專利名稱：潮汐發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過水閘的開閉操作無需多次的旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)換，也能夠執(zhí)行多流式發(fā)電的潮汐發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
潮汐發(fā)電是從潮水干滿的水位差將勢(shì)能換成動(dòng)能并再轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電方式。換言之，從干潮越是到滿潮，海平面逐漸升漲，從而潮水向沿岸方向水平移動(dòng)。此時(shí)，如果在潮水的流入方向側(cè)設(shè)置水車，水車由潮水進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，由其旋轉(zhuǎn)力驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)并產(chǎn)生電，此種方式稱為潮汐發(fā)電。只要地球和月亮存在的情況下，始終會(huì)發(fā)生均勻的潮水的水平移動(dòng)，因此對(duì)于作為對(duì)下一代能源的潮汐發(fā)電不斷進(jìn)行著很多研究。
上述潮汐發(fā)電根據(jù)湖水的數(shù)量，劃分為單水庫(kù)式和多水庫(kù)式，根據(jù)海水的利用方向，劃分為單流式和多流式。單水庫(kù)式是組成一個(gè)湖水，利用海水和湖水間的水位差的發(fā)電方式，多水庫(kù)式是通常地形上能夠形成2個(gè)湖水的情況下使用的發(fā)電方式，是利用2個(gè)湖水間的水位差的發(fā)電方式。作為代表性的潮汐發(fā)電站的一例，法國(guó)朗斯潮汐發(fā)電站可以實(shí)現(xiàn)單流式發(fā)電、揚(yáng)水式發(fā)電及多流式發(fā)電。單流式發(fā)電是從外海到湖水或是從湖水到外海執(zhí)行單向的發(fā)電的方法，揚(yáng)水式發(fā)電是使用夜間剩余的電力，在湖水中堆高水并在白天放流來發(fā)電的方法。并且，多流式發(fā)電是利用漲潮和退潮時(shí)發(fā)生的外海和湖水(潮池)的水位差，向兩側(cè)方向發(fā)電的方式。該方法是開始從外海到湖水的發(fā)電，當(dāng)外海和湖水的水位相等時(shí)關(guān)閉水閘。隨后，當(dāng)湖水的水位相比外海變高時(shí)，再次開啟水閘，使水車進(jìn)行逆旋轉(zhuǎn)并執(zhí)行發(fā)電的方式。由于朗斯潮汐發(fā)電站需要設(shè)置可實(shí)現(xiàn)雙向發(fā)電的水車，因此其結(jié)構(gòu)相比單流式水車復(fù)雜。特別是，由于多流式發(fā)電在從外海到湖水執(zhí)行發(fā)電后，在湖水的水位相比外海變高時(shí)再執(zhí)行發(fā)電，因此可以在外海的潮汐差很大的地區(qū)中使用。這在韓國(guó)等地形上適用時(shí)，多少存在有困難的問題。并且，由于多流式發(fā)電等同于利用外海和湖水的水位差執(zhí)行2次發(fā)電，因此與單流式發(fā)電比較時(shí)，外海和湖水的水位差低而發(fā)電量小。因此，如果要維持與執(zhí)行2次單流式發(fā)電的情況相同的發(fā)電量，存在有需要增加水車的臺(tái)數(shù)的缺點(diǎn)。并且，如圖I所示，韓國(guó)西海岸始華湖的潮汐發(fā)電站采用在漲潮時(shí)利用外海和湖水的水位差執(zhí)行發(fā)電，在退潮時(shí)不執(zhí)行發(fā)電并將湖水的水向外海放流的單流式發(fā)電。由于單流式發(fā)電只能在漲潮時(shí)進(jìn)行發(fā)電，因此具有其利用率低，無法在所希望的時(shí)間段順暢地進(jìn)行所需的電力供給，并無法任意地調(diào)整發(fā)電量的缺點(diǎn)。并且，由于韓國(guó)西海岸的每年潮汐干滿的水位變化不均勻，具有發(fā)電量不是恒定的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種無需轉(zhuǎn)換水車的旋轉(zhuǎn)方向，由水閘的開閉操作可實(shí)現(xiàn)多流式發(fā)電的潮汐發(fā)電系統(tǒng)。這旨在提供一種利用單向的水車設(shè)備，能夠向雙向執(zhí)行連續(xù)的發(fā)電的潮汐發(fā)電系統(tǒng)。并且，本發(fā)明的目的在于提供一種不受到對(duì)海水的變化(滿潮、干潮等的水位變化)而能夠執(zhí)行多流式發(fā)電的潮汐發(fā)電系統(tǒng)。本發(fā)明人在得知，如果適當(dāng)?shù)亻_閉操作3個(gè)蓄水庫(kù)中設(shè)置的4個(gè)水閘，通過單向水車發(fā)電設(shè)備也能夠執(zhí)行多流式發(fā)電的情況下，才得以完成本發(fā)明。因此，本發(fā)明中的潮汐發(fā)電系統(tǒng)，包括第一蓄水庫(kù)，具備有第一水閘及第二水閘，第二蓄水庫(kù)，與上述第一蓄水庫(kù)相鄰地設(shè)置，具備有第三水閘及第四水閘，第三蓄水庫(kù)，與上述第一蓄水庫(kù)和第二蓄水庫(kù)相鄰地設(shè)置，連接有第二水閘和第四水閘，發(fā)電設(shè)備，設(shè)置于上述第一蓄水庫(kù)和第二蓄水庫(kù)之間，用于將第一蓄水庫(kù)的水排出到第二蓄水庫(kù)并旋轉(zhuǎn)水 車，由上述水車的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電；由上述第一水閘及第二水閘和第三水閘及第四水閘的開閉操作連續(xù)地執(zhí)行發(fā)電。上述第一水閘和第四水閘同時(shí)開閉，第二水閘和第三水閘同時(shí)開閉，上述第一水閘和第二水閘交叉地進(jìn)行開閉操作，以連續(xù)地執(zhí)行發(fā)電。在上述第一蓄水庫(kù)中，第一水閘和第二水閘相互相向地設(shè)置。在上述第二蓄水庫(kù)中，第三水閘和第四水閘相互相向地設(shè)置。上述第一水閘和第三水閘相互同向地設(shè)置。 上述第一水閘和第三水閘中流入及流出外海的海水。開啟上述第一水閘及第四水閘，關(guān)閉第二水閘及第三水閘，使得海水流入到第一水閘，通過發(fā)電設(shè)備及第四水閘并儲(chǔ)存到第三蓄水庫(kù)。關(guān)閉上述第一水閘及第四水閘，開啟第二水閘及第三水閘，使得第三蓄水庫(kù)中儲(chǔ)存的海水流入到第二水閘，通過發(fā)電設(shè)備及第三水閘流出。本發(fā)明中使用向單一方向旋轉(zhuǎn)的水車，除了在滿潮、干潮以外的空白時(shí)間中，也使發(fā)電設(shè)備繼續(xù)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)并執(zhí)行多流式發(fā)電。并且，本發(fā)明中可實(shí)現(xiàn)上述多流式發(fā)電，并能夠控制蓄水庫(kù)之間的水位差，使得容易地調(diào)節(jié)發(fā)電量及發(fā)電時(shí)間等。并且，本發(fā)明中由于使用向單一方向旋轉(zhuǎn)的水車執(zhí)行多流式發(fā)電，因此在使用同等臺(tái)數(shù)的水車的情況下，與現(xiàn)有的多流式發(fā)電相比，具有發(fā)電量大的優(yōu)點(diǎn)。


本說明書中所附的以下附圖只是例示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，起到與本發(fā)明的詳細(xì)說明一起更好地理解本發(fā)明的技術(shù)思想的作用，因此不能將本發(fā)明解釋為限定在該附圖中記載的事項(xiàng)。圖I是表示現(xiàn)有技術(shù)中的韓國(guó)西海岸始華湖的潮汐發(fā)電站發(fā)電原理的概念圖。圖2及圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的一例的潮汐發(fā)電系統(tǒng)的俯視圖。圖4至圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的一例的潮汐發(fā)電系統(tǒng)的施工狀態(tài)的圖。附圖標(biāo)記的說明
10 :第一蓄水庫(kù)11 :第一水閘12 :第二水閘20 :第二蓄水庫(kù)21 :第三水閘22 :第四水閘30 :第三蓄水庫(kù)40:發(fā)電設(shè)備50 :外海
具體實(shí)施例方式本發(fā)明中的潮汐發(fā)電系統(tǒng)，包括第一蓄水庫(kù)，第一水閘及第二水閘相互相向地設(shè) 置；第二蓄水庫(kù)，與上述第一蓄水庫(kù)相鄰地設(shè)置，第三水閘及第四水閘相互相向地設(shè)置;第三蓄水庫(kù)，與上述第一蓄水庫(kù)和第二蓄水庫(kù)相鄰地設(shè)置，連接有第二水閘和第四水閘；發(fā)電設(shè)備，設(shè)置于上述第一蓄水庫(kù)和第二蓄水庫(kù)之間，用于將第一蓄水庫(kù)的水排出到第二蓄水庫(kù)并旋轉(zhuǎn)水車，由上述水車的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電。上述潮汐發(fā)電系統(tǒng)由第一水閘及第二水閘和第三水閘及第四水閘的開閉操作連續(xù)地執(zhí)行發(fā)電。 以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。圖2及圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的潮汐發(fā)電系統(tǒng)的俯視圖，圖2是外海50的海水處于滿潮時(shí)的圖，圖3是外海50的海水處于干潮時(shí)的圖。第一蓄水庫(kù)10中具備有第一水閘11和第二水閘12。上述第一水閘11和第二水閘12優(yōu)選為相互平行地設(shè)置。第二蓄水庫(kù)20與上述第一蓄水庫(kù)10相鄰地設(shè)置。上述第二蓄水庫(kù)20中具備有第三水閘21和第四水閘22，上述第三水閘21和第四水閘22優(yōu)選為相互平行地設(shè)置。并且，上述第一蓄水庫(kù)10的第一水閘11和第二蓄水庫(kù)20的第三水閘21優(yōu)選為
在一直線上相互串聯(lián)地設(shè)置。第一蓄水庫(kù)10的第一水閘11和第二蓄水庫(kù)20的第三水閘21與外海50連接，起到使海水流入及流出的作用。第一蓄水庫(kù)10的第二水閘12和第二蓄水庫(kù)20的第四水閘22與第三蓄水庫(kù)30連接。具體說，在從第一蓄水庫(kù)10向第二蓄水庫(kù)20執(zhí)行發(fā)電后，儲(chǔ)存于第二蓄水庫(kù)20的海水通過第四水閘22流出到第三蓄水庫(kù)30。并且，上述第三蓄水庫(kù)30中儲(chǔ)存的海水通過第二水閘12流入到第一蓄水庫(kù)10。第一蓄水庫(kù)10的第二水閘12和第二蓄水庫(kù)20的第四水閘22優(yōu)選為在一直線上
相互串聯(lián)地設(shè)置。 各水閘11、12、21及22可以設(shè)計(jì)及配置為，使海水自由地流入及流出，這在本發(fā)明中沒有特別的限定。上述各水閘11、12、21及22使用機(jī)械式、油壓式及空壓式等實(shí)現(xiàn)開閉操作。并且，上述水閘考慮到發(fā)電站設(shè)置地形的特性、發(fā)電計(jì)劃量等，適當(dāng)?shù)剡x擇水閘的位置、水閘的大小、水閘之間的間隔、設(shè)置的水閘的個(gè)數(shù)及水閘開閉方式等。優(yōu)選地，在各水閘位置連續(xù)地設(shè)置10個(gè)以上，但是本發(fā)明并非限定于此。第三蓄水庫(kù)30起到在執(zhí)行潮汐發(fā)電后，為了連續(xù)地執(zhí)行下一潮汐發(fā)電，用于去除第一蓄水庫(kù)10或第二蓄水庫(kù)20中儲(chǔ)存的水的儲(chǔ)存庫(kù)的作用。并且，為了在未供給有外海的海水的情況下也能夠執(zhí)行連續(xù)地潮汐發(fā)電，起到向第一蓄水庫(kù)10或第二蓄水庫(kù)20流出并供給水的供給處作用。上述第三蓄水庫(kù)30可以如下圖2及圖3所示另外地進(jìn)行設(shè)置。并且，如下圖4至圖6的潮汐發(fā)電系統(tǒng)的施工狀態(tài)所示，第三蓄水庫(kù)30可以由構(gòu)筑防潮堤并設(shè)置上述第一蓄水庫(kù)10及第二蓄水庫(kù)20后剩余的湖水部分代替。圖4至圖6是分別表示基于水閘的配置的潮汐發(fā)電系統(tǒng)的施工狀態(tài)的圖。具體地說，圖4是表示第一水閘11和第二水閘12相互平行地設(shè)置，第三水閘21和第四水閘22相 互平行地設(shè)置，上述第一水閘11和第三水閘21及第二水閘12和第四水閘22分別在一直線上相互串聯(lián)地設(shè)置的施工狀態(tài)的圖。圖5是表示第二水閘12對(duì)于第一水閘11設(shè)置于側(cè)面方向，第四水閘22對(duì)于第三水閘21設(shè)置于側(cè)面方向，上述第一水閘11和第三水閘21在一直線上相互串聯(lián)地設(shè)置，第二水閘12和第四水閘22相互平行地設(shè)置的施工狀態(tài)的圖。圖6是表示第二水閘12對(duì)于第一水閘11設(shè)置于側(cè)面方向，第三水閘21和第四水閘22相互平行地設(shè)置，上述第一水閘11和第三水閘21在一直線上相互串聯(lián)地設(shè)置的施工狀態(tài)的圖。發(fā)電設(shè)備40設(shè)置于上述第一蓄水庫(kù)10和第二蓄水庫(kù)20之間。發(fā)電設(shè)備40只要是能夠?qū)⒌谝恍钏畮?kù)10的海水排出到第二蓄水庫(kù)20并旋轉(zhuǎn)水車，由上述水車的旋轉(zhuǎn)將旋轉(zhuǎn)能轉(zhuǎn)換為電能進(jìn)行發(fā)電，就沒有特別的限定。本發(fā)明的水車考慮到發(fā)電效率提高和發(fā)電運(yùn)營(yíng)及維護(hù)費(fèi)用等經(jīng)濟(jì)層面，使用只由一個(gè)方向的水流進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的水車。具體地說，本發(fā)明由從第一蓄水庫(kù)10流動(dòng)到第二蓄水庫(kù)20的水進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。上述發(fā)電設(shè)備40考慮到發(fā)電量的計(jì)劃等，可以調(diào)節(jié)其位置、水閘之間的間隔及個(gè)數(shù)進(jìn)行設(shè)置。優(yōu)選地，設(shè)置10個(gè)以上的水車。在本發(fā)明的潮汐發(fā)電系統(tǒng)中，上述第一水閘和第四水閘同時(shí)開閉，第二水閘和第三水閘同時(shí)開閉，上述第一水閘和第二水閘交替地進(jìn)行開閉操作并連續(xù)地執(zhí)行發(fā)電。即，無需轉(zhuǎn)換水車的旋轉(zhuǎn)方向并執(zhí)行多流式發(fā)電。具體地說，在外海50為滿潮的情況下，如圖I所示，開啟第一蓄水庫(kù)10的第一水閘11及第二蓄水庫(kù)20的第四水閘22，關(guān)閉第一蓄水庫(kù)10的第二水閘12及第二蓄水庫(kù)20的第三水閘21。在此情況下，海水流入到第一蓄水庫(kù)10的第一水閘11，從而由發(fā)電設(shè)備40執(zhí)行發(fā)電，通過第二蓄水庫(kù)20的第四水閘22的海水儲(chǔ)存到第三蓄水庫(kù)30。并且，在外海50為干潮的情況下，如圖2所示，關(guān)閉第一蓄水庫(kù)10的第一水閘11及第二蓄水庫(kù)20的第四水閘22，開啟第一蓄水庫(kù)10的第二水閘12及第二蓄水庫(kù)20的第三水閘21。在此情況下，第三蓄水庫(kù)30中儲(chǔ)存的海水流入到第一蓄水庫(kù)10的第二水閘12，從而由發(fā)電設(shè)備40執(zhí)行發(fā)電，通過第二蓄水庫(kù)20的第三水閘21的海水流出到外海50。本發(fā)明中的潮汐發(fā)電系統(tǒng)可以在一天執(zhí)行至少4次的連續(xù)的發(fā)電，在維持與當(dāng)前始華湖相同的發(fā)電設(shè)置地形、水的高度差及水車臺(tái)數(shù)等的情況下，與作為始華湖的預(yù)計(jì)發(fā)電量的約5. 5億Kw/h比較時(shí)，能夠確保至少增加2倍左右的發(fā)電量。并且，由于本發(fā)明的潮汐發(fā)電系統(tǒng)使用向單一方向旋轉(zhuǎn)的水車及蓄水庫(kù)執(zhí)行多流式發(fā)電，因此能夠控制上述蓄水庫(kù)之間的水位差。由于能夠控制上述蓄水庫(kù)之間的水位差，在使用同等臺(tái)數(shù)的水車的情況下，與現(xiàn)有技術(shù)中的與初期相比水位差逐漸減小的多流式發(fā)電比較時(shí)，具有發(fā)電量大的優(yōu)點(diǎn)。 如上所述，雖然通過限定的實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明并非限定于此，本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠在本發(fā)明的技術(shù)思想和所附的權(quán)利要求書的均等范圍內(nèi)進(jìn)行多種修改及變形。
權(quán)利要求
1.一種潮汝發(fā)電系統(tǒng)， 包括 第一蓄水庫(kù)，具備有第一水閘及第二水閘， 第二蓄水庫(kù)，與所述第一蓄水庫(kù)相鄰地設(shè)置，具備有第三水閘及第四水閘， 第三蓄水庫(kù)，與所述第一蓄水庫(kù)和第二蓄水庫(kù)相鄰地設(shè)置，連接有第二水閘和第四水閘， 發(fā)電設(shè)備，設(shè)置于所述第一蓄水庫(kù)和第二蓄水庫(kù)之間，用于將第一蓄水庫(kù)的水排出到第二蓄水庫(kù)并旋轉(zhuǎn)水車，由上述水車的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電； 由所述第一水閘及第二水閘和第三水閘及第四水閘的開閉操作連續(xù)地執(zhí)行發(fā)電。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的潮汐發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述第一水閘和第四水閘同時(shí)開閉，第二水閘和第三水閘同時(shí)開閉，所述第一水閘和第二水閘交替地開閉操作并連續(xù)地執(zhí)行發(fā)電。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的潮汐發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，在所述第一蓄水庫(kù)中，第一水閘和第二水閘相互平行地設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的潮汐發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，在所述第二蓄水庫(kù)中，第三水閘和第四水閘相互平行地設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的潮汐發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述第一水閘和第三水閘相互在一直線上串聯(lián)地設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的潮汐發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述第一水閘和第三水閘中流入及流出外海的海水。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的潮汐發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，開啟所述第一水閘及第四水閘，關(guān)閉第二水閘及第三水閘，使得海水流入到第一水閘，通過發(fā)電設(shè)備及第四水閘并儲(chǔ)存到第三蓄水庫(kù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的潮汐發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，關(guān)閉所述第一水閘及第四水閘，開啟第二水閘及第三水閘，使得儲(chǔ)存在第三蓄水庫(kù)中的海水流入到第二水閘，通過發(fā)電設(shè)備及第三水閘流出。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種潮汐發(fā)電系統(tǒng)。該潮汐發(fā)電系統(tǒng)包括第一蓄水庫(kù)，具備有第一水閘及第二水閘；第二蓄水庫(kù)，與第一蓄水庫(kù)相鄰地設(shè)置，具備有第三水閘及第四水閘；第三蓄水庫(kù)，與第一蓄水庫(kù)和第二蓄水庫(kù)相鄰地設(shè)置，連接有第二水閘和第四水閘；發(fā)電設(shè)備，設(shè)置于第一蓄水庫(kù)和第二蓄水庫(kù)之間，用于將第一蓄水庫(kù)的水排出到第二蓄水庫(kù)并旋轉(zhuǎn)水車，由水車的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電。根據(jù)本發(fā)明的潮汐發(fā)電系統(tǒng)，由第一水閘及第二水閘和第三水閘及第四水閘的開閉操作連續(xù)地執(zhí)行發(fā)電，從而在除了滿潮、干潮以外的空白時(shí)間也繼續(xù)執(zhí)行發(fā)電，因此具有能夠容易地調(diào)節(jié)潮汐發(fā)電量及發(fā)電時(shí)間，在使用與現(xiàn)有相同的臺(tái)數(shù)的水車的情況下，與多流式發(fā)電相比發(fā)電量大的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E02B9/08GK102767166SQ20121000348
公開日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月6日
發(fā)明者文濟(jì)慶 申請(qǐng)人:李漢石