【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于海上清洁能源，具体涉及一种海上浮式光伏波浪发电装置及施工方法和运行方法。
技术介绍
1、
2、现有的漂浮式海上光伏平台为浮体，并通过锚链锚固于海床，由于浮体始终与海面接触，因此无法抵抗海浪的影响，会在海浪中摇摆不定，影响发电效率和装置安全。另外在海洋上搭建平台进行单一的光伏发电，工程投资大、占地面积大、管理运行不方便，光伏平台所占用区域未能利用波浪资源。
3、波浪能作为一种蕴含在海洋中的可再生能源，因其可再生性和绿色环保的特点，已成为一种亟待开发且具有战略意义的新能源，而目前波浪能发电很少有实际应用，多数都处在研究阶段。
4、综上，对于海洋资源的开发利用，目前存在两方面的技术不足，一是现有的漂浮式海上光伏平台不稳定，影响发电效率和正常的维修养护；二是现有的漂浮式海上光伏平台在占用相同海洋面积的情况下，仅能进行光伏发电，浪费海洋资源。
技术实现思路
1、鉴于上述现有技术的缺陷，本专利技术提供一种海上浮式光伏波浪发电装置及施工方法和运行方法，在占用相同海洋面积的情况下，既能进行光伏发电，又能进行波浪能发电，能充分利用海洋资源。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
3、一种海上浮式光伏波浪发电装置，包括多个光伏波浪发电单元，所述光伏、波浪发电单元包括处于海面上方的光伏发电部件，以及处于所述光伏发电部件正下方且半潜于海水内的波浪发电部件，所述光伏发电部件和波浪发电部件共用浮式支座并随水位升降，所述波浪发
4、进一步地，所述浮式支座包括四个竖直且插设固定于海床内的定位桩，四个所述定位桩的正投影围成长方形状，每个所述定位桩上均套设有随水位升降的浮式套筒，所述浮式套筒包括处于海面下方的第一压载浮筒，以及固定于第一压载浮筒顶面上且顶端处于海面上方的第一支撑筒，四个所述定位桩围成的区域内设有多个竖直且呈阵列方式排布的浮式筒柱，所述浮式筒柱包括顶面与第一压载浮筒顶面平齐的第二压载浮筒，以及固定于第二压载浮筒顶面上且顶端与第一支撑筒顶端平齐的第二支撑筒；所述水平轴沿左右方向布置且与波浪前进方向垂直，每个所述第一压载浮筒顶端与左侧或右侧相邻的第二压载浮筒顶端之间均铰接有一个相应的水平轴，且每两个左右相邻的第二压载浮筒顶端之间均铰接有一个相应的水平轴，每个所述第一压载浮筒顶端与前侧或后侧相邻的第二压载浮筒顶端之间均铰接有一个沿前后方向水平布置的联系轴，且每两个前后相邻的第二压载浮筒顶端之间均铰接有一个联系轴。
5、进一步地，所述光伏发电部件包括光伏平台，所述光伏平台包括多个与水平轴数目相等且与水平轴平行的第一主梁，以及多个与所述联系轴数目相等且与联系轴平行的第二主梁，每个所述第一主梁处于相应水平轴的正上方，每个所述第二主梁处于相应联系轴的正上方，每个所述第一支撑筒顶端与左侧或右侧相邻的第二支撑筒顶端之间均铰接有一个相应的第一主梁，且每两个左右相邻的所述第二支撑筒顶端之间均铰接有一个相应的第一主梁，每个所述第一支撑筒顶端与前侧或后侧相邻的第二支撑筒顶端之间均铰接有一个相应的第二主梁，且每两个前后相邻的第二支撑筒顶端之间均铰接有一个相应的第二主梁。
6、进一步地，每两个前后相邻的所述第一主梁之间均设有一个与第一主梁平行的第一次梁，每两个左右相邻的所述第二主梁之间均设有一个与第二主梁平行的第二次梁，每个所述第一次梁的两端铰接于相应位置处的第二主梁上，每个所述第二次梁的两端铰接于相应位置处的第一主梁上，多个所述第一主梁、多个第二主梁、多个第一次梁和多个第二次梁组成平台框架，所述平台框架上固定有格栅板，所述格栅板上方布置有光伏发电设备。
7、进一步地，所述第一压载浮筒顶面的左部、右部、前部和后部处均固定有第一轴支座，所述第二压载浮筒顶面的左部、右部、前部和后部处均固定有第二轴支座，每个所述第一压载浮筒顶面的相应第一轴支座与左侧或右侧相邻的第二压载浮筒顶面的相应第二轴支座之间均铰接有一个相应的水平轴，且每两个左右相邻的所述第二压载浮筒顶面的相应第二轴支座之间均铰接有一个相应的水平轴，每个所述第一压载浮筒顶面的相应第一轴支座与前侧或后侧相邻的第二压载浮筒顶面的相应第二轴支座之间均铰接有一个相应的联系轴，且每两个前后相邻的所述第二压载浮筒顶面的相应第二轴支座之间均铰接有一个相应的联系轴。
8、进一步地，所述第一压载浮筒包括第一内筒和设置于第一内筒外侧的第一外筒，所述第一内筒和第一外筒的顶端之间通过水平的第一顶板连接且底端之间通过水平的第一底板连接，所述第一内筒、第一外筒、第一顶板和第一底板组成密封的第一箱体，所述第一内筒、第一外筒和第一支撑筒三者的轴线重合，且所述第一支撑筒的内径与第一内筒的内径相等，并且所述第一支撑筒的外径与第一内筒的外径相等，所述第一支撑筒顶端外边缘一周固定有环形的第一支撑平台，所述第一支撑筒和第一内筒的中部贯通通道配合形成第一插设通道，所述第一插设通道内侧面上从上到下分布有多个圆环形的第一凹槽，每个所述第一凹槽内均卡设有多个第一滚珠，相应所述定位桩穿过第一插设通道并与多个第一滚珠滚动连接。
9、进一步地，所述第二压载浮筒包括顶端开口且底端封闭的第二内筒，以及设置于第二内筒外侧且顶端和底端均开口的第二外筒，所述第二内筒和第二外筒的顶端之间通过水平的第二顶板连接且底端之间通过水平的第二底板连接，所述第二内筒、第二外筒、第二顶板和第二底板组成封闭的第二箱体，所述第二内筒、第二外筒和第二支撑筒三者的轴线重合，且所述第二支撑筒的内径与第二内筒的内径相等，并且所述第二支撑筒的外径与第二内筒的外径相等，所述第二支撑筒的底端开口且顶端封闭并形成第二支撑平台；所述第二压载浮筒底端固定有圆弧形的配重体，所述配重体的顶端直径与第二外筒的外径相等。
10、进一步地，所述发电转筒为空心密封浮筒且包括左右两侧的支撑段和中部的中间段，所述支撑段的内筒内侧面处从左到右分布有多个圆环形的第二凹槽，每个所述第二凹槽内均卡设有多个第二滚珠，所述发电转筒通过左侧支撑段和右侧支撑段处的多个第二滚珠与相应的水平轴转动连接，所述水平轴上在每个发电转筒的中间段位置处均绕设固定有定子绕组，所述转子绕组固定于中间段的内筒内侧面处，所述发电转筒的外筒外侧面处固定有多个叶片。
11、一种海上浮式光伏波浪发电装置的施工方法，以施工其中一个光伏、波浪发电单元为例，包括以下步骤：
12、s1、工厂制作所述浮式支座，并制作多个所述水平轴和多个发电转筒，并在每个所述水平轴上套设多个发电转筒，得到所述波浪发电部件，并制作所述光伏发电部件的光伏平台，并采购所述光伏发电部件的光伏发电设备；
13、s2、将所述浮本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种海上浮式光伏波浪发电装置，其特征在于：包括多个光伏波浪发电单元，所述光伏波浪发电单元包括处于海面上方的光伏发电部件，以及处于所述光伏发电部件正下方且半潜于海水内的波浪发电部件，所述光伏发电部件和波浪发电部件共用浮式支座并随水位升降，所述波浪发电部件包括多个与浮式支座铰接并相平行的水平轴(101)，所述水平轴(101)上套设有多个通过波浪作用相对水平轴(101)转动的发电转筒(201)，且所述水平轴(101)上在每两个相邻发电转筒(201)之间的位置处均固定有转筒挡板(3)，所述水平轴(101)上在每个发电转筒(201)的位置处均绕设固定有定子绕组(102)，所述发电转筒(201)内侧面处固定有转子绕组(203)，所述转子绕组(203)和定子绕组(102)配合进行波浪发电。
2.根据权利要求1所述的一种海上浮式光伏波浪发电装置，其特征在于：所述浮式支座包括四个竖直且插设固定于海床内的定位桩(4)，四个所述定位桩(4)的正投影围成长方形状，每个所述定位桩(4)上均套设有随水位升降的浮式套筒(5)，所述浮式套筒(5)包括处于海面下方的第一压载浮筒(501)，以及固定
3.根据权利要求2所述的一种海上浮式光伏波浪发电装置，其特征在于：所述光伏发电部件包括光伏平台，所述光伏平台包括多个与水平轴(101)数目相等且与水平轴(101)平行的第一主梁(801)，以及多个与所述联系轴(7)数目相等且与联系轴(7)平行的第二主梁(802)，每个所述第一主梁(801)处于相应水平轴(101)的正上方，每个所述第二主梁(802)处于相应联系轴(7)的正上方，每个所述第一支撑筒(502)顶端与左侧或右侧相邻的第二支撑筒(602)顶端之间均铰接有一个相应的第一主梁(801)，且每两个左右相邻的所述第二支撑筒(602)顶端之间均铰接有一个相应的第一主梁(801)，每个所述第一支撑筒(502)顶端与前侧或后侧相邻的第二支撑筒(602)顶端之间均铰接有一个相应的第二主梁(802)，且每两个前后相邻的第二支撑筒(602)顶端之间均铰接有一个相应的第二主梁(802)。
4.根据权利要求3所述的一种海上浮式光伏波浪发电装置，其特征在于：每两个前后相邻的所述第一主梁(801)之间均设有一个与第一主梁(801)平行的第一次梁(803)，每两个左右相邻的所述第二主梁(802)之间均设有一个与第二主梁(802)平行的第二次梁(804)，每个所述第一次梁(803)的两端铰接于相应位置处的第二主梁(802)上，每个所述第二次梁(804)的两端铰接于相应位置处的第一主梁(801)上，多个所述第一主梁(801)、多个第二主梁(802)、多个第一次梁(803)和多个第二次梁(804)组成平台框架，所述平台框架上固定有格栅板(805)，所述格栅板(805)上方布置有光伏发电设备。
5.根据权利要求2所述的一种海上浮式光伏波浪发电装置，其特征在于：所述第一压载浮筒(501)顶面的左部、右部、前部和后部处均固定有第一轴支座(10)，所述第二压载浮筒(601)顶面的左部、右部、前部和后部处均固定有第二轴支座(11)，每个所述第一压载浮筒(501)顶面的相应第一轴支座(10)与左侧或右侧相邻的第二压载浮筒(601)顶面的相应第二轴支座(11)之间均铰接有一个相应的水平轴(101)，且每两个左右相邻的所述第二压载浮筒(601)顶面的相应第二轴支座(11)之间均铰接有一个相应的水平轴(101)，每个所述第一压载浮筒(501)顶面的相应第一轴支座(10)与前侧或后侧相邻的第二压载浮筒(601)顶面的相应第二轴支座(11)之间均铰接有一个相应的联系轴(7)，且每两个前后相邻的所述第二压载浮筒(601)顶面的相应第二轴支座(11)之间均铰接有一个相应的联系轴(7)。...
【技术特征摘要】
1.一种海上浮式光伏波浪发电装置，其特征在于：包括多个光伏波浪发电单元，所述光伏波浪发电单元包括处于海面上方的光伏发电部件，以及处于所述光伏发电部件正下方且半潜于海水内的波浪发电部件，所述光伏发电部件和波浪发电部件共用浮式支座并随水位升降，所述波浪发电部件包括多个与浮式支座铰接并相平行的水平轴(101)，所述水平轴(101)上套设有多个通过波浪作用相对水平轴(101)转动的发电转筒(201)，且所述水平轴(101)上在每两个相邻发电转筒(201)之间的位置处均固定有转筒挡板(3)，所述水平轴(101)上在每个发电转筒(201)的位置处均绕设固定有定子绕组(102)，所述发电转筒(201)内侧面处固定有转子绕组(203)，所述转子绕组(203)和定子绕组(102)配合进行波浪发电。
2.根据权利要求1所述的一种海上浮式光伏波浪发电装置，其特征在于：所述浮式支座包括四个竖直且插设固定于海床内的定位桩(4)，四个所述定位桩(4)的正投影围成长方形状，每个所述定位桩(4)上均套设有随水位升降的浮式套筒(5)，所述浮式套筒(5)包括处于海面下方的第一压载浮筒(501)，以及固定于第一压载浮筒(501)顶面上且顶端处于海面上方的第一支撑筒(502)，四个所述定位桩(4)围成的区域内设有多个竖直且呈阵列方式排布的浮式筒柱(6)，所述浮式筒柱(6)包括顶面与第一压载浮筒(501)顶面平齐的第二压载浮筒(601)，以及固定于第二压载浮筒(601)顶面上且顶端与第一支撑筒(502)顶端平齐的第二支撑筒(602)；所述水平轴(101)沿左右方向布置且与波浪前进方向垂直，每个所述第一压载浮筒(501)顶端与左侧或右侧相邻的第二压载浮筒(601)顶端之间均铰接有一个相应的水平轴(101)，且每两个左右相邻的第二压载浮筒(601)顶端之间均铰接有一个相应的水平轴(101)，每个所述第一压载浮筒(501)顶端与前侧或后侧相邻的第二压载浮筒(601)顶端之间均铰接有一个沿前后方向水平布置的联系轴(7)，且每两个前后相邻的第二压载浮筒(601)顶端之间均铰接有一个联系轴(7)。
3.根据权利要求2所述的一种海上浮式光伏波浪发电装置，其特征在于：所述光伏发电部件包括光伏平台，所述光伏平台包括多个与水平轴(101)数目相等且与水平轴(101)平行的第一主梁(801)，以及多个与所述联系轴(7)数目相等且与联系轴(7)平行的第二主梁(802)，每个所述第一主梁(801)处于相应水平轴(101)的正上方，每个所述第二主梁(802)处于相应联系轴(7)的正上方，每个所述第一支撑筒(502)顶端与左侧或右侧相邻的第二支撑筒(602)顶端之间均铰接有一个相应的第一主梁(801)，且每两个左右相邻的所述第二支撑筒(602)顶端之间均铰接有一个相应的第一主梁(801)，每个所述第一支撑筒(502)顶端与前侧或后侧相邻的第二支撑筒(602)顶端之间均铰接有一个相应的第二主梁(802)，且每两个前后相邻的第二支撑筒(602)顶端之间均铰接有一个相应的第二主梁(802)。
4.根据权利要求3所述的一种海上浮式光伏波浪发电装置，其特征在于：每两个前后相邻的所述第一主梁(801)之间均设有一个与第一主梁(801)平行的第一次梁(803)，每两个左右相邻的所述第二主梁(802)之间均设有一个与第二主梁(802)平行的第二次梁(804)，每个所述第一次梁(803)的两端铰接于相应位置处的第二主梁(802)上，每个所述第二次梁(804)的两端铰接于相应位置处的第一主梁(801)上，多个所述第一主梁(801)、多个第二主梁(802)、多个第一次梁(803)和多个第二次梁(804)组成平台框架，所述平台框架上固定有格栅板(805)，所述格栅板(805)上方布置有光伏发电设备。
5.根据权利要求2所述的一种海上浮式光伏波浪发电装置，其特征在于：所述第一压载浮筒(501)顶面的左部、右部、前部和后部处均固定有第一轴支座(10)，所述第二压载浮筒(601)顶面的左部、右部、前部和后部处均固定有第二轴支座(11)，每个所述第一压载浮筒(501)顶面的相应第一轴支座(10)与左侧或右侧相邻的第二压载浮筒(601...
【专利技术属性】
技术研发人员：王朝晖，苏翔，郑磊夫，陆祥炜，屠佳钰，
申请(专利权)人：上海勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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