風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)型于瀑布發(fā)電的并網(wǎng)供電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)型于瀑布發(fā)電的并網(wǎng)供電系統(tǒng)，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瀑布之下的河道或沿岸。瀑布之下的河道或沿岸布置有數(shù)組或數(shù)十組發(fā)電裝置，發(fā)電裝置之間通過輸電線互聯(lián)并連接岸上輸電系統(tǒng)。
【專利說明】 風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)型于瀑布發(fā)電的并網(wǎng)供電系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)型于瀑布發(fā)電的并網(wǎng)供電系統(tǒng)。
【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]
[0008]顯然，風(fēng)電的發(fā)展是具有局限性的。中國有許多著名的瀑布，像位于貴州省鎮(zhèn)寧布依族苗族自治縣西南部的黃果樹瀑布、安徽省黃山的九龍瀑布、黑龍江省牡丹江上鏡伯湖出口處的吊水樓瀑布、浙江省雁蕩山馬鞍嶺西的大龍湫瀑布、山東嶗山的龍?zhí)镀俨?、云南最大最壯觀的大疊水瀑布、廣西西隆的冷水瀑布等等。
[0009]顯然，瀑布之下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)量也是很大的。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，但瀑布之下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)型于瀑布發(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】

[0010]本發(fā)明的目的是提出一種風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)型于瀑布發(fā)電的并網(wǎng)供電系統(tǒng)，以解決上述問題。[0011]本發(fā)明提供的風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)型于瀑布發(fā)電的并網(wǎng)供電系統(tǒng)，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，一部分水磁塊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瀑布之下的河道或沿岸。瀑布之下的河道或沿岸布置有數(shù)組或數(shù)十組發(fā)電裝置，發(fā)電裝置之間通過輸電線互聯(lián)并連接岸上輸電系統(tǒng)。
[0012]所述永磁磁幄為柱形或方形或箱形。
[0013]所述永磁塊為釹鐵硼或強(qiáng)磁材料。
[0014]所述圓形鐵芯由娃鋼材料構(gòu)成。
[0015]所述置于磁幄的水葉為八片或多片。
[0016]所述葉輪直徑為10-30m。
[0017]所述鐵塔高為10_30m。
[0018]所述瀑布之下的河道布置有10-100組發(fā)電裝置。
[0019]所述瀑布之下的河道布置的發(fā)電裝置的間隔為100-200m。
[0020]鐵塔通過水泥墩或打樁的方式固定于瀑布之下的河道底部，也可樹立于瀑布之下的岸邊或橫擔(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)。瀑布之下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)量也是很大的。利用瀑布順勢而下的水流發(fā)電，不僅不占用大片土地，還能充分開發(fā)瀑布蘊(yùn)藏的能量且不會破壞生態(tài)平衡，通過多組發(fā)電裝置構(gòu)成的并網(wǎng)供電系統(tǒng)可為偏遠(yuǎn)的景區(qū)提供足夠的電力保障。
[0021]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。
[0022]實(shí)施方式
[0023]下面通過實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行說明。
[0024]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瀑布之下的河道或河岸。
[0025]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。瀑布之下的河道布置有30組發(fā)電裝置，發(fā)電裝置之間的間隔為10m通輸電線連接且并網(wǎng)于岸上輸電系統(tǒng)。
[0026]鐵塔通過水泥墩固定于瀑布之下的河道底部，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。
【權(quán)利要求】
1.一種風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)型于瀑布發(fā)電的并網(wǎng)供電系統(tǒng)，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瀑布之下的河道或沿岸。瀑布之下的河道或沿岸布置有數(shù)組或數(shù)十組發(fā)電裝置，發(fā)電裝置之間通過輸電線互聯(lián)并連接岸上輸電系統(tǒng)。
【文檔編號】H02J3/38GK104037798SQ201410155463
【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)