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浙江省宁海县的发明人袁水兴注意到,能源关系到经济发展和国家安全,开发利用海洋能源已成为当今能源研究的重点;特别是在地球矿物能源逐渐枯竭及环境状况日益恶化的形势下,如何有效利用资源丰富、可再生的海洋资源,就显得格外重要。他研制的波浪发电装置,就是在利用现有海洋波浪能发电研究的基础上,运用成熟的机械制造及发电技术进行有效组合,将广阔海岸取之不尽、用之不竭的波浪能低成本地转化为电能,为改善我国东部沿海地区能源短缺和减轻环境污染开辟了一条新途径。
可提供大容量的发电
袁水兴了解到,波浪能是一种密度低、不稳定、无污染、可再生、储量大、分布广、利用难的能源。由于波浪能的利用地点局限在海岸附近,还容易受到海洋灾害性气候的侵袭,所以开发成本高、规模小,投资回收期长。因其社会效益虽好但是经济效益较差,以致一个多世纪以来,波浪能一直未能得到大规模商业化开发。
针对上述问题,袁水兴发明了一种利用海水波浪发电的设备,是属于涉及水力发电的装置,从根本上解决了这一难题。由他研究制造的利用海水波浪发电的设备,已由国家知识产权局颁发“波浪发电装置”发明专利证书和实用新型专利证书;他本人也因此获得国家技术发明奖一等奖、国家科技进步奖二等奖。这是一种波浪发电装置(专利号200710098032.x),可以将波浪能高效率地转换为电能。由于其结构简单,建设成本低,可以用来提供大容量的发电,缓解能源紧张的现状。
技术优势明显
新型波浪发电装置的技术优势在于设计巧妙、结构新颖。它由一个受浪板、一个杠杆装置组成。其中,杠杆装置包括杠杆支架和杠杆摆动机构。杠杆摆动机构的一个枢轴和一个杠杆的作用,是使杠杆通过枢轴可摆动地安装在杠杆支架上,杠杆的一端与受浪板固定连接。另外的装置由一个弹簧、一个水缸和一个水轮发电机组成,并利用弹簧安装在杠杆尾端和杠杆支架下端之间。水缸装置包括,一个水缸支撑装置、两个相同的水缸和一个连接枢轴。两个相同的水缸分别通过水缸装置中的左支承方板和右支承方板,固定安装在杠杆支架的左部和右部;两个相同的水缸活塞杆,通过连接枢轴与杠杆的另一端枢轴相连;两个相同水缸的进水单向阀,分别与两个进水管一端连通:进水管的另一端深入海水里,出水管一端与水轮发电机进水口连通。由于两个相同的水缸活塞杆,通过连接枢轴与杠杆的另一端枢轴相连,将杠杆该端由波浪冲击浮子通过杠杆作用产生的上下摆动,直接转化为活塞在水缸内的反复运动,对水加压,使加压水直接推动水轮发动机工作,不断发出电流。这项装置的特点是,不需要像其他海浪发电装置那样,利用齿轮传动机构或齿条齿轮传动机构,不但结构简单,降低了制造成本,而且机械损耗小。
作为海水发电装置,必须面对的问题是,海水对普通钢材的腐蚀和破坏很厉害,如果采用一般材料,将不能使发电设备发挥最大的作用。针对这个问题,发明人袁水兴还制作了该设备的核心部件——发电模型。该模型用一根铁制的导轨固定,由浮箱、杠杆、活塞等部件组成。该装置为了使机器长时间在海里作业且不受海水腐蚀的困扰,在选择材料时,尽量采用了抗腐蚀性材料,如混凝土、橡胶、玻璃等。这些材质易取,成本低廉,可以保证设备的长久性、耐腐蚀性,从长远利益来说,符合低碳经济的时代需要。
波浪作为海水的运动形式之一,它的产生是外力(如风、大气压力的变化、天体的引潮力等等)、重力与海水表面张力共同作用的结果。因为海浪对海岸的冲击力较大,每平方米高达20—30吨。在现有技术中,当风浪过高时,大多数的发电装置难以避免被风浪侵袭。为了填补该科技领域的技术空白,袁水兴在发明该装置时,为了避免设备在作业的时候受到破坏,利用设备带有的两个浮桶上下浮动,发挥自动保护装置的作用,可以避免大风大浪的损害。因此,在投入使用该装置的时候,机器虽然浮在海平面,但是已经被牢牢锁死,在短时间内是不会浮动或者下沉了。不仅如此,被锁死的机器,利用海浪的起伏特点,直接使杠杆产生的作用力进入到汽缸内吸水,因此不用担心海浪的浮力被白白浪费。恰恰相反,海浪的所有能量,通过该装置得到了100%的利用,可谓是最大化地合理应用了波浪能。
意义深远
我国是一个资源丰富的大国,有广阔的海洋资源,全国波浪能的理论存储量为7000万千瓦左右,小功率的波浪发电,已在导航浮标、灯塔等获得推广应用。《2011中国波浪发电市场趋势观察研究预测报告》中的数据表明,近年来,我国积极推进新能源开发利用,新能源发电呈加速发展态势,波浪发电产业得到国家政策的鼓励和扶持,投资前景良好。袁水兴发明的波浪发电装置,凭借着设计结构紧凑,具有较高的能量转换效率,使用较安全,便于应用和维护,能够适应变化范围较大的海水波浪。该装置利用资源丰富,以可再生的海洋资源为动力,节能环保,技术成熟,在有稳定波浪的大海或大型湖泊均可建发电站,具有广泛的推广应用价值。与此同时,它具备投资小、见效快、发电性能强等优势,将会成为新一代水力发电的创新产品,其前景十分广阔。新型水力发电的发明不单是一项符合国家政策导向的新型能源利用型产业,它的开发利用,将大大缓解矿物能源逐渐枯竭的危机,使能源与技术互相成就,改善由于燃烧矿物能源对环境造成的破坏。
可提供大容量的发电
袁水兴了解到,波浪能是一种密度低、不稳定、无污染、可再生、储量大、分布广、利用难的能源。由于波浪能的利用地点局限在海岸附近,还容易受到海洋灾害性气候的侵袭,所以开发成本高、规模小,投资回收期长。因其社会效益虽好但是经济效益较差,以致一个多世纪以来,波浪能一直未能得到大规模商业化开发。
针对上述问题,袁水兴发明了一种利用海水波浪发电的设备,是属于涉及水力发电的装置,从根本上解决了这一难题。由他研究制造的利用海水波浪发电的设备,已由国家知识产权局颁发“波浪发电装置”发明专利证书和实用新型专利证书;他本人也因此获得国家技术发明奖一等奖、国家科技进步奖二等奖。这是一种波浪发电装置(专利号200710098032.x),可以将波浪能高效率地转换为电能。由于其结构简单,建设成本低,可以用来提供大容量的发电,缓解能源紧张的现状。
技术优势明显
新型波浪发电装置的技术优势在于设计巧妙、结构新颖。它由一个受浪板、一个杠杆装置组成。其中,杠杆装置包括杠杆支架和杠杆摆动机构。杠杆摆动机构的一个枢轴和一个杠杆的作用,是使杠杆通过枢轴可摆动地安装在杠杆支架上,杠杆的一端与受浪板固定连接。另外的装置由一个弹簧、一个水缸和一个水轮发电机组成,并利用弹簧安装在杠杆尾端和杠杆支架下端之间。水缸装置包括,一个水缸支撑装置、两个相同的水缸和一个连接枢轴。两个相同的水缸分别通过水缸装置中的左支承方板和右支承方板,固定安装在杠杆支架的左部和右部;两个相同的水缸活塞杆,通过连接枢轴与杠杆的另一端枢轴相连;两个相同水缸的进水单向阀,分别与两个进水管一端连通:进水管的另一端深入海水里,出水管一端与水轮发电机进水口连通。由于两个相同的水缸活塞杆,通过连接枢轴与杠杆的另一端枢轴相连,将杠杆该端由波浪冲击浮子通过杠杆作用产生的上下摆动,直接转化为活塞在水缸内的反复运动,对水加压,使加压水直接推动水轮发动机工作,不断发出电流。这项装置的特点是,不需要像其他海浪发电装置那样,利用齿轮传动机构或齿条齿轮传动机构,不但结构简单,降低了制造成本,而且机械损耗小。
作为海水发电装置,必须面对的问题是,海水对普通钢材的腐蚀和破坏很厉害,如果采用一般材料,将不能使发电设备发挥最大的作用。针对这个问题,发明人袁水兴还制作了该设备的核心部件——发电模型。该模型用一根铁制的导轨固定,由浮箱、杠杆、活塞等部件组成。该装置为了使机器长时间在海里作业且不受海水腐蚀的困扰,在选择材料时,尽量采用了抗腐蚀性材料,如混凝土、橡胶、玻璃等。这些材质易取,成本低廉,可以保证设备的长久性、耐腐蚀性,从长远利益来说,符合低碳经济的时代需要。
波浪作为海水的运动形式之一,它的产生是外力(如风、大气压力的变化、天体的引潮力等等)、重力与海水表面张力共同作用的结果。因为海浪对海岸的冲击力较大,每平方米高达20—30吨。在现有技术中,当风浪过高时,大多数的发电装置难以避免被风浪侵袭。为了填补该科技领域的技术空白,袁水兴在发明该装置时,为了避免设备在作业的时候受到破坏,利用设备带有的两个浮桶上下浮动,发挥自动保护装置的作用,可以避免大风大浪的损害。因此,在投入使用该装置的时候,机器虽然浮在海平面,但是已经被牢牢锁死,在短时间内是不会浮动或者下沉了。不仅如此,被锁死的机器,利用海浪的起伏特点,直接使杠杆产生的作用力进入到汽缸内吸水,因此不用担心海浪的浮力被白白浪费。恰恰相反,海浪的所有能量,通过该装置得到了100%的利用,可谓是最大化地合理应用了波浪能。
意义深远
我国是一个资源丰富的大国,有广阔的海洋资源,全国波浪能的理论存储量为7000万千瓦左右,小功率的波浪发电,已在导航浮标、灯塔等获得推广应用。《2011中国波浪发电市场趋势观察研究预测报告》中的数据表明,近年来,我国积极推进新能源开发利用,新能源发电呈加速发展态势,波浪发电产业得到国家政策的鼓励和扶持,投资前景良好。袁水兴发明的波浪发电装置,凭借着设计结构紧凑,具有较高的能量转换效率,使用较安全,便于应用和维护,能够适应变化范围较大的海水波浪。该装置利用资源丰富,以可再生的海洋资源为动力,节能环保,技术成熟,在有稳定波浪的大海或大型湖泊均可建发电站,具有广泛的推广应用价值。与此同时,它具备投资小、见效快、发电性能强等优势,将会成为新一代水力发电的创新产品,其前景十分广阔。新型水力发电的发明不单是一项符合国家政策导向的新型能源利用型产业,它的开发利用,将大大缓解矿物能源逐渐枯竭的危机,使能源与技术互相成就,改善由于燃烧矿物能源对环境造成的破坏。