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基本信息

項(xiàng)目名稱(chēng)：: 太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能綜合發(fā)電海水淡化系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
來(lái)源：: 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品
小類(lèi)：: 能源化工
大類(lèi)：: 科技發(fā)明制作A類(lèi)
簡(jiǎn)介：: 將太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能三類(lèi)能源的利用有機(jī)融合，上半部分采用風(fēng)-光互補(bǔ)發(fā)電矩陣發(fā)電，同時(shí)加裝了風(fēng)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(jìn)行收集，最終把整個(gè)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(gè)裝置突出各自?xún)?yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)能源互補(bǔ)，達(dá)到高效、節(jié)能、低成本的特點(diǎn)。
詳細(xì)介紹：: 太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能一體化綜合發(fā)電系統(tǒng)是一個(gè)高效率、低成本、節(jié)能、環(huán)保、極具商業(yè)價(jià)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(fēng)-光互補(bǔ)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(gè)10*8*6的飛碟式蓄水箱、儲(chǔ)蓄電池組、自動(dòng)化控制設(shè)備組成。系統(tǒng)的上部分是風(fēng)-光互補(bǔ)發(fā)電裝置，該裝置由熱交換器、方位角跟蹤機(jī)構(gòu)、高度角跟蹤機(jī)構(gòu)、聯(lián)動(dòng)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(fēng)力發(fā)電機(jī)組以及所必需的管道、線(xiàn)路、夜景亮化燈組成。通過(guò)天文跟蹤控制高度角跟蹤機(jī)構(gòu)和方位角跟蹤機(jī)構(gòu)，確保太陽(yáng)光線(xiàn)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(yáng)能電池板上，使得非微晶疊層薄膜硅太陽(yáng)能電池板單位面積內(nèi)的太陽(yáng)能光照強(qiáng)度大大提高，從而提高太陽(yáng)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(yáng)能聚光發(fā)電裝置的制造所需要的構(gòu)件不多，容易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，適合批量生產(chǎn)，用于聚光的拋物面聚光器加工簡(jiǎn)單制造成本低，吸收每平方米陽(yáng)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(yáng)能聚光）相比相對(duì)最小。聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)跟蹤聚光機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)運(yùn)作，提高跟蹤聚光的效率。飛碟式蓄水箱上方的風(fēng)能發(fā)電機(jī)利用風(fēng)能進(jìn)行發(fā)電，使得整個(gè)系統(tǒng)在不同的天氣條件下都能進(jìn)行發(fā)電。綜上所述，太陽(yáng)能、風(fēng)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(shí)間內(nèi)的產(chǎn)能效率，同時(shí)成本更低，效果更佳，性?xún)r(jià)比更高。

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作品專(zhuān)業(yè)信息

設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo): 在我國(guó)，太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能三類(lèi)能源豐富，單獨(dú)利用技術(shù)日趨成熟，但成本較高，三者能源綜合利用的設(shè)備還不多。為此，我們將太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能三類(lèi)能源的利用有機(jī)融合，以帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，促進(jìn)新能源的利用和發(fā)展，緩解我國(guó)能源資源短缺以及實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)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(yáng)能聚光發(fā)電和塞內(nèi)加爾式風(fēng)力機(jī)達(dá)到以下創(chuàng)新點(diǎn)：1.太陽(yáng)能、風(fēng)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(yáng)能聚光發(fā)電，低成本、高效、快速、簡(jiǎn)便利用太陽(yáng)能；3.塞內(nèi)加爾式風(fēng)力機(jī)低風(fēng)速啟動(dòng)運(yùn)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(yán)格受到地理位置限制的問(wèn)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(dòng)機(jī)構(gòu)提高傳動(dòng)比和承載能力，易于維修及改造升級(jí)用于省力手動(dòng)裝置推廣使用。技術(shù)指標(biāo)有：1.風(fēng)光互補(bǔ)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(shí)際聚光比＞5.0；3.自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)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(shí)產(chǎn)生淡水42.5L。
科學(xué)性、先進(jìn)性: 利用三種能源的周期性，互補(bǔ)不足，綜合利用，有效融合，達(dá)到能源的穩(wěn)定利用，對(duì)促進(jìn)新能源的利用和發(fā)展，緩解我國(guó)能源資源短缺以及實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，也符合科學(xué)發(fā)展觀(guān)的基本要求，對(duì)于建設(shè)資源節(jié)約型，環(huán)境友好型社會(huì)的意義也十分深遠(yuǎn)。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果: 該作品曾參加?！疤魬?zhàn)杯”學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽獲發(fā)明制作類(lèi)三等獎(jiǎng)
作品所處階段: 設(shè)計(jì)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(bào)、文檔、ppt、視頻、模型
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè): 太陽(yáng)能、風(fēng)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(dòng)跟蹤聚光光伏發(fā)電，將數(shù)倍的太陽(yáng)光聚集到太陽(yáng)能電池板上，通過(guò)提高單位面積電池板的日照強(qiáng)度，使得產(chǎn)生同樣電能所需要的半導(dǎo)體材料大大減少，相當(dāng)于用普通材料代替昂貴的半導(dǎo)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(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)（1.2×10 kWh），潛在的運(yùn)行溫度可達(dá)500°C(商業(yè)化運(yùn)行的溫度已達(dá)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(yùn)行，可以采用蓄熱降低成本。風(fēng)能發(fā)電部分采用塞內(nèi)加爾式風(fēng)力機(jī)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(shì)能轉(zhuǎn)化為電能。三者綜合一體利用，節(jié)約單獨(dú)利用的成本，大大提高經(jīng)濟(jì)效益、實(shí)現(xiàn)低成本和高性?xún)r(jià)比的新能源綜合利用。
同類(lèi)課題研究水平概述: 縱觀(guān)世界范圍內(nèi)，風(fēng)-光互補(bǔ)新能源利用設(shè)備的研究已經(jīng)非常普遍，太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能單獨(dú)利用技術(shù)日趨成熟，相關(guān)研究也非常普遍，但是太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能三者綜合利用的設(shè)備還不多，相關(guān)研究也還有很大的空間

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