一种利用海浪、水电站下游波浪能双流发电组合装置 1.技术领域 [0001] 本发明涉及一种波浪能发电装置，尤其是一种利用海浪、水电站下游波浪能双流发电组合装置。 2.背景技术 [0002] 海洋面积占地球表面的71％，在我国海洋平均2‑7KW/m2的波浪能密度和波浪能 90％以上的产能时间，这两项指标均成倍高于太阳能、风能。全国5万座水电站，波浪能的利用和发展潜力巨大。开发利用波浪能发电具有重要意义。 [0003] 目前，全世界典型的波浪能发电转换装置有：振荡浮子式、振荡水柱式、摆式、水轮机、筏式、鸭式等。其中可以离岸的只有筏式、鸭式的转换装置，都是采用波浪能→液压能→机械能→发电机的模式，存在转换装置的中间环节多，捕浪面积小，制造复杂、成本高、安全性差等问题。而其他大多数的转换装置则是建设在海岸边，都要有牢固的地下基础、墙、坝、水池、水室等砌筑结构，或工程量大，或施工难度大，或选址要求高，消耗资源，影响环境，并且，波浪能的利用率低，发电效率低。其中，水轮机转换装置多是用在已经建好的水池储存水量，利用水池与水轮机的高度差，放水冲击水轮机旋转发电。尽管水轮机的效率比较高，但是，这种水池的水量和水轮机的数量不仅有限，还需要消耗电能先向水池里注水。因此，上述装置中多数和波浪能的利用少有关系，或者仅仅利用了波浪能很少的一部分，而且，这些转换装置普遍存在工程量和建筑难度很大，中间环节多，发电成本高，发电功率小等问题。尤其是，巨大的海洋波浪能没有被充分的利用，即发电转换装置俘获波浪能的面积太小，这是现有波浪能发电发展缓慢的关键问题。 [0004] 虽然专利号202110365675.6提供了比较全面的波浪能利用方案，但是，在更加充分地利用波浪能，提高产能和效率方面仍有不足。 [0005] 参阅文献：《波浪能发电装置设计与制造》、《新能源概述——风能与太阳能》、《认识海洋》。 [0006] 针对相关技术中的问题，目前还没有理想的解决方案。 3.发明内容 [0007] 针对上述波浪能转换装置存在的问题，本发明提出一种利用海浪、水电站下游波浪能双流发电组合装置，能够解决上述波浪能发电存在的问题，尤其是导流板的设置，使得波浪能的有效利用更加充分、合理，最大限度解决转换装置俘获波浪能面积小且效率低的问题。方案如下： [0008] 本发明把原本在海岸边布设的水轮机发电装置和其他发电转换装置搬到海里的平台上，并且互相连接、覆盖海面、由近及远、无限扩展，更大面积的俘获波浪能。所述一种利用海浪、水电站下游波浪能双流发电组合装置包含有水轮机发电系统、风力发电系统、太阳能发电系统、淡水收集系统、组合系统、沉浮系统、网箱养殖等，实现多能互补，综合高效利用。现以一组为例进行说明。 [0009] 所述一种利用海浪、水电站下游波浪能双流发电组合装置的水轮机发电系统，其特征是，所述水轮机发电系统包含有浮动平台、水轮机、发电机三部分。所述浮动平台是以两条矩形无缝钢管为浮仓作为浮体，中间由波浪形导流板牢固连接而成。所述浮仓前端呈喇叭口形状，底面设置多个沉浮底座，浮仓的里面安装有各个发电机及其组件组成发电系统；所述波浪形导流板为多个半圆形相切连接的曲面体，而导流嘴则是导流板上下两层水流的分水岭，呈圆滑曲线形状，导流板包括导流嘴两侧牢固连接两个浮仓形成漂浮平台。所述水轮机的轮轴、六等分圆弧形叶片，采用铝合金挤压成型的一体轮。水轮机分别布置在导流板的上、下两层，旋转方向相反；所述发电机安装在水轮机轮轴两端的浮仓里组成发电系统。 [0010] 所述的一种利用海浪、水电站下游波浪能双流发电组合装置的风力发电系统，其特征是，所述风力发电系统包含有垂直轴风力发电叶轮，通过支架里的中心轴旋转带动安装在浮仓内的发电机发电。其中，垂直轴风力发电叶轮采用专利号：ZL202020099229.6的结构形式，在浮仓平台上至少安装6组；所述垂直轴风力发电叶轮为相同直径，不同高度设置。 [0011] 所述的一种利用海浪、水电站下游波浪能双流发电组合装置的太阳能发电系统，其特征是，以不同高度的垂直轴风力发电叶轮作为立“柱”，在其顶端“柱”与“柱”相连接的倾斜的框架上面，安装太阳能电池板，并连接安装在浮仓内的太阳能发电组件实现太阳能发电；太阳能电池板的安装，应当北高南低。 [0012] 所述的一种利用海浪、水电站下游波浪能双流发电组合装置的淡水收集系统，其特征是，所述淡水收集系统包含有淡水集水罩，淡水管，淡水槽；淡水收集系统利用了太阳能电池板下面倾斜的空间，由一顶部倾斜下部开口的五面壳体作为集水罩，将海洋自然蒸发的淡水微粒、雨水收集得到淡水；所述集水罩的下沿倾斜并弯曲成槽，即可以使淡水自行流动的半圆形(见图2‑C部放大)，在最低点处设置淡水管，与其下的淡水槽连接；所述淡水槽为一开口向上的矩形槽体，既连接集水罩汇集的淡水，又盛接太阳能电池板流下来的雨水，二者汇合通过管道发送陆地。 [0013] 所述的一种利用海浪、水电站下游波浪能双流发电组合装置的沉浮系统，其特征是，所述浮仓底面设置多个圆柱形的空心底座，分别连接注、排水泵。当遇到极端大风天气时，启动注水泵向沉浮底座注水，使装置下沉到水面以下，避免装置受损；当天气好转，启动排水泵将沉浮底座的水排出，使装置上浮到正常工作位置。 [0014] 所述的一种利用海浪、水电站下游波浪能双流发电组合装置的组合系统，其特征是，所述的组合是通过浮仓的前后左右安装的柔性连接块互相穿插就位，销轴穿孔固定。实现组与组的快速连接成为整体，又保持了每一组随浪起伏的自由度，也为以后维修、更换创造了条件。 [0015] 所述的一种利用海浪、水电站下游波浪能双流发电组合装置的网箱养殖，其特征是，在浮仓的底面安装监控器和挂钩网箱。 [0016] 4.本发明具有如下显著特点： [0017] 1、本发明的发电装置可设在海、湖、江、河里面，可以最大限度地发挥水轮机效率高的优势，可以捕捉到最大的波浪能，并且使捕捉波浪能的面积无限扩展，基本解决了现有波浪能发电成本高、功率小、质量差的三大问题。 [0018] 2、最大限度地解决现有波浪能发电装置俘获波浪能面积太小以及波浪能利用率低的问题，尤其是波浪形导流板的设置，使水轮机安装在其上、下两层，相同面积安装水轮机的数量倍增，同样，俘获波浪能的面积倍增，更加充分、合理的提高了波浪能的利用率。 [0019] 3、水轮机的制造，采用铝合金挤压的轮轴、叶片一体轮，解决了叶片曲面成型与轮轴焊接变形不对称等技术问题，其制造精度、以及叶片与轮轴的结合强度都大大提高，还使整体叶轮的重量大幅减轻，同时，使材料成本、加工制造成本都明显降低。 [0020] 4、波浪能、风能、太阳能多种清洁能源高效发电，还可收集淡水，不消耗任何能源； 垂直轴风力发电叶轮既能旋转发电，又能制造高度差，作为立“柱”来承载太阳能电池板和淡水集水罩，一举多得。 [0021] 5、结构简单，维护便捷，可以快速的制造、投放和维护；可以快速形成对海岛、海上作业平台的四面“包围”，快速形成供电、供水能力，保障海岛和海上作业平台的基本需求。 [0022] 6、节省了现有波浪能发电在沿岸建筑的资源、成本和大量的占地，不迁移人口，不受选址的限制，更有利于恢复自然，减少污染，保护环境。 [0023] 7、在浮仓的底面设置监控器和吊挂网箱，可以监测网箱养殖的鱼情。 [0024] 8、在浮仓的前端呈喇叭口形，可以增大进水量和减少阻力；浮仓的里面安装有发电机(水轮机的、风力机的)和发电组件(太阳能)；浮仓底面设置有多个沉浮底座，当遇到极端天气时可向沉浮底座内注水，使整个装置沉入水下，避免装置受损；当天气好转，可将沉浮底座内的水排出，使整个装置上浮到正常工作状态。 [0025] 9、不仅适用于海洋，还适用于内陆的非航运水道，特别是利用水电站下游水道的水流能量发电，价值将非常可观。 [0026] 10、实现小型化、模块化、工程化的国家规划目标。 5.附图说明 [0027] 为了清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单介绍，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0028] 图1是根据本发明实施例所述的一种波浪能双流发电装置的主视图； [0029] 图2是根据本发明实施例所述的一种波浪能双流发电装置的左视图和B‑B局部剖面图及C部放大图； [0030] 图3是根据本发明实施例所述的一种波浪能双流发电装置的A‑A剖面图； [0031] 图中：(1)太阳能电池板；(2)淡水集水罩；(3)垂直轴风力发电叶轮；(4)垂直轴风力发电叶轮；(5)淡水管1；(6)淡水槽；(7)淡水管2；(8)淡水管3；(9)柔性连接块；(10)浮仓； (11)沉浮底座；(12)网箱挂钩；(13)监控器；(14)导流嘴；(15)导流板；(16)水轮机轮轴； (17)水轮机叶片。 6.具体实施方式 [0032] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例都属于本发明保护的范围。 [0033] 实施例一 [0034] 本发明实施例一所述的一种利用海浪、水电站下游波浪能双流发电组合装置包含有：波浪能水轮机发电系统、垂直轴风力发电系统、太阳能发电系统、淡水收集系统、组合系统、沉浮系统、渔业应用等，此例适用于海洋。 [0035] 在本发明的一个具体实施例中，所述一种利用海浪、水电站下游波浪能双流水轮机发电系统，其特征在于，以两条浮仓(10)的矩形钢管为浮体，由导流嘴(14)、导流板(15)连接浮仓(10)成牢固的整体平台，水轮机分为上、下两层安装在两条浮仓(10)之间，每个装置至少安装六组水轮机，上、下两层的水轮机，旋转方向相反。 [0036] 进一步地，所述浮仓(10)前部采用喇叭口形状，以增加海水进入水轮机的流量，并且尖端部分为圆角，以减少水流的阻力。所述浮仓(10)里面安装有水轮发电机、风力发电机、太阳能发电组件等，分别连接相应的转换装置组成各自的发电系统。 [0037] 进一步地，所述水轮机包含轮轴(16)、叶片(17)、发电机三部分，轮轴贯穿于两浮仓(10)中，分别连接固定在浮仓(10)中的发电机。 [0038] 进一步地，所述水轮机叶片(17)六等分均布于轮轴(16)上，轮轴和叶片采用铝合金挤压成型一体轮，叶片呈圆弧状，且外端有短小的折弯，目的是减少回转阻力，增加叶片(17)的强度和增大水流的推力；铝合金挤压成型后的轮轴、叶片，做表面硬化和防腐处理。 [0039] 进一步地，所述双流波浪能发电，是以波浪形导流板(15)的设置为标志，上、下两层的水轮机同时俘获波浪能，成倍增加波浪能的利用率。所述波浪形导流板(15)为多个半圆形相切连接的整体，作用既是阻挡波浪对水轮机的下部(下层的上部)叶片(17)做无用功，又是两个浮仓(10)中间的连接体；而导流嘴(14)则是上下两层水流的分水岭，曲线形状利于减少水流的阻力。 [0040] 在本发明的一个具体实施例中，所述一种波浪能双流发电组合装置的风力发电系统，包含有垂直轴风力发电叶轮(3)和垂直轴风力发电叶轮(4)，这两叶轮的区别仅仅是高度不同。 [0041] 进一步地，所述垂直轴风力发电机叶轮(3)和垂直轴风力发电叶轮(4)采用专利号：ZL202020099229.6的叶轮结构形式，选取不同的高度尺寸连接于浮仓(10)上平面。垂直轴风力发电叶轮(3)、(4)至少安装六组。 [0042] 进一步地，所述垂直轴风力发电叶轮(3)、(4)的中心轴连接浮仓(10)内的发电机旋转发电。 [0043] 在本发明的一个具体实施例中，所述的一种波浪能双流发电组合装置的太阳能发电系统，包含有太阳能电池板(1)和浮仓(10)内的太阳能发电组件；所述太阳能电池板(1)是在垂直轴风力发电叶轮(3)、(4)顶部连接的倾斜的框架上，安装太阳能电池板(1)，并且是北高南低。 [0044] 进一步地，当组合装置的朝向为南北方向时，可将太阳能电池板(1)分为多段，保持北高南低形态。 [0045] 在本发明的一个具体实施例中，所述的一种波浪能双流发电装置的淡水收集系统，包含淡水集水罩(2)、淡水管1(5)、淡水管2(7)、淡水槽(6)、淡水管3(8)。 [0046] 进一步地，所述集水罩(2)为一顶部倾斜，开口向下的五面体，下沿倾斜并且弯曲成可以使淡水自行流动的半圆形(见图2‑C部放大)。在下沿的最低点设置淡水管1(5)与其下的淡水槽(6)连接；淡水集水罩(2)安装于太阳能电池板(1)下面的空间，采用不锈钢薄板制成。 [0047] 进一步地，所述淡水槽(6)为一开口向上的矩形槽体，既连接淡水集水罩(2)汇集的淡水，又盛接太阳能电池板(1)流下来的雨水，二者汇合通过淡水管2(7)和淡水管3(8)，输送陆地。 [0048] 在本发明的一个具体实施例中，所述的一种波浪能双流发电装置的组合系统，是通过浮仓(10)外侧安装的柔性连接块(9)，互相穿插就位，销轴穿孔固定，实现组与组连接，无限扩展。连接方式有两种：一是横向连接，即按照图3所示的位置连接并延伸；二是竖向连接，即改变柔性连接块(9)的安装位置为首尾相连并延伸。 [0049] 在本发明的一个具体实施例中，所述的一种波浪能双流发电装置的沉浮系统，包含有沉浮底座(11)和注排水泵。在浮仓(10)底面安装多个沉浮底座(11)，分别连接注、排水泵。 [0050] 进一步地，当遇到极端天气时，可向沉浮底座内注水，使整个装置沉入水下，避免装置受损；当天气 [0051] 好转，可将沉浮底座内的水排出，使整个装置上浮到正常工作状态。 [0052] 在本发明的一个具体实施例中，所述的一种波浪能双流发电装置网箱养殖，在浮仓的底面设置监控器(13)和吊挂网箱，可以监测网箱养殖的鱼情。 [0053] 实施例二 [0054] 本发明实施例二所述的一种利用海浪、水电站下游波浪能双流发电组合装置包含有：波浪能水轮机发电系统、垂直轴风力发电系统、太阳能发电系统、组合系统、沉浮底座(11)，适用于非航运江、河、湖泊，尤其是水电站下游河道。 [0055] 实施例二是在实施例一的基础上，根据内陆江河、水电站下游河道不同于海洋的特点，对组合装置中不必要的功能做了一些改动，如去掉了监控器(13)、网箱挂钩(14)；去掉了淡水集水罩(2)及淡水管(5)、(7)、(8)、淡水槽(6)；而沉浮底座(11)则去掉了注排水的功能。 [0056] 首先，内陆河道不太适合养殖，所以，不需要水下监控器(13)和网箱挂钩(12)；其次，内陆河道都是淡水，不像海洋、海岛那样渴望和收集，所以，不安装淡水集水罩(2)及淡水管(5)、(7)、(8)、淡水槽(6)；而内陆河道的深度变化较大，特别是水电站下游河道时有干枯，所以，沉浮底座(11)只要能起到增加浮力和支撑浮仓(10)，保护水轮机叶片(17)不触底损坏的作用，就不需要注排水可沉浮的功能。 [0057] 上述实施例一和实施例二的明显区别在于适用场景不同。前者适用于海洋、海岛，后者适用于非航运江河湖泊，特别是水电站下游河道水流资源的开发。