項目的目的和專有技術
著名的水力發電廠及其大型蓄水壩完全控制著河流的流量和出流量,因此對河流生態系統和鄰 近河岸的環境產生直接的負面影響。 但在全球範圍內,它們被用於河流水流的能源開發。 此 外,在不同的地方,需要沒有傳統汽油或燃氣發電機的清潔本地電源。 一種可能的能量來源 是河流或湖泊和海流。 美國專利 4746808 中描述了一種小型渦輪發電機。該渦輪機屬於衝擊 式渦輪機,需要加壓水源。 它不能利用自然水流。
使用天然、清潔、可再生能源的重要性正在成為對抗全球變暖的關鍵。 從水平移動的天然水流中提取能量發電與傳統的水力發電截然不同。 在其中,水壓旨在為驅 動發電機的壓力渦輪機提供動力。
美國專利 6013955 公開了一種縱向水流渦輪機,該渦輪機安裝在設計成浸沒在水流中的外殼 中。 渦輪安裝在管道中。 渦輪機體裝有尾部穩定器,以保持裝置沿水流指向。 渦輪機機械連 接到單獨的發電機。 基本上,任何類型的渦輪機設備都至少有兩個缺點:1. 它們會局部降低水流速度,這也會降低渦輪機的效率。
2.它們分別為周圍渦輪機設備的擁塞創造了先決條件,從而阻礙了渦輪機的運行。
在傳統的水磨機或螺旋槳發電機中使用水平流體動能需要每秒幾米的水流,並且受到地理位置 的嚴重限制。 但是從奧地利的專利文件WO2005078276(A1)中已知一種能量系統,用於航道
外河流中含有大量水的水流的能量轉換動能。 安裝具有最小外徑並覆蓋最大流動橫截面。 它 包括一個帶有固定或可移動葉片的渦輪機,這些葉片經過優化以在鋼板外殼中運行。 這種結 構在能量上是不利的,因為護套本身對水的摩擦產生額外的阻力並降低了安裝的整體效率。 此外,在有漂浮垃圾的河流和運河中也不適用,它會堵塞機殼內的渦輪機並極大地阻礙其旋轉 ,包括完全卡死。
從美國專利文件 WO2007100639(A2) 可知在擴散器錐體中具有完全浸沒式縱流渦輪機的類似 技術解決方案。 它具有與上面討論的相似的缺點。 從荷蘭WO2007107505(A1)的專利描述中 也已知類似的擴散器。 它是為了渦輪機更有效的運行而計算的,但是沒有提供發電的臨時盈 餘的能量積累的方法。
可再生能源大量進入世界能源系統需要儲能技術解決方案,以免不可挽回地失去已經生產但無 法消耗的清潔能源。 最高效的是可逆蓄能器,它可以平衡發電地點的電力生產,因為在能量 傳輸過程中沒有電力損失。 此類技術解決方案最適合集中智能管理的分佈式電網。 但它們也 適用於本地管理,包括在人工智能的幫助下實現自動化。 根據美國專利文件 US2014138954(A1),已知一種用於應用多個慢水流的流體動力渦輪機系統 。 但是沒有辦法將這個系統與其他可再生能源或本地儲能係統結合起來。 因此,此類系統的 成本效益和競爭力不足。
從另一份美國專利文件 US2019242361(A1) 中可以看出,流動流體(例如水流)中的浸沒式 渦輪機可從流體的動能中提取有用的能量。 安裝包括:一個浮動平台,帶有水動力轉子,其 下方安裝有固定葉片。
開發的創新能源項目設想了一個帶有水力渦輪機和光放大光伏的浮動平台,帶有水下彈性罐, 用於壓縮空氣儲能。 它克服了此類技術方案的缺點,它通過光增強光伏和流體動力渦輪發電 機產生的多餘電力,通過在水下彈性罐中壓縮空氣,在需要用電時周期性地利用其勢能進行二 次發電,從而克服了此類技術方案的缺點。