提供了一种利用风力的发电系统，该发电系统易于保养，且构造为使得设置在塔架上部的舱体简洁轻巧。发电系统(W)设置有：风车(10)、随着风车(10)旋转的导电体(20)、传热介质容器(30)、磁场发生器(40)、蓄热器(50)、以及发电部(60)。风车(10)安装至设置在塔架(101)上部的舱体(102)，并且导电体(20)、传热介质容器(30)和磁场发生器(40)容纳在舱体(102)中。蓄热器(50)和发电部(60)设置在建造于塔架(101)下部(基部)的建筑物(103)中。导电体(20)通过在由磁场发生器(40)所产生的磁场中旋转、从而被感应加热所产生的热量被传输至传热介质容器(30)中的水中，以产生蒸汽，该蒸汽被供给至蒸汽轮机(61)，以驱动发电机(62)发电。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】发电系统
本专利技术涉及一种发电系统，该发电系统利用风力来使导体旋转，并且对旋转导体施加磁场，以通过感应加热来加热导体，从而加热传热介质，并且将传热介质的热量转换成电能，从而发电。
技术介绍
近年来，考虑到温室效应气体减排，因此利用诸如风力和太阳光这样的可循环能源的发电系统为公众所瞩目。例如，非专利文献1-3描述了关于风力发电的技术。风力发电通过风力来使风车旋转，以驱动发电机发电。换言之，风力发电将风能转换成转动能，并且将转动能提炼为电能。风力发电系统通常的结构是：塔架的上部设置有舱体，该舱体具有与之相连的水平轴风车(风车的旋转轴通常平行于风向)。所述舱体中容纳有增速齿轮，该增速齿轮加速且输出风车轴的转速；所述舱体中还容纳有由增速齿轮的输来驱动的发电机。所述增速齿轮提高风车的转速与发电机的转速的比值(例如1∶100)，并且其中组装有齿轮箱。近来，为了减少发电成本，业界逐渐倾向于增加风车(或风力发电系统)的尺寸，并且在实际应用中，5MW的风力发电系统的风车的直径可达120m或更大。这样的大型风力发电系统规模庞大，负荷颇巨，因此在许多情况下，由于结构原因，这种大型风力发电系统建造在海上。此外，风力发电随着风力变化而提供不同的发电输出(或产生不同的发电量)，因此，风力发电系统还设置有蓄电系统，以在蓄电池中存储不稳定的电能，以稳定输出。另一方面，例如非专利文献4描述了关于太阳热能发电的技术。太阳热能发电技术收集太阳热量，并且将太阳热量变成热能，进而利用热能产生蒸汽，以使涡轮旋转，从而驱动发电机发电。换言之，太阳热能发电技术将太阳能转换成热能，并且将热能提炼为电能。实际投入使用的太阳热能发电系统是例如塔架系统。所述塔架系统将太阳光收集到设置在塔架上部的太阳能收集器，并且利用太阳光的热量来产生蒸汽，蒸汽进而被输送至设置在塔架下部的涡轮，以驱动发电机发电(参见非专利文献4，图3)。太阳热能发电的输出也随着天气、时间等的变化而变化，因此为了稳定发电，在太阳热能发电系统中设置了能够在蓄热器中蓄热、并且能够提取发电所需热量的蓄热系统。引用列表非专利文献NPL1：“风力发电(01-05-01-05)”[在线]原子能百科全书ATOMICA，[搜索日期：2009年10月13日]，网址：<URL：http://www.rist.or.jp/atomica/>NPL2：“2000-kW大型风力发电系统SUBARU80/2.0型”，[在线]，富士重工业株式会社[搜索日期：2009年10月13日]，网址：<URL：http://www.subaru-windturbine.jp/home/index.html>NPL3：“风力讲座”，[在线]，三菱重工业株式会社，[搜索日期：2009年10月13日]，网址：<URL：http://www.mhi.cojp/products/expand/wind_kouza_0101.html>NPL4：“太阳热能发电系统(01-05-01-02)”[在线]原子能百科全书ATOMICA，[搜索日期：2009年10月13日]，网址：<URL：http://www.rist.or.jp/atomica/>NPL5：“超导性倍化法”，[在线]，工业加热[搜索日期：2009年10月13日]，网址：<URL：http://www.industrialheating.com/Articles/Feature_Article/BNP_GUID_9-5-2006_A_10000000000000416320>
技术实现思路
技术问题风力发电系统设置有蓄电系统，并且蓄电系统需要诸如转换器等组件，来将电能储存至蓄电池，因此导致系统结构复杂，且增加了电功耗。此外，大型风力发电系统需要对应于所产生电能量的大容量蓄电池，因此造成整个系统成本增加。另一方面，太阳热能发电系统设置有蓄热系统，该蓄热系统比蓄电系统简单，并且蓄热器还比蓄电池便宜。然而，只要有风，风力发电即使在夜间也能发电，而太阳热能发电则无法在夜间发电。因此，后者需要大型蓄热器来在夜间继续供电。此外，当风力发电系统出现故障时，故障往往归因于增速齿轮、更具体而言是齿轮箱出现故障。如果齿轮箱存在缺陷，则正常情况下可以通过利用另一齿轮箱更滑该齿轮箱来解决该缺陷。然而，如果舱体设置在塔架的上部，则需要大量的时间和精力来安装和拆卸齿轮箱。因此，目前还存在不需增速齿轮的无齿轮变速型发电系统。然而，在无齿轮型发电系统中，发电机具有更多极数(或多极发电机)，当无齿轮型发电系统与使用增速齿轮的发电系统相比时，前者所采用的发电机的尺寸和重量均更大。尤其是，5MW级的大型风力发电系统的发电机的重量超过300吨(300000kg)，因此很难将这种大型风力发电系统布置在舱体中。本专利技术针对以上情况而做出。本专利技术的一个目的是提供利用风能的发电系统，且其便于保养，该发电系统在可维护性上是优良的，并且能够减小设置在塔架上部的舱体的尺寸和重量。解决方案本发电系统包括：风车；导体，该导体随着所述风车的旋转而旋转；磁场发生器，所述磁场发生器产生穿过导体的磁场；传热介质，该传热介质从所述导体的热量，所述导体在磁场中旋转，因此被感应受热；以及发电单元，该发电单元将传热介质的热量转换成电能。本发电系统将风能转换成转动能，然后转换成热能，并将热能提炼为电能，并且本专利技术所述发电系统是非传统的新型发电系统。本发电系统具有下列效果：(1)其利用风能，因此能够在夜间发电，并且如果其设置有蓄热器，则该蓄热器的尺寸比太阳热能发电系统所设置的蓄热器的尺寸更小；(2)它利用风车的转动能来产生热量，并且使用这种热量发电。这就无需设置蓄电系统；以及(3)其能够省去增速齿轮，因此避免了齿轮箱所导致的故障。另外，转动能可能会产生摩擦热。然而在此情况下，产生摩擦热的组件在使用时会受损，因此必须定期地更换组件等，这不利于保养。相反，本专利技术使用转动能来使导体旋转，并且通过感应加热来产生热量，因此从保养角度来说，比摩擦加热更为有利。在一个实施例中，本发电系统包括：塔架，该塔架延伸为高于发电单元的位置；以及舱体，该舱体设置在塔架的上部，并且设置有风车、导体和磁场发生器。此外在一个实施例中，本发电系统包括：传热介质容器，该传热介质容器布置在舱体中，并且所述传热介质容器中容纳有从所述导体接收热量的传热介质；以及输送管，该输送管将传热介质容器中的传热介质的热量输送到发电单元。安装到设置于塔架上部的舱体的风车允许对天空高处风速较快的风能加以利用。此外，将传热介质供给到设置在塔架下部(或基部)的发电单元的输送管能够例如无需设置具有发电单元的舱体，并且允许设置在塔架上部的舱体实现小型化和轻量化。此外，特定形式下的本发电系统可以包括如下形式：发电单元具有涡轮和发电机，涡轮通过传热介质的热量旋转，发电机由涡轮驱动；设置有蓄热器，该蓄热器储存传热介质的热量；导体的一部分设置有磁性物质；磁场发生器具有产生磁场的线圈，尤其是，所述线圈为超导线圈；以及磁场发生器产生旋转磁场，该旋转磁场的旋转方向与导体的旋转方向相反。有利效果本发电系统具有下列效果：(1)其利用风能，因此能够在夜间发电，并且如果其设置有蓄热器本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.10.15 JP 2009-2386181.一种发电系统，包括：风车；导体，所述导体随着所述风车的旋转而旋转；磁场发生器，所述磁场发生器产生穿过所述导体的磁场；传热介质，所述传热介质从所述导体接收热量，所述导体在所述磁场中旋转而被感应加热；蓄热器，所述蓄热器蓄积所述传热介质的热量，并且供应用于发电的蒸汽；以及发电单元，所述发电单元利用从所述蓄热器供应的蒸汽来产生电能，其中，所述磁场发生器包括成对的第一磁体和第二磁体，所述第一磁体和第二磁体相对地布置，所述导体置于所述第一磁体和所述第二磁体之间，并且所述第一磁体的第一磁极面向所述导体，与所述第一磁极的磁极性相反的所述第二磁体的第二磁极面向所述导体，并且其中，所述蓄热器是使用熔盐的蓄热器。2...
【专利技术属性】
技术研发人员：冈崎徹，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：
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