高手們評一評這個海水波能發電的專利有用嗎？

swf1945qd · 發表于 2010-10-18 10:21:50

下面把PK1-7的內容分七次連載，請高手們冒個泡吧！
PK連載之一。
大家好！
專利技術【自調導葉葉輪式波能發電單元】——海浪波能發電項目已經提出多時，現在我覺得設“擂臺”的時機已經成熟。
所以，在此特設“海水發電”技術的比武“擂臺”：向國內外所有海浪發電技術進行挑戰，目的是互相學習共同提高，我想考驗的時機成熟了，歡迎挑戰！歡迎批評！
一個全海域海浪發電技術模式——水下發電場水下發電長城！
擂    臺    （海洋波能發電技術）
前言
廣大海洋科技愛好者們；海浪發電的同仁和廣大的支持者們，你們好！
為應對全球氣候變化，世界各國共同走上了低碳經濟之路。
目前電力的供應盡管風電、光能發電日新月異，但還是以燃煤、天然氣或柴油等發電技術為主導型來滿足。這不但消耗大量的化石燃料，還增加了“碳”的排放量。因此，面對能量巨大的海洋“海浪波能”的提取問題——【自調導葉葉輪式波能發電單元】的技術應運而生，該技術已經做到了“結構簡捷成本低”，今奉獻給大家，請給予指導！謝謝！
本技術采用了綜合設計思想，力爭效益最大化，使多學科的邊緣技術交叉運用，通過簡單的“自調導葉”的設計思想，使葉輪機在海浪波能的作用下——吸收能量始終同向旋轉，這樣就可以直接同軸帶動內置的發電機進行發電，實現了蘊藏著巨大的海浪“波能”的利用。
目前本技術處于設計階段，只經過了用模型在空氣中模擬海浪進行試驗，結果證明了本技術的技術關鍵——葉輪導葉的自調原理是可行和可靠的，是可以在上下流動的介質中持續向一個方向轉動的，那么也就可以帶動發電機發電了。同時也進一步證明了【不管是向上還是向下的海浪都可以推動葉輪機的旋轉】的結論。
這個結論依據是：因為海水的密度是空氣的幾百倍，毫無疑問這個空氣中的實驗說明本技術【自調導葉葉輪式波能發電單元】完全可以利用海浪的波能來發電。
朋友們，歡迎大家在不同的角度，以國內外現有技術，對下面列出的本技術性能和技術優勢進行【對比、攻擂】！謝謝！
一、概述：
1、  現狀：暫未開發實施；
2、  準備替代的舊系統:
2.1 深海中發電模式可以替代目前海島、海上石油鉆探平臺、海上儲油平臺和深海養殖平臺以及小海島上的柴油發電技術。
2.2 沿海潮間帶的海浪發電可以代替部分“火電”，推廣普及就可以形成沿海的海浪發電的“長城”。
3、  該技術的功能和作用：
3.1 可以利用海洋波能發電，以及所有具有波能性質的流體能量進行發電。
3.2 可以和其它海洋發電技術聯產發電。如和海洋風力發電進行聯合發電，即增加了發電量，又降低“海發電”以及自身的成本，擴大了海發電的選址范圍，使水較深但不經濟的海風區擴大成可利用的海洋風力發電海區。
3.3 可以利用大型深海養殖平臺、海上大型海水淡化設施、海上海洋化工設施或石油開采生產設施作為載體，設置在其周圍進行發電。這樣不但自身結構大大簡化，而且建設成本也大大降低。同時還可以對其供應發出的電力，代替或部分代替原來不經濟的柴油發電形式。這就形成了“綜合聯產發電”模式。
二、  本技術設想的幾種發電模式簡述：
詳情請見本人的國科網博客：http://blog.tech110.net/?action-blog
說明：下面的內容，是建立在“假設本發電技術是成功和可行”的前提下做出的，所以數據是估算，所以只能作為理論分析的依據和參考。
1、  為無電力供應遠離大陸的小海島供電模式：下圖是波能發電系統工作流程圖。

1.1 小島上有一個上百人的小漁村，村里有一個小冷藏廠和一個小維修廠，還有一個海水淡化廠和一個小小的碼頭，以前是柴油發電，每度電1-2元。
1.2  這里海區的年平均浪高2.5M以上（我國大陸架基本就是如此），每年還大約會有5-8次臺風經過。海上有100個小白點——露出的指示燈，100個發電為平均3KW左右的“自調導葉葉輪式波能發電單元”，總裝機容量約0.3兆瓦。
1.3  日日夜夜風浪不息發電不止：這個波能發電站（場）的特點就是“風浪越大，發電就越多”。由于是潛式安裝只露出頂燈，所以還不怕臺風，臺風的大浪打來的時候增加了海浪波能的振幅和周期，只會增加發電量而不會被打壞。
1.4  在此應該指出：發出的這個電是不恒定的。如果按年平均發電3KW計算，這個電站的年發電量就是：100*24小時/天*360天/年*3KW/小時=約25.5萬度電。
1.5  經濟和社會效應：這個電站可供應島上居民的生活和生產用電，改變了無電可供或用“高價電”的狀況。
還一個更重要的意義——這是低碳、純綠色、可再生的能源技術。
1.6  軍事意義：如果這是南海上某個軍事防御性海島，應用此技術建發電站，不但是終年有電可供，而且這個發電廠拖不爛打不垮！因為其技術最大的特點就是化整為零、各自獨立、單元化的布局，每個之間相隔約20米。即使受損還可以快速的用“插接法”更換損壞了的“獨立發電單元”——這個意義重大啊！
1.7  珍貴的副產品：在大風浪的天氣里隨著風浪的加大發電增多，或者夜里用電減少，那么發出多余的電來那怎么處理？
答案是：其一部分儲存在“蓄電池組”里，用于調節供（發）電低谷時的用電量，一部分增加冷庫里制冰量和增加海水淡化廠的出水量，甚至電解水生產“氫”和“氧”。
真如設想的這樣，那海島就變成了“世外桃源”了——是真正的“蓬萊仙島”，是生態之島、綠色之島。
2、聯合發電模式設想：在東海“海風電場”以外，水深超過10米的更遠的海面上又建起一座座百米高的海洋風力發電機，只不過水下部分的基礎立柱更大更粗。在每臺風力發電機巨大的基礎四周，都“附著”三圈42個或更多的3KW左右的本技術——“海浪波能發機”在發電。增加的發電量分擔了因為水過深、基礎立柱過大增加的投資，擴大了原風電場的建設范圍和規模。
3、綜合發電模式設想：在浩瀚的海面上有一座鉆井平臺，在鉆井平臺的三側，“附著固定”一個 1兆瓦左右的“海浪波能發群”，供應或補充著著平臺上的生活和生產用電。用身邊取之不盡的能源——海洋波能，生產著“珍貴的石油”，同時還節約了大量的生產用柴油，何樂而不為呢？
4、  海岸線潮間帶的發電模式圖設想：

圖示的說明：
圖中1是在海床上固定本技術“發電單元”的立柱。
圖中2是指示燈。
圖中3是本技術獨立的發電單元。
圖中4是代表最低潮位線。
圖中5是代表最高潮位線。
圖中6是海浪“波形”的示意圖。從圖中可以看出一波一波的海浪“前仆后繼”勇往直前，發電單元旋轉發電。
圖中7是表示海岸底質的地形：可以看出，平坦無礁石可使海浪不會產生“無序流動和漩渦”，只流向岸邊。
圖中8是底層海浪后退水流的示意圖，從圖中可以看出后退的底層海水與上層前進的海水相互作用。
三、兩種樣機結構介紹：
1、無自傳扭矩單機結構圖：浮式獨立建站或集群錨定式建站的單機結構。

1、環形導流管總成。    2、導流管和發電機座之間的支撐板。    3、上下兩個有浮力正反轉動的葉輪機。    4、發電機座內部密封的發電機總成。    5、向上涌動的海水。 6、向下涌動的海水。    7、6-12片角度可調的葉輪機導葉。
1.1 從圖中可以看出：本技術是一個“直徑6米、高約7米的巨大的葉輪發電機”，垂直“錨定”在最低低潮位水面下0.2米左右。
1.2 結構：葉輪機安裝在一個有足夠浮力的環形導流管里，海水可以在中間上下流動做功；“長卵圓形”浮筒直徑1-3米左右、高約4-7米，發電機設在不動的中間發電機倉內，與上下轉動的葉輪機同軸并受到雙層外殼保護。
1.3 工作態勢：其中1、2、4、不轉動；3、和7、轉動；上面葉輪機正轉、下面葉輪機反轉。
1.4 單臺發電單元“批量”生產【理論成本】的估算：合計：約10萬元左右。注：下面試驗項目的發電單元均以此的單價為計算的基礎價。
材料費用合計： 2.9萬元。
單臺發電單元的加工制作費用、組裝費用、消耗品費用、水電費用、管理費用、合理利潤等綜合費用按材料費1:1的比例計算合計：2.9萬元。
外購發電機總成合計：約2.0萬元。
通往“海上控制平臺”的6KW容量直流和信號復合海纜暫定： 1.0萬元。
管理費、抵扣稅后的稅費及未預見費用合計：1.2萬元。
總計：合理出廠價約10萬元左右。
2、  固定式的結構：下圖是附著固定式剖面示意視圖，如，“附著”在“海風電”立柱上或淺海潮間帶海底立柱上（見潮間帶的發電模式圖）。
2.1 該結構的投入估算：每臺8萬元以內。（僅供參考！）
其中包括：綜合費用按材料費1:1的比例計算；
陸上輸變電線路和附屬設備等均攤每臺1萬元；
中央控制室的6KW容量直流線和信號線復合海纜60M，暫定：0.6萬元。
2.2 產出估算：100臺規模每度電成本約為：0.38元/度。（僅供參考！）
2.3 圖示：

固定式結構圖
從圖中可以看出：本技術是一個導“流罩直徑0.5-1米、高約4-6米、導葉外徑4-6米的固定式海浪發電機”，垂直或水平位置固定在最低低潮位水面下0.2米左右。如果潮水“紊流”大，在外面就加一個“導流總管”。由于是固定方式，所以就不需要“浮力了”，那就不需要導流總管、上下浮體、錨定系統等。另外外形體積都大大縮小了，使結構異常簡單，成本低廉。
這種結構，上下的海水仍然可以驅使葉輪機轉動，同軸帶動下面固定導流罩內的發電機做功。這種結構極似風力發電機。
其中：1、3、4、不轉動；2、和7、轉動。

swf1945qd · 發表于 2010-10-18 10:46:42

本帖最后由 swf1945qd 于 2010-10-18 10:51 編輯

四、導葉【自調】及發電的原理：
1、導葉【自調】的原理圖：導葉的【自調】是本技術的關鍵，通過下兩圖就可以清楚地了解了。
1.1 導葉的偏轉：從下兩圖中可以看出代表導葉的兩邊極不對稱，所以當海浪波向上或向下運動的時候，導葉就會被推動，會以導葉軸為圓心向上或向下則偏轉一個角度。
首先說明：這個【自調】術語的實質是指——導葉是被上下波動的海水推動，可以以導葉軸為中心，反復轉動一定角度，這個角度大小是預先設定的。
1.2 下圖是導葉向上【自調】形成夾角Φ1的工作原理圖：
1.3 結論：從兩圖中可以得出“不管海浪的海水向下還是向上運動葉輪機的導葉都會產生相同的運動方向”。那么，葉輪機的轉動就可以帶動同軸的發電機發電了。
Φ1 夾角形成的原理圖

2、  發電：形象化描述。
就是一個巨大的水輪發電機（形狀好像電風扇）置于海面下，不過這個水輪機的導葉可以【自調】，水輪機中心內部有一個小小的發電機。此時，不管海浪是向上還是向下的動能都可以被巨大水輪的【自調】導葉雙向吸收，并按一個方向始終推動水輪機轉動，周而復始發電機就可以24小時發電了。
五、本技術——海洋波能發電具有以下特點：大家可以以任何形式“PK”。
1、  同比優勢：本技術結構非常簡捷、故障點少、成本低、易施工、安裝維修簡單。
2、  可自動化管理：本技術各標準單元的所有傳感器信號、運轉信號可集中自動化切換處理，甚至“傻瓜化”管理。
3、  標準化生產：本技術可作為標準“發電單元”工廠化大規模生產。
4、  集約化建站：本技術模塊化組裝規模可大可小，可以邊建設，邊發電。
5、  可以聯產發電：本技術可與海風電、海流電、海光電等海發電技術形成全方位立體式的聯產，發展前景無限。
6、  獨立單元：本技術每臺發電單元發出的電流獨立輸出，互不干擾。
7、  同比本技術拆裝容易：恩技術由于單元化、小型化，插接式的安裝和拆卸簡捷方便，使安裝、維修、保養簡單化，可以隨意海上拖放和收回，這是其他技術無可比擬的極大優勢。
8、  安全運轉：本技術發電系統置于兩層“鋼殼內”，并受到多個傳感器保護和報警。確保溫度、濕度及電力參數的正常運轉，安全可靠。
9、  密封性極佳：本技術發電系統一個葉輪機只有一個接觸海水的軸封端——進入發電機的主軸動密封，在接觸海水端還設有防泥沙保護和軸承密封保護，確保運轉正常；確保10年內安全使用。
10、  同比火電，運轉費用極低：一次投資10年受益，無運轉成本，只有維修費用。
11、  同比海洋風力發電投資：具有一次性投資少，沒有昂貴的立柱和海底基礎建設投資，也不需要100米海上高空作業專用的海上作業船投資。雖然其他較相似，但是本技術拆、裝、維修和起重、運輸異常簡單，費用低廉。
12、同比海洋風力發電技術：由于本技術不是高空作業，維修簡單。所以本技術設備要求的制造精度和可靠性要求同比較低，都是通用技術，就是一個“傻瓜級”的產品。如果建立嚴格的維護保養和報廢制度，那么完全適用于安全運轉需要。
13、同比“太陽能”發電技術：
13.1  本技術同比一次投資相對較低。
13.2  本技術同比在海水中應用，功率密度大，且365天發電——海浪不休，發電不止，且是不受天氣限制的全天候技術，還不占用土地。
14、同比其他發電技術：如，利用海浪波能壓縮空氣、壓縮水來發電的技術，在結構上比較、故障點的比較、基建規模等等進行比較獨有一定的優勢。
因為本技術利用直連式發電，插接式安裝技術，用N個標準單元“集成”建設海上電站。故建站周期極短，資金和規模靈活。在結構上同比簡單。在系統接觸海水的故障點同比就少多了。另外陸地上不需要建設發電廠房了。
另外，采取單元式的由少到多、滾動集約式的“邊發電邊擴大”的發電規模，是無法比擬的。
15、和國外7大發電模式相比：列表如下。

swf1945qd · 發表于 2010-10-18 10:55:21

上面總是多一個說明書附圖二的圖，刪不掉？？？
接上頁
16、和滾動式、擺式等等海浪能發電技術相比：列表如下。
下面列表介紹幾個國內海浪發電技術和本技術進行產能、性價比較。（僅供參考）

453921758 · 發表于 2010-10-18 12:49:37

好東西呀，但是好像在申請專利的時候要模型吧

swf1945qd · 發表于 2010-10-19 13:27:31

好東西呀，但是好像在申請專利的時候要模型吧
7 l( k* x U( x C" P453921758 發表于 2010-10-18 12:49

不需要模型。謝謝！

海鑫源 · 發表于 2010-10-19 16:28:42

宋老師你好：
我是牛治博，一名青年工作者，看到你的文章后很受啟發，期待與你認識，并參與到開發波能的行動中。
我的聯系方式：
QQ：937908055
手機：15810322893

swf1945qd · 發表于 2010-10-19 21:03:40

宋老師你好：
- H+ {. n& j3 Z# E) [ 我是牛治博，一名青年工作者，看到你的文章后很受啟發，期待與你認識，并參與到開發波能的 ...
1 a& P% C! b! Y+ m. q海鑫源發表于 2010-10-19 16:28

您好牛治博：看到你的留言很受感動，的確這個項目很大，需要一個設計班子。其中包括：機械、電控、海洋工程等方面的技術人員。
機械設計,機械加工,設計軟件,機械工程師,設備管理,焊接,液壓,鑄造,密封,測量,工程機械,粉末冶金,軸承,齒輪,泵閥,工業自動化1 Q. V6 d6 C. m4 {0 ?
但目前的現狀是：
1、  專利尚未批下。
2、  本人年事已高，身體不好無力開發，但我堅信一定會有“高人”全面接受進行開發試驗的。
3、雖然已經有人在進行“單項”研究和試驗，也有人聯系合作，但尚無實質性的進展。
4、  可能的結果是：
4.1  政府介入支持——有機構接手，申請國家資金，這最好。（已有一家申請過，但是未果）
4.2  大的風投公司（包括國外）介入開發。（已有信息了）
4.3  大的企業接手開發。（小企業在搞單項）
5、  當前可再生能源的開發勢頭“迅猛”，背景形式大好。
我覺得這個項目是大有前途的了。
謝謝您的支持！

一只想飛的貓 · 發表于 2010-10-19 21:48:46

宋老師：
您好，您能介紹一下國內外對海浪能利用嗎？比如國外最大的海浪能發電站在哪里？多大的發電能力，已經建成多久……等等。
謝謝。
貓

swf1945qd · 發表于 2010-10-20 21:13:20

本帖最后由 swf1945qd 于 2010-10-20 21:19 編輯

宋老師：: P \8 z1 w7 Q0 J, r: Y
您好，您能介紹一下國內外對海浪能利用嗎？比如國外最大的海浪能發電站在哪里？多大的發電能力， ...
1 n1 K1 G) T/ D1 c( h/ y一只想飛的貓發表于 2010-10-19 21:48

對于國內外的海浪能利用的了解，也是在各種媒體上的介紹，我所了解（片面的）的是：

1、潮汐能的利用較早也較成熟——網上可以搜出來很多。

2、 , F2 c8 O" z( _9 \/ V. C& S7 I6 W5 Z
海岸線的利用海浪能發電，據了解“以色列”的技術目前較好，發電成本較低，被市場接受。

3、國外的技術，也是從網上了解的，在此不詳述。但仍然是海岸線的發電技術成熟，遠海海浪能利用成功的實用技術不多，可推廣的尚未發現。

4、國內技術，例如：

4.16 q$ J% J+ }2 ^+ l5 W
香港浪能企業集團股份有限公司采用以色列人發明的技術。2008年購買了該項專利，計劃將該項技術投入商業運作。項目落戶東平鎮葛洲島，目前該項目已進入了實質階段。

4.2" ~( E k \+ t% B
青島有個合和公司在建波浪電站據說是臺灣人的公司，采用日本技術？

4.3
4 Z" S7 v- r3 n* a T; z7 n3 \我國技術有廣州，青島等幾家實驗廠投產，效果不理想——成本較高。大都是“容積式”——就是利用海浪壓縮氣體或液體介質來發電。雖然可以發電，但是經濟性有待提高。

不全，隨便寫寫，不能作為“依據”引用。

至于其他的情況，網上很多，搜搜吧！在此就不“畫蛇添足”了。

一只想飛的貓 · 發表于 2010-10-20 22:15:25

宋老師：
謝謝您的答復。我的第二個問題是，人家憑什么不用以色列的技術而要用您的？您的優勢在哪里？
謝謝。

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