基本信息
- 項目名稱：
- 太陽能、風能、潮汐能綜合發(fā)電海水淡化系統(tǒng)設計說明書
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 將太陽能、風能、潮汐能三類能源的利用有機融合，上半部分采用風-光互補發(fā)電矩陣發(fā)電，同時加裝了風能發(fā)電裝置，下半部分用大型蓄水箱把潮汐能轉(zhuǎn)化為電能，轉(zhuǎn)化的電能用統(tǒng)一的蓄電裝置進行收集，最終把整個系統(tǒng)的發(fā)電量用于海水淡化從而緩解沿海地區(qū)因人口稠密引發(fā)的淡水資源緊張的局面。整個裝置突出各自優(yōu)點，實現(xiàn)能源互補，達到高效、節(jié)能、低成本的特點。
- 詳細介紹：
- 太陽能、風能、潮汐能一體化綜合發(fā)電系統(tǒng)是一個高效率、低成本、節(jié)能、環(huán)保、極具商業(yè)價值的綜合發(fā)電系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括兩大部分：潮汐能發(fā)電部分和風-光互補發(fā)電部分。潮汐能發(fā)電部分位于系統(tǒng)的下部，主要由一個10*8*6的飛碟式蓄水箱、儲蓄電池組、自動化控制設備組成。系統(tǒng)的上部分是風-光互補發(fā)電裝置，該裝置由熱交換器、方位角跟蹤機構(gòu)、高度角跟蹤機構(gòu)、聯(lián)動系統(tǒng)、薄膜硅光伏組件、平面反射鏡、聚光架、塞內(nèi)加爾式風力發(fā)電機組以及所必需的管道、線路、夜景亮化燈組成。通過天文跟蹤控制高度角跟蹤機構(gòu)和方位角跟蹤機構(gòu)，確保太陽光線經(jīng)聚光器的平面反射鏡反射后始終匯聚到非微晶疊層薄膜硅太陽能電池板上，使得非微晶疊層薄膜硅太陽能電池板單位面積內(nèi)的太陽能光照強度大大提高，從而提高太陽能電池板的利用率和發(fā)電效率，而且兩次反射多面鏡太陽能聚光發(fā)電裝置的制造所需要的構(gòu)件不多，容易實現(xiàn)標準化，適合批量生產(chǎn)，用于聚光的拋物面聚光器加工簡單制造成本低，吸收每平方米陽光通徑面積僅需要18kg鋼和11kg玻璃，耗材與其他（槽式，碟式，塔式太陽能聚光）相比相對最小。聯(lián)動系統(tǒng)可以實現(xiàn)跟蹤聚光機構(gòu)聯(lián)動運作，提高跟蹤聚光的效率。飛碟式蓄水箱上方的風能發(fā)電機利用風能進行發(fā)電，使得整個系統(tǒng)在不同的天氣條件下都能進行發(fā)電。綜上所述，太陽能、風能、潮汐能一體化綜合發(fā)電體系提高了在有限空間有限時間內(nèi)的產(chǎn)能效率，同時成本更低，效果更佳，性價比更高。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 在我國，太陽能、風能、潮汐能三類能源豐富，單獨利用技術(shù)日趨成熟，但成本較高，三者能源綜合利用的設備還不多。為此，我們將太陽能、風能、潮汐能三類能源的利用有機融合，以帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，促進新能源的利用和發(fā)展，緩解我國能源資源短缺以及實現(xiàn)經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展為目的，采用跟蹤聚光裝置兩次反射多面鏡太陽能聚光發(fā)電和塞內(nèi)加爾式風力機達到以下創(chuàng)新點：1.太陽能、風能、潮汐能三者一體化綜合利用，降低成本；2.跟蹤聚光裝置兩次反射多面鏡太陽能聚光發(fā)電，低成本、高效、快速、簡便利用太陽能；3.塞內(nèi)加爾式風力機低風速啟動運轉(zhuǎn)、高效率持續(xù)發(fā)電、低噪音；4.解決了潮汐能利用中嚴格受到地理位置限制的問題；5.聚光架采用三角形桁架結(jié)構(gòu)，在確保其剛性和穩(wěn)定性的前提下，最大限度節(jié)省鋼材使用量；6.蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)提高傳動比和承載能力，易于維修及改造升級用于省力手動裝置推廣使用。技術(shù)指標有：1.風光互補矩陣發(fā)電峰值功率為25.116kW；2.聚光器的理論聚光比＞6.5，實際聚光比＞5.0；3.自動跟蹤太陽裝置的跟蹤誤差＜0.5°；4.單位采光面積的用鋼量＜30Kg/m2；5.潮汐能日發(fā)電能量為3.28*10 J；6.在穩(wěn)定電壓和電流情況下每小時產(chǎn)生淡水42.5L。
科學性、先進性
- 利用三種能源的周期性，互補不足，綜合利用，有效融合，達到能源的穩(wěn)定利用，對促進新能源的利用和發(fā)展，緩解我國能源資源短缺以及實現(xiàn)經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展都具有重要的現(xiàn)實意義，也符合科學發(fā)展觀的基本要求，對于建設資源節(jié)約型，環(huán)境友好型社會的意義也十分深遠。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 該作品曾參加?！疤魬?zhàn)杯”學生課外學術(shù)科技作品競賽獲發(fā)明制作類三等獎
作品所處階段
- 設計研發(fā)階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 具體轉(zhuǎn)讓方式再協(xié)商
作品可展示的形式
- 海報、文檔、ppt、視頻、模型
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 太陽能、風能、潮汐能一體化綜合發(fā)電系統(tǒng)，光電轉(zhuǎn)換部分采用自動跟蹤聚光光伏發(fā)電，將數(shù)倍的太陽光聚集到太陽能電池板上，通過提高單位面積電池板的日照強度，使得產(chǎn)生同樣電能所需要的半導體材料大大減少，相當于用普通材料代替昂貴的半導體材料，因此能夠大幅度地降低光伏發(fā)電的成本，具有商業(yè)運行的經(jīng)驗（1.2×10 kWh），潛在的運行溫度可達500°C(商業(yè)化運行的溫度已達到400°C)，商業(yè)化的年凈效率為14 %，有最低的材料要求，可以模塊化或聯(lián)合運行，可以采用蓄熱降低成本。風能發(fā)電部分采用塞內(nèi)加爾式風力機產(chǎn)生電能。潮汐能利用部分利用蓄水箱收集海水，把海水的重力勢能轉(zhuǎn)化為電能。三者綜合一體利用，節(jié)約單獨利用的成本，大大提高經(jīng)濟效益、實現(xiàn)低成本和高性價比的新能源綜合利用。
同類課題研究水平概述
- 縱觀世界范圍內(nèi)，風-光互補新能源利用設備的研究已經(jīng)非常普遍，太陽能、風能、潮汐能單獨利用技術(shù)日趨成熟，相關(guān)研究也非常普遍，但是太陽能、風能、潮汐能三者綜合利用的設備還不多，相關(guān)研究也還有很大的空間
