阅读说明：本技术 一种基于双锚双导流板的江河水能发电站 (River hydroenergy power station based on two anchor double flow deflectors ) 是由 不公告发明人 于 2021-05-27 设计创作，主要内容包括：一种基于双锚双导流板的江河水能发电站,本发明是绿色能源装置,利用大江大河的天然水流移动形成的不竭动能(亦称“江河水能”)作为原始动力资源进行发电,采用双锚及锚链(固定装置及锚链)装置对驳船进行定位,江河流水由于位差形成势能并冲击螺旋桨(螺旋轴),带动发电机旋转并转换为电能,经过电控系统调谐,汇聚多组或矩阵式安装的发电机共同的电能,形成600V三相电,并升压至60KV后,通过高压电缆汇入发电总场,最后并入国家电网并输送至用户。(The invention relates to a river water energy power station based on double anchors and double flow guide plates, which is a green energy device and is characterized in that inexhaustible kinetic energy (also called river water energy) formed by the movement of natural water flow of a large river is used as an original power resource to generate electricity, double anchors and anchor chain (fixing devices and anchor chain) devices are adopted to position a barge, potential energy is formed by river water due to potential difference and impacts a propeller (a screw shaft), a generator is driven to rotate and is converted into electric energy, the electric energy common to multiple groups of generators or installed in a matrix form is gathered through an electric control system to form 600V three-phase electricity, the 600V three-phase electricity is boosted to 60KV, and the 600V three-phase electricity is collected into a power generation general field through a high-voltage cable and finally merged into a national power grid and is transmitted to users.)

一种基于双锚双导流板的江河水能发电站

技术领域

此种基于双锚双导流板的江河水能发电站可作为国家绿色能源水力发电分支的重要补充，由此引发的创新理念、建造概念、绿色前景，为能源再生提供了现实可能和广阔的想象空间。此方式区别于海上风力发电、海水潮汐能、海水波能、筑坝蓄水的势能发电模式，也区别于核电、火电、光电等发电模式，既有效弥补了海水潮汐间隙差及海上风力发电设备制作成本高、安装难度大、无风即无电的缺陷，也去除了海上波能发电量小的弊端，也规避了筑坝蓄水发电的规模大、造价高、效能低等缺陷，杜绝了核电可能的辐射隐患，也不会产生碳排放和光污染。江河高低落差形成水势动能驱动发电机转换为电能，多台套设备同时做功，能为国家电网提供强大电能，此项成果如果在我国大江大河适宜江河得到大规模运用，必将成为推动国家发展又一绿色动力源。

背景技术

现电力、能源等企业牢固树立“能源转型、绿色发展”理念，加大技术创新，推动能源电力从高碳向低碳，加快清洁能源替代石化能源的步伐，逐步形成绿色生产和消费方式。为发挥全民参与绿色能源建设良好愿望，本人结合长期从事海洋工程项目管理、基层调研以及深刻的专题思考，对一种双锚双导流驳船并利用江河水流动能发电的发电站提出发明创造。

目前，绿色能源获取方式较为繁复多样，技术成熟度不一：大型风能发电装置制作运行成本高、技术要求高、安装维修难度大、见效周期长、对季节性迁徙的鸟类以及空域欲望强烈的雀鹰形成巨大且死亡屏障，且风力发电的电价高企，不被用户青睐。另一绿色能源太阳能发电装置的场地占用面积大，光能转成电能的能耗损失较大，对周边形成一定的光污染。在海洋波能发电方面，国内国外均进行了一定的尝试，主要是“机械式、气动式和液压式”三大类，但市场应用前景暗淡，未能大规模建设，仅停留在创意、实验阶段。

本项发明技术也可以在大江大河已经建成启用的发电站下段河流进行大规模建设。如果已投产的水力发电站处于满负荷运作状态，其下泄水流会形成冲击势能，加之该河段自然落差形成的势能，可将水流流速推高9M/S米，能驱动直径4米的螺旋浆带动发电机产生500 千瓦功率，如果一个水能发电站同时安装20台套水流发电机，平均每小时能产生10000千瓦功率，以每度电0.46元计算，一个水能发电站每天可以节省110,400元人民币。以此推算，一个水能发电站全年可创造利润4029.6万元，投产4年即可收回建造成本。

该项发明是对绿色再生能源的永续利用，动力源不会枯竭，虽然单个水能发电站的发电量在江河流水充沛和枯竭之间存在一定的季节性变化，如果选址适宜(地质条件、江河地势、流水流速、水位落差)，加之双导流板的水流增压作用，以及相隔一定距离布置数量较多的拖带式水能发电站(根据水流速度进行船体定位，两个水能发电站间距1海里为宜)，可以成倍数增加发电量，将多个水能发电站的电力调谐至统一参数，然后并入国家电网。如果较大规模应用此项技术，则可以产生不可估量的经济、社会效益，贡献我国大江大河的淡水资源价值。

发明内容

一种基于双锚双导流板的江河水能发电站，其目的在于解决现有绿色能源永续利用问题的技术发明，是通过市场上各项所需成熟技术进行科学规划、创新合成、大规模使用，利用祖国大江大河取之不竭、用之不尽的强大水能高效转化为电能，通过电压、电流、电功率的合理调谐，将其汇入国家电网，为国家绿色能源建设提供动力保障。

本实用双锚双导流板的江河水能发电站的工作原理是(简述)：江河水流通过导流板增压，将增大的水能驱动螺旋浆(螺旋轴)旋转，而驳船下部安装多组或矩阵式排列的螺旋桨(螺旋轴)，各自带动发电机产生强大电力，经过可控硅调谐和电控系统升压，汇入该该水能发电机总电路，最终由国家电网统一调配给用户。

本实用双导流板的江河水能发电站所采取的技术方案是：四大系统，一是锚定装置，包括铁锚、铁链、锚标、铁锚引绳、卡环、锚机、导向轮、锚链压力传感器；二是水能发电系统，包括螺旋桨、螺旋轴、主轴、连接器、柔性连接头、发电机、变速齿轮箱、升压调谐控制系统、电控系统、高压传输线路、滑环套组；三是船体接驳操控系统，包括船体、配电室 (电控系统)、变压升压室、监控操作室、设备维修室、储藏室、生活区、压载舱室、船体左右侧拖轮靠泊梯。四是辅佐系统，包括水文气象检测系统、风力应急发电储能系统、小型塔吊、避雷装置、风向标、卫星天线、安全栏杆、舱室强制通风系统，数据传输系统、应急逃生系统(救生艇筏)、航标灯、雾灯、空域警示灯。

附图说明

图1：一种基于双锚双导流板的江河水能发电站(俯视图)：

该图为双导流板的江河水能发电站俯视图，主要系统分布：舶体前方为双导流装置、锚定装置；驳船甲板上为锚机、辅助系统、驳船操控系统；舶体内部为发电机组、可控硅系统等；舶体下部为螺旋浆(螺旋轴)。

图2：一种基于双锚双导流板的江河水能发电站(侧视图) 。

简明图注：此图为水能发电站测视图，水线上部操控室、锚机、主甲板、小型电吊等；船体内部为发电机组、压载舱、操作维修室；水线下部为导流板、螺旋浆(螺旋轴)等。

具体实施方式

建造安装该双锚双导流板的江河水能发电站，应首先对我国大江大河进行水文地质条件调查，通晓国家有关规章制度和法律法规，对建造水能发电站进行可行性分析并出具报告，对分析报告进行桌面推演，取得数据后按照一定比例建造模型测得实际数据，并对各组成部分进行更改修正，以追求最佳设计。

在国家大型水力发电站的下段，且不影响通航的河道，选取流速快、落差大、少流沙、地质条件稳定、水深适宜，无障碍物的河段，作为水能发电站的首选着床点。

通过大型工作船，将此双锚双导流板的江河水能发电站牵引至着床点。

将锚转移至抛锚船，将两只铁锚以十五度方向抛向前方河底，铁锚与船体抛锚孔同样成十五度角；启动锚机并收紧铁链；由工作船连接驳船尾部，加力至此水能发电站正常工作时的五倍负荷，如出现走锚现象，则更换较大铁锚，以获得更大抓地力，满足五倍安全负载要求。

对水能发电机组进行分别调试，试运行后通过电控系统进行内部并网，满足条件后并入外网 (国家电网)。