这个海水波能发电的专利可行吗？

oybj18 · 发表于 2010-8-17 20:38:57

我的长度不符合要求QQ:85312759

swf1945qd · 发表于 2010-8-19 21:05:57

你既然已经申请了专利了，就不用担心了，如果你愿意，可以给我原理图或设计图，我看看是否可以为你做一个样 ...
8 M* S% M2 ~/ A1 K" E4 U, ~oybj18 发表于 2010-8-16 18:34

祝贺与oybj18合作开始，是骡子是马该“遛一遛”了。
模型能在空气和水池中“自调”和“旋转”，难道在海浪中就不“自调”和不“旋转”了吗？
我想会转的，只不过和风能发电机比较会更慢，但是能量（转矩）会更大。
因为水的密度是空气的密度8百多倍，推力大，阻力也大。
那么采取两种措施解决：
1、加大发电机内变速器的速比。
2、采用“氟涂料”，利用不粘性，减少阻力。
大家说可以吗？3 c& E/ K8 K/ M+ W8 b

swf1945qd · 发表于 2010-8-20 10:09:53

较大功率——技术突破
【自调导叶叶轮式波能发电单元】
——海浪波能发电技术——
一、概述：
1、  海水发电：国内外海水发电的技术很多，也很成功。但是由于普遍高于“火电”发电成本的现状，就造成了无法大规模推向市场的局面，本技术要提高经济效率——功率大型化是必由之路。
2、  项目简介：个人专利【自调导叶叶轮式波能发电单元】通过改变叶轮机直径，就可以改变发电机的发电功率。下面介绍的样例——较大功率波能发电单元单机容量可以实现15KW以上。理论上本技术可以实现“兆瓦级”。
3、  前景：由于本技术是叶轮机和发电机“直连式”紧凑型发电结构，故异常简单、紧凑、可靠、效率高，只有一个接触海水的“密封轴封”，故障率极低。本技术发电成本低于0.38元/KWH。
4、  发电成本几乎就是供电成本：由于不输入“国网”，是沿海或岛屿的自备电站，直接自产自销，故输电简单效率高，发电成本几乎就是供电成本，所以可以与“国电”竞争。预计本技术将具有广阔的市场前景，可以迅速开发。
二、本技术目前的技术状况
1、  技术状态：目前，本技术处于专利审批和初步设计阶段。只应用“模型”在空气中和水池中进行了的模拟试验。证明了本技术的技术关键——叶轮导叶的【自调原理】是可行和可靠的。也进一步推论了，不管是向上还是向下的海浪是可以推动叶轮机转动的。因为海水的密度是空气的832倍，毫无疑问这个实验说明本技术【自调导叶叶轮式波能发电单元】完全可以利用海浪的波能来发电。
但是在水中由于海水的密度大，旋转的速度不快，但是能量密度大，拟由两个措施加以改善：
1.1．表面涂覆“聚四氟乙烯”涂料大幅减少“摩擦力”。
1.2 发电机减速机的速比加大，适应大扭矩低转速的旋转，提高了效率。
2、  大型化的措施：因为每个海浪的动能和势能时刻在变化，在每个海浪周期里的能量也是变化的，故难以大型化，这是制约海浪发电技术发展的瓶颈。
本技术有效的解决了这个难题。使设计的叶轮机半径远远大于海浪的周期，这样就加大发电功率。
3、  直观印象：
本技术外形就像一个巨大的“风力发电机”外形一样，垂直或水平安装或形成一定的夹角安装。只不过动力介质不一样，一个是 “定向的风”，一个是“波动的海水”。
本技术可以安装在近海的海底，也可以在深海“寄生”在海中的大型物体上，如：海风电立柱、石油平台、养殖平台等载体周围，利用海浪发电。
三、经济效益分析：下面以“固定式”发电单元为例分析。漂浮式可能要增加20%。
1、  选用参数：
1.1  导叶表面积合计32平方米；由于存在“迎水角度”，有效做功面积按25平方米计算。
1.2  上下“导流罩”直径0.5-1米、高约1.5-2米；外径17米。
1.3  不间断发电天数约为355天/年。
2、  单台投入：上述实例的投入每台成本小于11.4万元。其中包括：
2.1  材料费：固定立柱和整机制作所有原材物料费用，合计3万元。其中包括：
2.1.1  固定立柱水泥和钢材等材料费约0.6万元。如果一个立柱安装4台，材料费还会相应减少。
2.1.2  导流罩约3吨钢材等合计材料费1.6万元。
2.1.3  叶轮机材料费钢材和塑胶32平方等0.8万元。
2.1.4  合计：材料费约3万元。
2.2  综合制作费用：包括制作、运输、安装、合理的利税等费用，按上述材料费1:1.2的比例计算，约为3.6万元。
2.3  发电机系统：经改造利用风力发电机15KW的机芯（包括备用零配件），按较高费用估价约4万元以内。
2.4  通向中央控制室的15KW容量直流和信号线复合海缆平均60M，暂定：0.8万元。
2.5  单台合计：11.4万元。
3、单台产出：按折旧期10年计算，10年折旧后的残值（较大）暂不计算在内，单台10年发电75万度。分析如下：
3.1  全年不间断发电天数时间：因为是用备品发电机，现场插接式的更换方式，故简单可靠，不影响附近发电机工作，暂定10年发电期内计划大、中、小修和保养更换时间平均每年是5天；年平均事故5天，故不间断发电天数暂定为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“导叶”的有效做功面积约为25平方米。按平均0.6KW/平方米的海浪蕴藏能量计算，每个发电单元平均功率约为15KW，属中小型发电机。
3.3  10年的发电量计算：按理论发电量的60%综合转换效率计算，用户实际使用的发电量为75万KWH。
10年*355天/年*24小时/天*15KW/小时*60%（综合转换效率）
=10*355*24*15*0.6=76.68=约75万KWH
4、  成本核算：按20台装机容量计算。
4.1  单台投入：合计约28.54万元。
4.1.1  投入每台（固定式）购入费用约11.4万元。
4.1.2  分摊陆上输配电系统和附属设备等，按20台规模计算每台均摊约5万元。
4.1.3  备用机2台（20台规模），每台分摊费用1.14万元。
4.1.4  每台分摊配备维修船及运转费60万元/20台=3万元。
4.1.5  由于自动化较高，用插接式更换方法检修简单易行，故编制4人。10年4人的人工、管理费、税费、备品、配件等费用，每台分摊约8万元。
4.1.6  合计28.54万元。
4.2  单台有效产出：按60%的综合转换效率计算，单台10年发电75万度。
4.3  每度电发电成本：单台投入/单台有效产出=28.54万元/75万度=0.38元/度电，每度电约合人民币0.38元。
5、  经济效益分析：本分析的参数选用和数据估算，都尽量采用大数值，给结论留有较大的回旋余地，因此估算结果是经得住“推敲”的。
5.1  此估算结果应该说【同比其他发电技术是最低的，也低于国家电网的收购价，有较强的竞争能力和市场前景。
5.2  如果规模加大如100台1500KW装机规模，甚至更大，其电价在此基础上会大大降低。
5.3  再如果，自成沿海独立的电网或是按国家“补贴”电价收购，则又节省了庞大的配套设备，其电价会更加降低，且有可观的【盈余】。（见4.1.2  ……每台均摊约5万元）
5.4  由于是自产自销的供电系统，在计算时已经【按理论发电量60%的综合转换效率计算了实际供电量】，所以计算的发电价格接近用电价格，这就大大低于沿海国电供电价1元/度以上的现状。
（完）

swf1945qd · 发表于 2010-9-2 08:38:26

本帖最后由 swf1945qd 于 2010-9-2 08:39 编辑

海水发电技术的引深产品介绍：
这可能吗？这里高手云集，请给点意见吧！先谢谢了

继海水发电的技术【自调导叶叶轮式波能发电单元】以后，利用海浪波能的专利技术，“直接将海浪能转化为动力的装置”也公开了。

本技术“直接将海浪能转化为动力的装置”是将海洋中海浪往复运动的动能直接转化为垂直方向的动能，可以作为“动力源”输出。是真正的可再生、纯绿色的能源造福于人类。

这个“动力源”可以如果作为直线推进的动力应用于海中船舶等漂浮物的推进动力。那么只要海中有海浪，不管【风向】、【海浪波的传播方向】都与动力方向无关，都就可以转化为一个定向推力来推动船舶航行。这就形成了不要电、不要油真正的“自行船”。

例如：海边的旅游船，在浪大的时候可以自行，浪小的时候，辅以脚踏动力，逆风或提高船速时可以开动备用马达。

原理和“自调导叶叶轮式波能发电单元”相同，在此就不多叙了。

示意图如下：

1、自行船“从船头方向看”的视图：

2、自行船“从船侧面看”的视图：

3、自行船的工作原理：没有风、海流和地形影响的海浪——涌浪，比较简单，就是水分子的上下交替转变，没有水平方向的流动，只有简单的相互“位移”。
所谓的海浪波，就是海浪传播的方向，是由风源以同心圆的形式线外传播，但是没有海水的流动，就好像舞台的“人浪”表演，人没“流动”，只是上下的活动，就形成了“浪”的移动——错觉。

那么如下图：上下的海水必定会产生如图的“动力方向”——这就是自行船的动力源啊！

swf1945qd · 发表于 2010-9-2 13:21:23

如果这个设想成立——前提。
这个引深项目的应用，除了“旅游船”的用途以外，还可以用于海岛间的大型渡船（排）。
考虑用“排”作为货运理由有2。
1、刚性好：第一层是货和人。其下是大口径的钢管构架。再其下的水中是一排排的若干串联的短叶片。
2、这样面积大：若长40米，宽25米的底面积，就可以有1000平方米。按每平方1KW的海浪能量就是1000KW。扣除：
* 叶片密度为0.4。（有余量）
* 能量有效转换率0.4：包括倾角是有效面颊减少；每片叶片有很小一部分因同时受到上和下的推力而抵消和摩擦损失等因素。（有余量）
那么，得到的动力就有160KW左右。这个不用油的动力可观啊！
还有尚未考虑的因素和数值不准确，一修正，结论就有了。
速度慢是一个“硬伤”，暂没办法

swf1945qd · 发表于 2010-10-4 08:10:19

本帖最后由 swf1945qd 于 2010-10-4 08:14 编辑

广大海洋科技爱好者们，海浪发电的同仁和广大的支持者们，你们好！
海浪发电技术PK已经很长时间了如今终于有人参与“PK”了。真是可喜可贺，那么大家起来共同探讨吧！
下面这个表就是“挑战书”，欢迎迎战，拿出论据批驳，支持你们狠狠地批！

1、结构模式同比表。（表一）

序号             项       目          结构模式和特点                      转换效率
1 自调导叶叶轮式波能发电单元直连式：海水直接带动叶轮发电机组          高
2 “巨蟒”式的海浪发电机：       容积式：压缩水，间接水轮发电                低
3 “海蛇”海浪发电                铰接式：利用弯曲移动间接带动水轮发电    低
4 澳大利亚西部弗里曼特尔海浪容积式（水或空气介质）：利用海浪压缩
   发电、苏格兰的爱斯来岛等。海水或空气带动涡轮发电。二次做功不但
   以及国内几个类似的试验电站复杂、成本高、效率低，而且还要陆地建厂。低
5 滚动发电                            直连式：不需要复杂装置，单机功率小。低

注：“容积式”是指利用海浪上下的波动来压缩容积内的“液体”、“气体”等介质，进行发电
的模式暂叫它为【容积式】。

2、安装、维修和工作环境同比表。（表二）

序号项    目          安装和工作环境                         特点
1 自调导叶叶轮式整体组装后托运至现场，半潜式组    整体更换式安装维修方便，不影响
   波能发电单元    装于水面下，接插式集群成大型电站整体发电，水下环境可全天候运转
2 “巨蟒”式的海    整体组装后托运至现场，在水面运    抗恶略天气较差，整体维修则停止
   浪发电机：       转。                                        发电，结构较复杂。
3 海蛇海浪发电    系统和结构复杂、组装于水面          同上
4 集液或气体进行压缩和发电两套系统和结构复杂、    抗恶略天气较差，故障点多维修复
发电的试验电站按装于水面工作。                         杂，结构复杂。

5 滚动发电          单机小巧，安装、维修不影响整       漂在水面或附着在物体上，全天候
                        体发电。                                     运转
注：“容积式”是指利用海浪上下的波动来压缩容积内的“液体”、“气体”等介质，进行发电
的模式暂叫它为【容积式】。

3、故障点和可靠性同比表。（表三）

序号             项    目                                           故  障  点  和  可  靠  性
1       自调导叶叶轮式波能发电单元       只有一个轴封接触海水，耐腐蚀、工作可靠性
2       “巨蟒”式的海浪发电机：             故障点相比较多，工作较可靠性
3       “海蛇”海浪发电                         故障点相比较多，工作较可靠性
4       容积式集液或气体的海浪发电       接触海水故障点多，系统较复杂，工作可靠性差
5       滚动发电                                  全密封故可靠性好。

4、受【海浪发电研究之魔咒】的影响（表四）

序号             项       目                影响                原因
1       自调导叶叶轮式波能发电单元       不影响          最小化叶片，串联
2       “巨蟒”式的海浪发电机：          不影响       跨波长设计
3       “海蛇”海浪发电                      不影响       跨波长设计
4       容积式海浪发电                      影响          单机无法大于1/2波长
5       滚动发电                               不影响       不可以大于波长

注：“容积式”是指利用海浪上下的波动来压缩容积内的“液体”、“气体”等介质，进行发电
的模式暂叫它为【容积式】。

5、单机容量、大功率解决的办法和波向的影响同比表。（表五）

序号    项    目                      单机容量（KW）    电站大型化       波向影响
1 自调导叶叶轮式波能发电单元    较大25KW          可集群大型化       不影响
2 “巨蟒”式的海浪发电机：       大于1000KW       可集群大型化       有影响
3 “海蛇”海浪发电                   大，750KW          可集群大型化       有影响
4 容积式集液或气体的海浪发电    单机容量小          可集群大型化       不影响
5 滚动发电                            单机容量最小       可集群大型化          有影响

说明：本内容采用的技术参数等均为个人提出，因受知识范围和理解所限，故与实际非常有可能有出入，甚至是错误。如果一经指正立即改正，这也是开此贴的目的之所在，敬请原谅！愿大家共同提高，谢谢！

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

swf1945qd · 发表于 2010-10-17 18:20:01

下面以（海）风电的资料作为参考，说明一下本技术还有较大的“盈利空间”。

【在9月10日举行的开标仪式上，中电投、国电电力(3.40,0.06,1.80%)、大唐发电(7.13,0.20,2.89%)、华电国际(4.04,0.13,3.32%)等企业均投出了0.6～0.7元/千瓦时之间的上网电价。其中，中电投在东台和大丰两个项目中，投出了0.6101元/千瓦时的全场最低电价。在评标中，价格所占比重为50%左右。
“每千瓦时0.61元是江苏地区的陆地风电价格。中电投投出的0.6101元/千瓦时的全场最低电价相当于当地的陆地风电价格。”施鹏飞表示，目前我国已对陆地风电按照资源区情况划分了4类标杆上网电价，分别为每千瓦时0.51元、0.54元、0.58元和0.61元。“如此低的报价，企业运营亏损是一定的。”
虽然从招标中标结果公布情况来看，最低报价被否，但是提高的幅度并不大：滨海30万千瓦的风电项目的中标价为0.737元/千瓦时；射阳30万千瓦的风电项目的中标价为0.7047元/千瓦时；大丰20万千瓦风电项目的中标价为0.6396元/千瓦时；东台20万千瓦风电项目的中标价为0.6235元/千瓦时。对此，施鹏飞表示中标价格仍然偏低。
“海上风电的成本将远高于陆上风电。”中船重工(重庆)海装风电设备有限公司董事长杨本新表示，虽然海上风电资源是陆上风电资源的3倍，有巨大空间，但由于海上风电对装备要求更高，而且海上面临许多不可控的风险，对风机质量和安装的要求更高。
施鹏飞称，从招标书上看，海上风电每瓦装机成本为1.6万元，而陆上风电装机成本为9000元～10000元，海上风电机组装机成本高于陆上风电机组成本50%以上，但电价并未相应提高，海上风电价格仍有较大上调空间。
一位风电专家表示，按照目前国内的海上风电建设成本和技术水平，1元/千瓦时左右的报价较为合理。】

本设计的电价分析：每度电约合人民币0.38元。
其中：
1、  单台投入：合计约28.54万元。投入每台（固定式）购入费用约11.4万元。
2、  单台有效产出75万度。
3、  每度电发电成本：每度电约合人民币0.38元。
4、  按目前我国已对陆地风电按照资源区情况划分了4类标杆上网电价，分别为每千瓦时0.51元、0.54元、0.58元和0.61元。平均为0.56元/度。
5、  结论：以此为依据比较本技术的应用前景如下：
5.1 本技术的0.38元的计算价格（应该是较保守的）和国家上网电价0.56元的差价为0.18元/度。
5.2 盈利空间的比较：
即使本技术成本计算上还有“遗漏”项目，那么盈利空间约为32%。也就是说：还允许有32%的空间来弥补本设计“成本估算”上的不足。
这个空间还是非常大的啊！

houbaomin0620 · 发表于 2011-8-2 11:38:18

这种发电单元的功率如何？在遇到较大自然灾害时抗风险能力是否有保障，楼主能否考虑直接不经蓄电池就提供给用户供电，因为如果有很多发电单元机组，那蓄电池也增加了很大的成本，而蓄电池有极易产生环境污染，而楼主提倡的是绿色环保新型能源。

swf1945qd · 发表于 2011-8-2 15:28:43

houbaomin0620 发表于 2011-8-2 11:38 $ t2 H' f" o+ i
这种发电单元的功率如何？在遇到较大自然灾害时抗风险能力是否有保障，楼主能否考虑直接不经蓄电池就提供给 ...

这种发电单元的功率如何？】————

以每台四个叶轮机（4+1个浮体）构成的发电单元，10台发电单元所组成的海上发电场为例进行经济效益预测，估算结果总装机容量年平均约3768KW/海上发电场。

（注：所取数值为可行性研究时的假设，其结果仅供大家对此技术评估时的参考！）

在遇到较大自然灾害时抗风险能力是否有保障】————

本技术选择海区不会受各种“海况”和“海侯”因素的影响，在凡是波高大于1米的离岸海域均可选址建发电站，安全可靠地连续发电。也就是说不管海底地质环境如何和是否存在海流和风浪；不管海况的海浪波高、波向、波长和波速如何多变，不管是风浪、涌浪还是叠加浪，即使在台风期巨浪形成时都可以进行正常发电。

又由于该技术的叶轮机水下部分除可变翼导叶随浪上下改变角度以外，其余都是“刚性”的一体化结构。由于巨型“叶轮”是几圈环形钢结构组成，即使部分导叶可能瞬时露出海面，除不产生动力以外，本身不会受损，故抗风浪能力极强。

楼主能否考虑直接不经蓄电池就提供给用户供电】————

这里要看具体情况：

1、自成供电系统的话，如给海岛供电。那就必须要配备蓄电池给用户供电。

2、若直接并大陆电网则就不必了。

3、其实，在可行性研究估算时我已经考虑了此项的巨大投入。如下：

出售电的价格，暂定为成本产值的100%即（4338＋4338）万元，那么内网销售价格则在0.254元/度电。理由有三点：

* 由于海浪发电功率极不稳定,需要将不平稳的交流或直流电转化为稳定的直流电或者交流电，那么就需要功率较大的“逆变器、蓄电池组、50HZ调频、升压装置”等配套设备，这些配套设备费用较高。

* 在可行性研究计算每度电成本时，虽然取值尽量“保守”防止“虚报”，但是难免可能有一些偏低或遗漏，以及会发生不可预见的未知费用。

* 税费、宣传费用和准备了充足的提留款等等。

因为如果有很多发电单元机组，那蓄电池也增加了很大的成本，而蓄电池有极易产生环境污染，而楼主提倡的是绿色环保新型能源。】————

其实，蓄电池的污染在所难免，但只能作为微调，真正浪高的大小发电量是几倍的波动，海水淡化和制氢、氧才是真正的调节多余电量的设备。

houbaomin0620 · 发表于 2011-8-2 15:48:12

swf1945qd 发表于 2011-8-2 15:28
, c) ^' C. |) Y3 o ]) E5 W这种发电单元的功率如何？】————以每台四个叶轮机（4+1个浮体）构成的发电单元，10台发电单元所组成的 ...

您的回答令我倍感此项目的可行性，相信不久的将来在中国的沿海边会出现很多的海水波能发电单元机组，将会带来巨大的经济效益，本人愈发对您的项目有了极大地兴趣，在这方面的知识还很欠缺。得好好查查相关资料，期待着您的成功以及得到您的制导！

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这个海水波能发电的专利可行吗？

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