面以上并连接有空气透平2，在空气透平2上连接波力发电机17，在浮力舱15上设有长方形甲板12，长方形甲板12延伸到后弯管6的后端，在后弯管6的后端上方设置有支撑长方形甲板12的支撑杆10，在长方形甲板12的四个角上分别对称设有电力起销机5、11、21、22，在后弯管6的后端下方设有电力推进器7和电力方向舵8。
[0031]该波力发电平台包括后弯管6和浮力舱15，浮力舱15提供重力和浮力的平衡，使得后弯管6漂浮在海面上，后弯管6的后端入水口位于海水面以下，海水表面蕴藏的波浪能推动后弯管6和浮力舱15运动，波浪能转换为平台的机械能，后弯管6的振荡水柱4在后弯管6内产生相对摇荡运动，平台机械能就转换为振荡水柱4的机械能，后弯管6内的振荡水柱4推动气室3内空气运动，振荡水柱4的机械能就转换为空气流动能量，流动的空气推动空气透平2转动，气动能量就转换为空气透平2旋转的机械能，空气透平2转动波力发电机17发电，空气透平2旋转的机械能被转换为电能，实现波浪能发电；同时由于后弯管6水平放置，使得该波力发电平台具有吃水浅便于拖运和投放的特点，浮力舱15对平台提供了合适的浮力，保障后弯管6工作状态和运输状态一样，平台不需要浮态调节使得现场施工变得简单，长方形甲板12的表面和后弯管6的下表面均为平整面，因而可直接在长方形甲板12上设置电力起锚机5、11、21、22，并在后弯管6的后端下方设置电力推进器7和电力方向舵8，且设置了电力推进器7、电力方向舵8和电力起锚机5、11、21、22的该波力发电平台不会发生稳性变化，在保证该平台具有较强的吸收波浪能能力的同时(实验表明，在松弛系泊规则波水池实验中，其俘获宽度比达到150.7%，在所有漂浮技术中俘获宽度比是较高的)，下锚、收锚及移动均不需要依靠运输船和吊船，直接通过电力起锚机5、11、21、22将锚19和锚链18放下，使锚19定点在海底或其他位置，即可实现平台的锚泊，使用电力起锚机5、11、21、22将锚19和锚链18收起即可实现收锚，锚泊系统不会滞留在海洋中，保护水下环境的清洁性和安全性，电力推进器7和电力方向舵8即可实现平台的移动，操作简单迅速，效率高，节省海洋工程费用。电力起锚机5、11、21、22、电力推进器7和电力方向舵8的结合可使得该波力发电平台可自航，在其遭遇台风或其他恶劣天气状况时，可及时撤离现场，及时高效。同时产生的电能可供自身有效利用，节能环保。
[0032]在浮力舱15上设置长方形甲板12可使得锚泊布放及收锚时具有相应的工作平台，对称设置4个起锚机5、11、21、22可在工作时使得该波力发电平台的锚泊更稳定可靠，方向可调，如图2所示，起锚机5、11、21、22分别设置在长方形甲板12的四周，方便锚泊布放及收锚。
[0033]浮力舱12的后端面20呈等腰直三棱柱状设置。浮力舱12的后端面20可呈半圆形柱面状设置，如图3中的模型I所示，而本实施例中的后端面20呈等腰直三棱柱装设置，如图4的模型2所示，对模型I和2进行了能量转换效率比较实验，如图5所示。从图5可知，模型I的俘获宽度比(气动功率与模型宽度内波浪功率的比值)最大值大概为82.5%(以前国内外相关实验没有超过80% )，最大平均值为78%，模型2俘获宽度比最大值大概为95%，最大平均值为87%。显然模型2的转换效率高于模型I的转换效率。因而，当浮力舱12的后端面20呈等腰直三棱柱状设置时，可减少平台造波能量损失。
[0034]在浮力舱15内设置动力设备14，该动力设备14给电力推进器7、电力方向舵8和电力起锚机5、11、21、22提供电能。在浮力舱15上设有货舱13，驾驶舱16位于货舱13上部，便于对电力推进器7和电力方向舵8进行操作控制。
[0035]动力设备14包含柴油发电机、蓄电池、充电器和逆变电源。波力发电机通过充电器为电池充电。柴油发电机为备用设备。电力推进器、电力方向舵和电力起锚机均通过逆变电源由蓄电池供电。
[0036]当该波力发电平台造好后，柴油发电机通过充电器给蓄电池充电，蓄电池通过逆变电源给电力推进器7和电力方向舵8提供动力，电力推进器7和电力方向舵8驱动平台运动到工作海区。达到工作海区后，电力起锚机5、11、21、22抛下4个锚，使平台定点在工作海区。在波浪作用下，波力发电机17输出电能并通过充电器给蓄电池充电，蓄电池的电能可通过电缆提供给岸上用户使用或其它用户。当需要移动平台时(比如台风来临)，电动起锚机5、11、21、22收起4个锚，卸下电缆，平台在电力推进器7和电力方向舵8作用下移动到指定位置。
[0037]—种基于前述可自航的波力发电平台的移动及停泊方法，包括以下步骤:
[0038]A、用电力推进器7和电力方向舵8使波力发电平台行进至工作海域；
[0039]B、用电力起锚机5、11、21、22将锚19和锚链18放下，使得波力发电平台通过锚19
和锚链18停泊在工作海域上。
[0040]该方法可快速实现波力发电平台的锚泊、收锚及移动操作，简单易实现，海洋工程费用低。
[0041 ] 步骤B后还包括如下步骤:当平台工作需求或避台风时，将电力起锚机5、11、21、22的锚19和锚链18收起，用电力推进器7和电力方向舵8使波力发电平台行进至相关目的地。当遭遇台风等恶劣天气时，可迅速收锚及移动波力发电平台至安全区域。
[0042]上列详细说明是针对本发明之一可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。
【主权项】
1.一种可自航的波力发电平台，其特征在于:包括后弯管和设置在后弯管上的浮力舱，后弯管的后端位于海水面以下，后弯管的前端位于海水面以上并连接有空气透平，在空气透平上连接波力发电机，在浮力舱上设有长方形甲板，长方形甲板延伸到后弯管的后端，在后弯管的后端上方设置有支撑长方形甲板的支撑杆，在长方形甲板上对称设置有复数个电力起锚机，在后弯管的后端下方设有电力推进器和电力方向舵。2.根据权利要求1所述的可自航的波力发电平台，其特征在于:所述电力起锚机的数量为4个，该4个电力起锚机分别设置在长方形甲板的四个角上。3.根据权利要求1或2所述的可自航的波力发电平台，其特征在于:所述浮力舱的后端面呈等腰直三棱柱状设置。4.根据权利要求3所述的可自航的波力发电平台，其特征在于:在所述浮力舱内设置有动力设备，该动力设备给所述电力推进器、电力方向舵、电力起锚机提供动力。5.根据权利要求4所述的可自航的波力发电平台，其特征在于:所述动力设备包含柴油发电机、蓄电池、充电器和逆变电源。6.一种基于权利要求1所述平台的移动及停泊方法，其特征在于，包括以下步骤: A、用电力推进器和电力方向舵使波力发电平台运动至工作海域或指定地点； B、用电力起锚机把锚和锚链放下，使得波力发电平台停泊在工作海域上或指定地点。7.根据权利要求6所述的可自航的波力发电平台的移动及停泊方法，其特征在于:所述步骤B后还包括如下步骤:当平台工作需求或避台风时，用电力起锚机将锚和锚链收起，用电力推进器和电力方向舵使波力发电平台行进至目的地。
【专利摘要】一种可自航的波力发电装置和其移动及停泊方法，包括后弯管和设置在后弯管上的浮力舱，后弯管的后端位于海水面以下，后弯管的前端位于海水面以上并连接有空气透平，在空气透平上连接波力发电机，在浮力舱上覆盖有甲板，甲板一直延伸到后弯管后端口上部，由支撑柱支撑，甲板上4个角分别设置有1台起锚机，在后弯管的后端下方设有电力推进器和电力方向舵。通过电力推进器、电力方向舵和电力起锚机的结合应用，可快速实现波力发电装置的下锚、收锚及移动操作，简单易实现，海洋工程费用低，对水下空间环境有自清洁作用，也便于锚泊系统维护。同时有效利用了自身产生的能量，节能环保。
【IPC分类】B63B21/50, F03B13/14, B63H21/17
【公开号】CN105197189
【申请号】CN201510705119
【发明人】吴必军, 陈天祥
【申请人】中国科学院广州能源研究所
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年10月23日