這個海水波能發電的專利可行嗎？

oybj18 · 發表于 2010-8-17 20:38:57

我的長度不符合要求QQ:85312759

swf1945qd · 發表于 2010-8-19 21:05:57

你既然已經申請了專利了，就不用擔心了，如果你愿意，可以給我原理圖或設計圖，我看看是否可以為你做一個樣 ...) a% F( _/ [4 k b
oybj18 發表于 2010-8-16 18:34

祝賀與oybj18合作開始，是騾子是馬該“遛一遛”了。
模型能在空氣和水池中“自調”和“旋轉”，難道在海浪中就不“自調”和不“旋轉”了嗎？
我想會轉的，只不過和風能發電機比較會更慢，但是能量（轉矩）會更大。
因為水的密度是空氣的密度8百多倍，推力大，阻力也大。
那么采取兩種措施解決：
1、加大發電機內變速器的速比。
2、采用“氟涂料”，利用不粘性，減少阻力。
大家說可以嗎？: f% F& I- a6 W" W- H; p

swf1945qd · 發表于 2010-8-20 10:09:53

較大功率——技術突破
【自調導葉葉輪式波能發電單元】
——海浪波能發電技術——
一、概述：
1、  海水發電：國內外海水發電的技術很多，也很成功。但是由于普遍高于“火電”發電成本的現狀，就造成了無法大規模推向市場的局面，本技術要提高經濟效率——功率大型化是必由之路。
2、  項目簡介：個人專利【自調導葉葉輪式波能發電單元】通過改變葉輪機直徑，就可以改變發電機的發電功率。下面介紹的樣例——較大功率波能發電單元單機容量可以實現15KW以上。理論上本技術可以實現“兆瓦級”。
3、  前景：由于本技術是葉輪機和發電機“直連式”緊湊型發電結構，故異常簡單、緊湊、可靠、效率高，只有一個接觸海水的“密封軸封”，故障率極低。本技術發電成本低于0.38元/KWH。
4、  發電成本幾乎就是供電成本：由于不輸入“國網”，是沿海或島嶼的自備電站，直接自產自銷，故輸電簡單效率高，發電成本幾乎就是供電成本，所以可以與“國電”競爭。預計本技術將具有廣闊的市場前景，可以迅速開發。
二、本技術目前的技術狀況
1、  技術狀態：目前，本技術處于專利審批和初步設計階段。只應用“模型”在空氣中和水池中進行了的模擬試驗。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。也進一步推論了，不管是向上還是向下的海浪是可以推動葉輪機轉動的。因為海水的密度是空氣的832倍，毫無疑問這個實驗說明本技術【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。
但是在水中由于海水的密度大，旋轉的速度不快，但是能量密度大，擬由兩個措施加以改善：
1.1．表面涂覆“聚四氟乙烯”涂料大幅減少“摩擦力”。
1.2 發電機減速機的速比加大，適應大扭矩低轉速的旋轉，提高了效率。
2、  大型化的措施：因為每個海浪的動能和勢能時刻在變化，在每個海浪周期里的能量也是變化的，故難以大型化，這是制約海浪發電技術發展的瓶頸。
本技術有效的解決了這個難題。使設計的葉輪機半徑遠遠大于海浪的周期，這樣就加大發電功率。
3、  直觀印象：
本技術外形就像一個巨大的“風力發電機”外形一樣，垂直或水平安裝或形成一定的夾角安裝。只不過動力介質不一樣，一個是 “定向的風”，一個是“波動的海水”。
本技術可以安裝在近海的海底，也可以在深海“寄生”在海中的大型物體上，如：海風電立柱、石油平臺、養殖平臺等載體周圍，利用海浪發電。
三、經濟效益分析：下面以“固定式”發電單元為例分析。漂浮式可能要增加20%。
1、  選用參數：
1.1  導葉表面積合計32平方米；由于存在“迎水角度”，有效做功面積按25平方米計算。
1.2  上下“導流罩”直徑0.5-1米、高約1.5-2米；外徑17米。
1.3  不間斷發電天數約為355天/年。
2、  單臺投入：上述實例的投入每臺成本小于11.4萬元。其中包括：
2.1  材料費：固定立柱和整機制作所有原材物料費用，合計3萬元。其中包括：
2.1.1  固定立柱水泥和鋼材等材料費約0.6萬元。如果一個立柱安裝4臺，材料費還會相應減少。
2.1.2  導流罩約3噸鋼材等合計材料費1.6萬元。
2.1.3  葉輪機材料費鋼材和塑膠32平方等0.8萬元。
2.1.4  合計：材料費約3萬元。
2.2  綜合制作費用：包括制作、運輸、安裝、合理的利稅等費用，按上述材料費1:1.2的比例計算，約為3.6萬元。
2.3  發電機系統：經改造利用風力發電機15KW的機芯（包括備用零配件），按較高費用估價約4萬元以內。
2.4  通向中央控制室的15KW容量直流和信號線復合海纜平均60M，暫定：0.8萬元。
2.5  單臺合計：11.4萬元。
3、單臺產出：按折舊期10年計算，10年折舊后的殘值（較大）暫不計算在內，單臺10年發電75萬度。分析如下：
3.1  全年不間斷發電天數時間：因為是用備品發電機，現場插接式的更換方式，故簡單可靠，不影響附近發電機工作，暫定10年發電期內計劃大、中、小修和保養更換時間平均每年是5天；年平均事故5天，故不間斷發電天數暫定為355天。
3.2  平均功率估算：由于迎水角度等因素的存在， 32平方“導葉”的有效做功面積約為25平方米。按平均0.6KW/平方米的海浪蘊藏能量計算，每個發電單元平均功率約為15KW，屬中小型發電機。
3.3  10年的發電量計算：按理論發電量的60%綜合轉換效率計算，用戶實際使用的發電量為75萬KWH。
10年*355天/年*24小時/天*15KW/小時*60%（綜合轉換效率）
=10*355*24*15*0.6=76.68=約75萬KWH
4、  成本核算：按20臺裝機容量計算。
4.1  單臺投入：合計約28.54萬元。
4.1.1  投入每臺（固定式）購入費用約11.4萬元。
4.1.2  分攤陸上輸配電系統和附屬設備等，按20臺規模計算每臺均攤約5萬元。
4.1.3  備用機2臺（20臺規模），每臺分攤費用1.14萬元。
4.1.4  每臺分攤配備維修船及運轉費60萬元/20臺=3萬元。
4.1.5  由于自動化較高，用插接式更換方法檢修簡單易行，故編制4人。10年4人的人工、管理費、稅費、備品、配件等費用，每臺分攤約8萬元。
4.1.6  合計28.54萬元。
4.2  單臺有效產出：按60%的綜合轉換效率計算，單臺10年發電75萬度。
4.3  每度電發電成本：單臺投入/單臺有效產出=28.54萬元/75萬度=0.38元/度電，每度電約合人民幣0.38元。
5、  經濟效益分析：本分析的參數選用和數據估算，都盡量采用大數值，給結論留有較大的回旋余地，因此估算結果是經得住“推敲”的。
5.1  此估算結果應該說【同比其他發電技術是最低的，也低于國家電網的收購價，有較強的競爭能力和市場前景。
5.2  如果規模加大如100臺1500KW裝機規模，甚至更大，其電價在此基礎上會大大降低。
5.3  再如果，自成沿海獨立的電網或是按國家“補貼”電價收購，則又節省了龐大的配套設備，其電價會更加降低，且有可觀的【盈余】。（見4.1.2  ……每臺均攤約5萬元）
5.4  由于是自產自銷的供電系統，在計算時已經【按理論發電量60%的綜合轉換效率計算了實際供電量】，所以計算的發電價格接近用電價格，這就大大低于沿海國電供電價1元/度以上的現狀。
（完）

swf1945qd · 發表于 2010-9-2 08:38:26

本帖最后由 swf1945qd 于 2010-9-2 08:39 編輯

海水發電技術的引深產品介紹：
這可能嗎？這里高手云集，請給點意見吧！先謝謝了

繼海水發電的技術【自調導葉葉輪式波能發電單元】以后，利用海浪波能的專利技術，“直接將海浪能轉化為動力的裝置”也公開了。

本技術“直接將海浪能轉化為動力的裝置”是將海洋中海浪往復運動的動能直接轉化為垂直方向的動能，可以作為“動力源”輸出。是真正的可再生、純綠色的能源造福于人類。

這個“動力源”可以如果作為直線推進的動力應用于海中船舶等漂浮物的推進動力。那么只要海中有海浪，不管【風向】、【海浪波的傳播方向】都與動力方向無關，都就可以轉化為一個定向推力來推動船舶航行。這就形成了不要電、不要油真正的“自行船”。

例如：海邊的旅游船，在浪大的時候可以自行，浪小的時候，輔以腳踏動力，逆風或提高船速時可以開動備用馬達。

原理和“自調導葉葉輪式波能發電單元”相同，在此就不多敘了。

示意圖如下：

1、自行船“從船頭方向看”的視圖：

2、自行船“從船側面看”的視圖：

3、自行船的工作原理：沒有風、海流和地形影響的海浪——涌浪，比較簡單，就是水分子的上下交替轉變，沒有水平方向的流動，只有簡單的相互“位移”。
所謂的海浪波，就是海浪傳播的方向，是由風源以同心圓的形式線外傳播，但是沒有海水的流動，就好像舞臺的“人浪”表演，人沒“流動”，只是上下的活動，就形成了“浪”的移動——錯覺。

那么如下圖：上下的海水必定會產生如圖的“動力方向”——這就是自行船的動力源啊！

swf1945qd · 發表于 2010-9-2 13:21:23

如果這個設想成立——前提。
這個引深項目的應用，除了“旅游船”的用途以外，還可以用于海島間的大型渡船（排）。
考慮用“排”作為貨運理由有2。
1、剛性好：第一層是貨和人。其下是大口徑的鋼管構架。再其下的水中是一排排的若干串聯的短葉片。
2、這樣面積大：若長40米，寬25米的底面積，就可以有1000平方米。按每平方1KW的海浪能量就是1000KW。扣除：
* 葉片密度為0.4。（有余量）
* 能量有效轉換率0.4：包括傾角是有效面頰減少；每片葉片有很小一部分因同時受到上和下的推力而抵消和摩擦損失等因素。（有余量）
那么，得到的動力就有160KW左右。這個不用油的動力可觀啊！
還有尚未考慮的因素和數值不準確，一修正，結論就有了。
速度慢是一個“硬傷”，暫沒辦法

swf1945qd · 發表于 2010-10-4 08:10:19

本帖最后由 swf1945qd 于 2010-10-4 08:14 編輯

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！
海浪發電技術PK已經很長時間了如今終于有人參與“PK”了。真是可喜可賀，那么大家起來共同探討吧！
下面這個表就是“挑戰書”，歡迎迎戰，拿出論據批駁，支持你們狠狠地批！

1、結構模式同比表。（表一）

序號             項       目          結構模式和特點                      轉換效率
1 自調導葉葉輪式波能發電單元直連式：海水直接帶動葉輪發電機組          高
2 “巨蟒”式的海浪發電機：       容積式：壓縮水，間接水輪發電                低
3 “海蛇”海浪發電                鉸接式：利用彎曲移動間接帶動水輪發電    低
4 澳大利亞西部弗里曼特爾海浪容積式（水或空氣介質）：利用海浪壓縮
   發電、蘇格蘭的愛斯來島等。海水或空氣帶動渦輪發電。二次做功不但
   以及國內幾個類似的試驗電站復雜、成本高、效率低，而且還要陸地建廠。低
5 滾動發電                            直連式：不需要復雜裝置，單機功率小。低

注：“容積式”是指利用海浪上下的波動來壓縮容積內的“液體”、“氣體”等介質，進行發電
的模式暫叫它為【容積式】。

2、安裝、維修和工作環境同比表。（表二）

序號項    目          安裝和工作環境                         特點
1 自調導葉葉輪式整體組裝后托運至現場，半潛式組    整體更換式安裝維修方便，不影響
   波能發電單元    裝于水面下，接插式集群成大型電站整體發電，水下環境可全天候運轉
2 “巨蟒”式的海    整體組裝后托運至現場，在水面運    抗惡略天氣較差，整體維修則停止
   浪發電機：       轉。                                        發電，結構較復雜。
3 海蛇海浪發電    系統和結構復雜、組裝于水面          同上
4 集液或氣體進行壓縮和發電兩套系統和結構復雜、    抗惡略天氣較差，故障點多維修復
發電的試驗電站按裝于水面工作。                         雜，結構復雜。

5 滾動發電          單機小巧，安裝、維修不影響整       漂在水面或附著在物體上，全天候
                        體發電。                                     運轉
注：“容積式”是指利用海浪上下的波動來壓縮容積內的“液體”、“氣體”等介質，進行發電
的模式暫叫它為【容積式】。

3、故障點和可靠性同比表。（表三）

序號             項    目                                           故  障  點  和  可  靠  性
1       自調導葉葉輪式波能發電單元       只有一個軸封接觸海水，耐腐蝕、工作可靠性
2       “巨蟒”式的海浪發電機：             故障點相比較多，工作較可靠性
3       “海蛇”海浪發電                         故障點相比較多，工作較可靠性
4       容積式集液或氣體的海浪發電       接觸海水故障點多，系統較復雜，工作可靠性差
5       滾動發電                                  全密封故可靠性好。

4、受【海浪發電研究之魔咒】的影響（表四）

序號             項       目                影響                原因
1       自調導葉葉輪式波能發電單元       不影響          最小化葉片，串聯
2       “巨蟒”式的海浪發電機：          不影響       跨波長設計
3       “海蛇”海浪發電                      不影響       跨波長設計
4       容積式海浪發電                      影響          單機無法大于1/2波長
5       滾動發電                               不影響       不可以大于波長

注：“容積式”是指利用海浪上下的波動來壓縮容積內的“液體”、“氣體”等介質，進行發電
的模式暫叫它為【容積式】。

5、單機容量、大功率解決的辦法和波向的影響同比表。（表五）

序號    項    目                      單機容量（KW）    電站大型化       波向影響
1 自調導葉葉輪式波能發電單元    較大25KW          可集群大型化       不影響
2 “巨蟒”式的海浪發電機：       大于1000KW       可集群大型化       有影響
3 “海蛇”海浪發電                   大，750KW          可集群大型化       有影響
4 容積式集液或氣體的海浪發電    單機容量小          可集群大型化       不影響
5 滾動發電                            單機容量最小       可集群大型化          有影響

說明：本內容采用的技術參數等均為個人提出，因受知識范圍和理解所限，故與實際非常有可能有出入，甚至是錯誤。如果一經指正立即改正，這也是開此貼的目的之所在，敬請原諒！愿大家共同提高，謝謝！

這是PK六，全部PK（1-6）請看博客：http://blog.tech110.net/?14490/

swf1945qd · 發表于 2010-10-17 18:20:01

下面以（海）風電的資料作為參考，說明一下本技術還有較大的“盈利空間”。

【在9月10日舉行的開標儀式上，中電投、國電電力(3.40,0.06,1.80%)、大唐發電(7.13,0.20,2.89%)、華電國際(4.04,0.13,3.32%)等企業均投出了0.6～0.7元/千瓦時之間的上網電價。其中，中電投在東臺和大豐兩個項目中，投出了0.6101元/千瓦時的全場最低電價。在評標中，價格所占比重為50%左右。
“每千瓦時0.61元是江蘇地區的陸地風電價格。中電投投出的0.6101元/千瓦時的全場最低電價相當于當地的陸地風電價格。”施鵬飛表示，目前我國已對陸地風電按照資源區情況劃分了4類標桿上網電價，分別為每千瓦時0.51元、0.54元、0.58元和0.61元。“如此低的報價，企業運營虧損是一定的。”
雖然從招標中標結果公布情況來看，最低報價被否，但是提高的幅度并不大：濱海30萬千瓦的風電項目的中標價為0.737元/千瓦時；射陽30萬千瓦的風電項目的中標價為0.7047元/千瓦時；大豐20萬千瓦風電項目的中標價為0.6396元/千瓦時；東臺20萬千瓦風電項目的中標價為0.6235元/千瓦時。對此，施鵬飛表示中標價格仍然偏低。
“海上風電的成本將遠高于陸上風電。”中船重工(重慶)海裝風電設備有限公司董事長楊本新表示，雖然海上風電資源是陸上風電資源的3倍，有巨大空間，但由于海上風電對裝備要求更高，而且海上面臨許多不可控的風險，對風機質量和安裝的要求更高。
施鵬飛稱，從招標書上看，海上風電每瓦裝機成本為1.6萬元，而陸上風電裝機成本為9000元～10000元，海上風電機組裝機成本高于陸上風電機組成本50%以上，但電價并未相應提高，海上風電價格仍有較大上調空間。
一位風電專家表示，按照目前國內的海上風電建設成本和技術水平，1元/千瓦時左右的報價較為合理。】

本設計的電價分析：每度電約合人民幣0.38元。
其中：
1、  單臺投入：合計約28.54萬元。投入每臺（固定式）購入費用約11.4萬元。
2、  單臺有效產出75萬度。
3、  每度電發電成本：每度電約合人民幣0.38元。
4、  按目前我國已對陸地風電按照資源區情況劃分了4類標桿上網電價，分別為每千瓦時0.51元、0.54元、0.58元和0.61元。平均為0.56元/度。
5、  結論：以此為依據比較本技術的應用前景如下：
5.1 本技術的0.38元的計算價格（應該是較保守的）和國家上網電價0.56元的差價為0.18元/度。
5.2 盈利空間的比較：
即使本技術成本計算上還有“遺漏”項目，那么盈利空間約為32%。也就是說：還允許有32%的空間來彌補本設計“成本估算”上的不足。
這個空間還是非常大的啊！

houbaomin0620 · 發表于 2011-8-2 11:38:18

這種發電單元的功率如何？在遇到較大自然災害時抗風險能力是否有保障，樓主能否考慮直接不經蓄電池就提供給用戶供電，因為如果有很多發電單元機組，那蓄電池也增加了很大的成本，而蓄電池有極易產生環境污染，而樓主提倡的是綠色環保新型能源。

swf1945qd · 發表于 2011-8-2 15:28:43

houbaomin0620 發表于 2011-8-2 11:38 * X6 n) `6 u* j f7 P; R% _
這種發電單元的功率如何？在遇到較大自然災害時抗風險能力是否有保障，樓主能否考慮直接不經蓄電池就提供給 ...

這種發電單元的功率如何？】————

以每臺四個葉輪機（4+1個浮體）構成的發電單元，10臺發電單元所組成的海上發電場為例進行經濟效益預測，估算結果總裝機容量年平均約3768KW/海上發電場。

（注：所取數值為可行性研究時的假設，其結果僅供大家對此技術評估時的參考！）

在遇到較大自然災害時抗風險能力是否有保障】————

本技術選擇海區不會受各種“海況”和“海侯”因素的影響，在凡是波高大于1米的離岸海域均可選址建發電站，安全可靠地連續發電。也就是說不管海底地質環境如何和是否存在海流和風浪；不管海況的海浪波高、波向、波長和波速如何多變，不管是風浪、涌浪還是疊加浪，即使在臺風期巨浪形成時都可以進行正常發電。

又由于該技術的葉輪機水下部分除可變翼導葉隨浪上下改變角度以外，其余都是“剛性”的一體化結構。由于巨型“葉輪”是幾圈環形鋼結構組成，即使部分導葉可能瞬時露出海面，除不產生動力以外，本身不會受損，故抗風浪能力極強。

樓主能否考慮直接不經蓄電池就提供給用戶供電】————

這里要看具體情況：

1、自成供電系統的話，如給海島供電。那就必須要配備蓄電池給用戶供電。

2、若直接并大陸電網則就不必了。

3、其實，在可行性研究估算時我已經考慮了此項的巨大投入。如下：

出售電的價格，暫定為成本產值的100%即（4338＋4338）萬元，那么內網銷售價格則在0.254元/度電。理由有三點：

* 由于海浪發電功率極不穩定,需要將不平穩的交流或直流電轉化為穩定的直流電或者交流電，那么就需要功率較大的“逆變器、蓄電池組、50HZ調頻、升壓裝置”等配套設備，這些配套設備費用較高。

* 在可行性研究計算每度電成本時，雖然取值盡量“保守”防止“虛報”，但是難免可能有一些偏低或遺漏，以及會發生不可預見的未知費用。

* 稅費、宣傳費用和準備了充足的提留款等等。

因為如果有很多發電單元機組，那蓄電池也增加了很大的成本，而蓄電池有極易產生環境污染，而樓主提倡的是綠色環保新型能源。】————

其實，蓄電池的污染在所難免，但只能作為微調，真正浪高的大小發電量是幾倍的波動，海水淡化和制氫、氧才是真正的調節多余電量的設備。

houbaomin0620 · 發表于 2011-8-2 15:48:12

swf1945qd 發表于 2011-8-2 15:28
* H; L+ ~' i3 w這種發電單元的功率如何？】————以每臺四個葉輪機（4+1個浮體）構成的發電單元，10臺發電單元所組成的 ...

您的回答令我倍感此項目的可行性，相信不久的將來在中國的沿海邊會出現很多的海水波能發電單元機組，將會帶來巨大的經濟效益，本人愈發對您的項目有了極大地興趣，在這方面的知識還很欠缺。得好好查查相關資料，期待著您的成功以及得到您的制導！

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這個海水波能發電的專利可行嗎？

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