第一水轮机与
PVDF
阵网输送电缆
(16
‑
1)
连接，第二水轮机
(11
‑
2)
与第二水轮机与
PVDF
阵网输送电缆
(16
‑
2)
连接，第三水轮机
(11
‑
3)
与第三水轮机与
PVDF
阵网输送电缆
(16
‑
3)
连接；其中
PVDF
磁致伸缩压电阵网形变发电系统由第一永磁体
(12
‑
1)、
第二永磁体
(12
‑
2)、
第三永磁体
(12
‑
3)、
第四永磁体
(12
‑
4)、
第五永磁体
(12
‑
5)、
第六永磁体
(12
‑
6)、
第一
PVDF
压电索能网阵
(13
‑
1)、
第二
PVDF
压电索能网阵
(13
‑
2)、
第三
PVDF
压电索能网阵
(13
‑
3)、
第四
PVDF
压电索能网阵
(13
‑
4)、
第五
PVDF
压电索能网阵
(13
‑
5)、
第六
PVDF
压电索能网阵
(13
‑
6)
组成；该系统中第一
PVDF
压电索能网阵
(13
‑
1)
左侧与第二海洋温差发电结构柱
(1
‑
2)
相连，右侧与第一水轮机
(11
‑
1)
相连；第二
PVDF
压电索能网阵
(13
‑
2)
左侧与第一水轮机
(11
‑
1)
相连，右侧与第一海洋温差发电结构柱
(1
‑
1)
相连；第三
PVDF
压电索能网阵
(13
‑
3)
左侧与第二海洋温差发电结构柱
(1
‑
2)
相连，右侧与第二水轮机
(11
‑
2)
相连；第四
PVDF
压电索能网阵
(13
‑
4)
左侧与第二水轮机
(11
‑
2)
相连，右侧与第三海洋温差发电结构柱
(1
‑
3)
相连；第五
PVDF
压电索能网阵
(13
‑
5)
左侧与第三水轮机
(11
‑
3)
相连，右侧与第三海洋温差发电结构柱
(1
‑
3)
相连；第六
PVDF
压电索能网阵
(13
‑
6)
左侧与第一海洋温差发电结构柱
(1
‑
1)
相连，右侧与第三水轮机
(11
‑
3)
相连；且系统中第一永磁体
(12
‑
1)
置于第一
PVDF
压电索能网阵
(13
‑
1)
竖直方向的上下方，第二永磁体
(12
‑
2)
置于第二
PVDF
压电索能网阵
(13
‑
2)
竖直方向的上下方，第三永磁体
(12
‑
3)
置于第三
PVDF
压电索能网阵
(13
‑
3)
竖直方向的上下方，第四永磁体
(12
‑
4)
置于第四
PVDF
压电索能网阵
(13
‑
4)
竖直方向的上下方，第五永磁体
(12
‑
5)
置于第五
PVDF
压电索能网阵
(13
‑
5)
竖直方向的上下方，第六永磁体
(12
‑
6)
置于第六
PVDF
压电索能网阵
(13
‑
6)
竖直方向的上下方；且上述第一永磁体
(12
‑
1)、
第二永磁体
(12
‑
2)、
第三永磁体
(12
‑
3)、
第四永磁体
(12
‑
4)、
第五永磁体
(12
‑
5)、
第六永磁体
(12
‑
6)
的下方部分均置于深海处岛屿礁盘
(24)
内部；其中海洋综合能源电能汇集系统由“只”字型平台
(14)、
海底电缆
(15)、
第一海洋温差发电输送电缆
(17
‑
1)、
第二海洋温差发电输送电缆
(17
‑
2)、
第三海洋温差发电输送电缆
(17
‑
3)、
系统发电输送电缆
(18)、
集电站
(19)、
输电缆线
(20)、
变电站
(21)、
用电房间
(22)
组成；该系统中第一海洋温差发电输送电缆
(17
‑
1)、
第二海洋温差发电输送电缆
(17
‑
2)、
第三海洋温差发电输送电缆
(17
‑
3)、
第一水轮机与
PVDF
阵网输送电缆
(16
‑
1)、
第二水轮机与
PVDF
阵网输送电缆
(16
‑
2)、
第三水轮机与
PVDF
阵网输送电缆
(16
‑
3)
分别与铺设于各个集电设备之间，并绕“只”字型平台
(14)
下深海处岛屿礁盘
(24)
的海底电缆
(15)
连接，通过系统发电输送电缆
(18)
使海底电缆
(15)
与集电站
(19)
连接，集电站
(19)
通过输电缆线
(20)
与变电站
(21)
连接，变电站
(21)
与置于“只”字型平台
(14)
上的用电房间
(22)
连接
。2.
根据权利要求1所述的一种适用于岛礁的耦合
PVDF
磁致伸缩压电阵网形变发电的海洋综合能源管理系统，其特征在于：第一冷海水管道
(10
‑
1)、
第二冷海水管道
(10
‑
2)、
第三冷海水管道
(10
‑
3)
的材质为玻璃纤维复合材料与间隙管骨架约束
。3.
根据权利要求1所述的一种适用于岛礁的耦合
PVDF
磁致伸缩压电阵网形变发电的海洋综合能源管理系统，其特征在于：第一
PVDF
压电索能网阵
(13
‑
1)、
第二
PVDF
压电索能网阵
(13
‑
2)、
第三
PVDF
压电索能网阵
(13
‑
3)、
第四
PVDF
压电索能网阵
(...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱菲菲，王瑜，管炜卓，文佳贝，张佳怡，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：
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