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風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)型于水庫次生發(fā)電的方法

文檔序號:5154681閱讀:166來源:國知局
風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)型于水庫次生發(fā)電的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)型于水庫次生發(fā)電的方法,包括水葉、發(fā)電機(jī)、鐵塔。發(fā)電機(jī)包括磁幄、線圈,所述磁幄由兩部分永磁塊組成,一部分永磁塊N極全部朝向磁幄內(nèi),另一部分永磁塊S極全部朝向磁幄內(nèi),兩部分永磁塊合成徑向磁場。所述線圈通過轉(zhuǎn)軸置于磁幄內(nèi),轉(zhuǎn)軸處于兩部分永磁塊的間隔處。所述線圈作為定子,磁幄作為轉(zhuǎn)子,線圈鐵芯為圓形鐵芯。其技術(shù)特征是:水葉置于磁幄,線圈定子固定于鐵塔上端,水葉為槳式結(jié)構(gòu),徑向承受水力。由水葉、發(fā)電機(jī)、鐵塔組成的發(fā)電裝置通過鐵塔置于水庫之下的河道或河岸。水庫發(fā)電之后的非落差式水流是非常大的,該非落差式水流發(fā)電的蘊(yùn)量將是無比巨大的。鐵塔置于水庫之下的河道或河岸不僅不占用大片土地,還能開發(fā)水庫非落差式水流次生發(fā)電,釋放水流蘊(yùn)藏的次生能量又不破壞生態(tài)平衡。
【專利說明】 風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)型于水庫次生發(fā)電的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)型于水庫次生發(fā)電的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源,越來越受到世界各國的重視。其蘊(yùn)量巨大,全球的風(fēng)能約為2.74X109MW,其中可利用的風(fēng)能為2X107MW,比地球上可開發(fā)利用的水能總量還要大10倍。中國風(fēng)能儲量很大、分布面廣,僅陸地上的風(fēng)能儲量就有約2.53億千瓦。
[0003]隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,風(fēng)能市場也迅速發(fā)展起來。自2004年以來,全球風(fēng)力發(fā)電能力翻了 一番,2006年至2007年間,全球風(fēng)能發(fā)電裝機(jī)容量擴(kuò)大27 %。2007年已有9萬兆瓦,這一數(shù)字到2010年將是16萬兆瓦。預(yù)計(jì)未來20-25年內(nèi),世界風(fēng)能市場每年將遞增25 %。隨著技術(shù)進(jìn)步和環(huán)保事業(yè)的發(fā)展,風(fēng)能發(fā)電在商業(yè)上將完全可以與燃煤發(fā)電競爭。
[0004]“十五”期間,中國的并網(wǎng)風(fēng)電得到迅速發(fā)展。2006年,中國風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到260萬千瓦,成為繼歐洲、美國和印度之后發(fā)展風(fēng)力發(fā)電的主要市場之一。2007年我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)規(guī)模延續(xù)暴發(fā)式增長態(tài)勢,截至2007年底全國累計(jì)裝機(jī)約600萬千瓦。2008年8月,中國風(fēng)電裝機(jī)總量已經(jīng)達(dá)到700萬千瓦,占中國發(fā)電總裝機(jī)容量的1%,位居世界第五,這也意味著中國已進(jìn)入可再生能源大國行列。
[0005]2008年以來,國內(nèi)風(fēng)電建設(shè)的熱潮達(dá)到了白熱化的程度。2009年,中國(不含臺灣地區(qū))新增風(fēng)電機(jī)組10129臺,容量13803.2麗,同比增長124% ;累計(jì)安裝風(fēng)電機(jī)組21581臺,容量25805.3MW。2009年,臺灣地區(qū)新增風(fēng)電機(jī)組37臺,容量77.9MW ;累計(jì)安裝風(fēng)電機(jī)組 227 臺,容量 436.05MW。
[0006]然而,風(fēng)電在發(fā)展中也遇到不少問題:1、噪聲,視覺污染;2、占用大片土地;3、不穩(wěn)定,不可控;4、目前成本仍然很高;5、影響鳥類(尤其是遷徒)。
[0007]顯然,風(fēng)電的發(fā)展是具有局限性的。中國是一個水庫眾多的國家,2010年,我國(水庫)水電裝機(jī)規(guī)模達(dá)到2.11億千瓦,新增核準(zhǔn)(水庫)水電規(guī)模1322萬千瓦,在建規(guī)模7700萬千瓦。根據(jù)我國對國際社會做出的“2020年非石化能源將達(dá)到能源總量15%”承諾,我國(水庫)水電行業(yè)2020年裝機(jī)容量須達(dá)到3.8億千瓦。而即使按照我國公布的《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》,確定到2020年(水庫)水電裝機(jī)容量要達(dá)到3億千瓦,國內(nèi)11年內(nèi)將新增單機(jī)容量50千瓦以上的大型水電機(jī)組近300臺,每年平均新裝25臺50萬千瓦及以上大型(水庫)水電機(jī)組。若按2020年達(dá)到3.8億千瓦的裝機(jī)容量,我國所需的(水庫)水輪機(jī)及輔機(jī)設(shè)備將進(jìn)一步增加,我國(水庫)水輪機(jī)及輔機(jī)行業(yè)發(fā)展前景廣闊。
[0008]顯然,水庫發(fā)電之后的非落差式水流是非常大的,該非落差式水流發(fā)電的蘊(yùn)量將是無比巨大的。一般說來,三級風(fēng)才有利用的價值。但從經(jīng)濟(jì)合理的角度出發(fā),風(fēng)速大于每秒4米才適宜于發(fā)電。在一般情況下,雖然風(fēng)速大于水流的速度,但水庫發(fā)電之后的非落差式水流的沖力往往數(shù)倍于風(fēng)力,因此,將風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)型于水庫次生發(fā)電無疑可以獲得同等的發(fā)電能力甚至優(yōu)于前者。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是提出一種風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)型于水庫次生發(fā)電的方法,以解決上述問題。
[0010]本發(fā)明提供的風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)型于水庫次生發(fā)電的方法,包括水葉、發(fā)電機(jī)、鐵塔。發(fā)電機(jī)包括磁幄、線圈,所述磁幄由兩部分永磁塊組成,一部分永磁塊N極全部朝向磁幄內(nèi),另一部分永磁塊S極全部朝向磁幄內(nèi),兩部分永磁塊合成徑向磁場。所述線圈通過轉(zhuǎn)軸置于磁幄內(nèi),轉(zhuǎn)軸處于兩部分永磁塊的間隔處。所述線圈作為定子,磁幄作為轉(zhuǎn)子,線圈鐵芯為圓形鐵芯。其技術(shù)特征是:水葉置于磁幄,線圈定子固定于鐵塔上端,水葉為槳式結(jié)構(gòu),徑向承受水力。由水葉、發(fā)電機(jī)、鐵塔組成的發(fā)電裝置通過鐵塔置于水庫之下的河道或河岸。
[0011]所述永磁磁幄為柱形或方形或箱形。
[0012]所述永磁塊為釹鐵硼或強(qiáng)磁材料。
[0013]所述圓形鐵芯由硅鋼材料構(gòu)成。
[0014]所述置于磁幄的水葉為八片或多片。
[0015]所述葉輪直徑為10-30m。
[0016]所述鐵塔高為10-30m。
[0017]鐵塔通過水泥墩或打樁的方式固定于水庫之下的河道底部,也可樹立于水庫之下河流的岸邊或橫擔(dān)于岸上。固定于河道的鐵塔為圓柱形,以防水面垃圾的積累。水葉的工作(運(yùn)動)為劃船式的,因而葉片不會積累水面垃圾,無須人工維護(hù)。鐵塔置于水庫之下的河道或河岸不占用大片土地又能充分利用非落差式水流發(fā)電,既能開發(fā)江河蘊(yùn)藏的能量又不破壞生態(tài)平衡。
[0018]發(fā)電機(jī)采用圓形鐵芯線圈,磁幄呈現(xiàn)“無級”轉(zhuǎn)動,即使微弱的水流也能推得動水葉,從而實(shí)現(xiàn)低速發(fā)電機(jī)的低流速發(fā)電(水流越快發(fā)電效率越高。低流速發(fā)電確保發(fā)電機(jī)常年發(fā)電)。水葉帶動磁幄轉(zhuǎn)動,定子線圈發(fā)出的電為交流電(無刷),因而風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)型于水流發(fā)電的低速發(fā)電機(jī)免維修使用年限可達(dá)25年以上。
[0019]實(shí)施方式
[0020]下面通過實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行說明。
[0021]本發(fā)明包括水葉、發(fā)電機(jī)、鐵塔。發(fā)電機(jī)包括磁幄、線圈,所述磁幄由兩部分永磁塊組成,一部分永磁塊N極全部朝向磁幄內(nèi),另一部分永磁塊S極全部朝向磁幄內(nèi),兩部分永磁塊合成徑向磁場。所述線圈通過轉(zhuǎn)軸置于磁幄內(nèi),轉(zhuǎn)軸處于兩部分永磁塊的間隔處。所述線圈作為定子,磁幄作為轉(zhuǎn)子,線圈鐵芯為圓形鐵芯。其技術(shù)特征是:水葉置于磁幄,線圈定子固定于鐵塔上端,水葉為槳式結(jié)構(gòu),徑向承受水力。由水葉、發(fā)電機(jī)、鐵塔組成的發(fā)電裝置通過鐵塔置于水庫之下的河道或河岸。
[0022]置于磁幄的槳式水葉為16片,葉輪直徑為30m,塔高13m。磁幄流線型圓筒狀,由片狀釹鐵硼永磁塊構(gòu)成。
[0023]鐵塔通過水泥墩固定于水庫之下的河道底部,采用圓柱形結(jié)構(gòu),以防水面垃圾被卡而停留不前。鐵塔單側(cè)設(shè)置發(fā)電機(jī),發(fā)電機(jī)通過電線向岸上輸送交流電。
[0024]本實(shí)施例所述的河道或河岸為長江三峽水庫之下的河道或河岸。長江三峽水庫是當(dāng)今世界上在建的最大水利樞紐水庫工程。這項(xiàng)工程由攔江大壩和水庫、發(fā)電站、通航建筑物等部分組成;水庫:大壩總長3035米,壩頂高程185米;正常蓄水位初期156米,后期175米;總庫容393億立方米,其中防洪庫容221.5億立方米;電站:安裝32臺單機(jī)容量為70萬千瓦的水電機(jī)組,裝機(jī)總量2250萬千瓦;年發(fā)電量847億千瓦時。
【權(quán)利要求】
1.一種風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)型于水庫次生發(fā)電的方法,包括水葉、發(fā)電機(jī)、鐵塔。發(fā)電機(jī)包括磁幄、線圈,所述磁幄由兩部分永磁塊組成,一部分永磁塊N極全部朝向磁幄內(nèi),另一部分永磁塊S極全部朝向磁幄內(nèi),兩部分永磁塊合成徑向磁場。所述線圈通過轉(zhuǎn)軸置于磁幄內(nèi),轉(zhuǎn)軸處于兩部分永磁塊的間隔處。所述線圈作為定子,磁幄作為轉(zhuǎn)子,線圈鐵芯為圓形鐵芯。其技術(shù)特征是:水葉置于磁幄,線圈定子固定于鐵塔上端,水葉為槳式結(jié)構(gòu),徑向承受水力。由水葉、發(fā)電機(jī)、鐵塔組成的發(fā)電裝置通過鐵塔置于水庫之下的河道或河岸。
【文檔編號】F03B13/00GK104033319SQ201410155415
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月18日
【發(fā)明者】李揚(yáng)遠(yuǎn) 申請人:李揚(yáng)遠(yuǎn)
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