三能合一发电机介绍

   世界经济的发展，使人类对能源的需求快速增长。地球上不可再生的能源---石油、煤炭、天然气等，其消耗的速度令人惊心，油枯源竭的困境日益临近，而人类在开采和使用上述能源的同时，还要产生大量的废水、废气和废渣，结果又恶化了地球的生存环境。

   能否解决能源短缺、环境恶化的难题，直接关系到全球经济的可持续发展，使用清洁、可再生的能源，则是破解此困的最佳途径。

   为此，我设计了一种使用清洁、可再生能源的发电装置,它的特点是：

   1、可同时利用风力、波浪、水流的动力作功发电。全装置风力、波浪、水流三个动力系统，工作时独立动作，互不干涉；发电时三种能源互为补充，三能合一。它改变了风力发电只能利用风力一种能源，不能足时、满功率发电的局限，大幅度降低了发电成本，因此有普遍推广的经济意义。 

   2、本装置无需使用蓄电瓶，也能够根据用电情况随时控制所发电量，削峰填谷、蓄能调速，使能源利用率大幅提高。例如，晚间用电低谷时，仅由风力发电系统即可保证所需电量，此时波浪和水流的动能可进行储存。经过一夜的储存，当白日用电高峰时，再释放波浪和水流夜间储存的动能，增加发电量。简言之，当风、浪、流三种动能之和大于本装置的用电能力时，可储存多余的动能，不会浪费。当三种动能之和的发电能力不足时, 可释放储存的动能，保证发电机的正常运转，最终达到用多少电就发多少电的理想状态。

   3、使用特殊的方式，本装置可以十几个或者几十个结成阵列，在不影响各装置独立发电的情况下，十几倍或者几十倍地提高发电能力。结成阵列的各装置相互牵制，还可以提高它们抵御海上风浪的能力。

   4、本装置采用的自动调心、重心下移等技术，使钢浮箱上支撑风力发电机的钢管即使在钢浮箱倾斜30度时，仍能保持垂直向上的状态，不影响发电。海上风浪过大，钢浮箱倾斜大于30度时，自控系统会开启安全保护，全装置自行沉入水下，风浪过后，再自行上浮。

   5、自然来风总是处于时大时小、时有时无的状态，风力发电机的顶端风速也总是要比底端的风速高。在此情况下，风力发电机即使配备了飞轮装置,其风叶的转速也难以做到十分平稳，而风力发电机的风叶转速是否稳定，关系到发电机输出电压的稳定,输出电压的稳定又决定了用电设备的使用寿命。本装置采用的技术，不但能够自动调节风叶的转速，抑快增慢，保持供电电压的初步稳定，而且在风速超过风力发电机的限定风速时，风力发电机下面的俯仰气缸也会自动调整风力发电机的俯仰角度，使风力发电机保持合适的转速，不会损坏风力发电机。

    6、远离大陆的岛礁驻军和渔民，他们在岛上只能使用内燃动力的小型电站，缺乏充足的电能来解决机械动力、夜间照明、海水淡化、防潮去湿等问题，而长途向海岛输送燃油既不方便又不划算，因此严重影响海岛经济的长远发展。本装置的发电能源取之大自然,无需运费，一次设备投资即可解决海岛的用电问题，许多无人居住的岛礁也能具备生存的基本条件。

    7、我国一万八千公里的沿海地带、数千岛屿的周边，大多具有丰富的水流资源。“舟山群岛的潮流速度一般为1.5-2米/秒,最高可达3.5米/秒。”引自（中国新能源网--海洋能源利用进展)。渤海口的庙岛列岛、杭州湾、胶州湾等地的水流速度亦不在低速，跨海大桥的两侧、岛屿、石油钻井平台的周边，可供发电的海域难以计数。

    8、本装置以水流发电为主，由于水的密度高于空气,所以同样功率的水流发电比风力发电的效率要高、结构要小，成本要低，相应其部件也易于分解和养护，加工、维修也相对容易。另外,水流发电与风力发电比较，更具潮汐守时、时间持久、某一地点流速基本不变的特点,依此时间和流速匹配相应的动能转换机，可获取较大的转换效率。

    9、单台装置的制造成本粗算为64万元。假设发电方的销售电价为0.85元/（千瓦时），若每台装置寿命8年，则每台装置每年的设备折旧费为64/8=8万元，加每年人工管理费、维修费1万/每台，每年成本为9万元。当水流速度V=1.5m/秒，平均风速 V=5(米/秒)时，发电功率为50千瓦。如果每台装置一天工作16小时，一年工作300天，则全年发电240000（千瓦时）。设因线路损耗等原因，最后只有235000（千瓦时）电力被利用，则全年的纯利润为：235000×0.85-90000=109750元，                                                         

    利润率相当于109750/90000=122%。

   因为清洁能源国家补贴 0.25元/（千瓦时），所以用电方实际的用电价格为0.85-0.25=0.6元（千瓦时）。

   当水流速度增加到V=2m/秒，平均风速 V=5(米/秒)时，发电成本大约还会下降1倍。

   这样的电价，在使用柴油机动力发电的地区具有相当的竞争力。 

   10、单独的海岛用电，估计200千瓦的发电功率即可满足需要，剩下的多余电力还可用来发展海岛经济，比如用来生产耗电量大的工业用乙炔电石和建筑领域广泛应用的沥青碳纤维，一方面用清洁能源代替了生物能源，避免了环境污染，另一方面廉价的电力成本更可以实现高额的收益。

   11、放眼将来，本发明还可作为海上充电桩并逐渐形成中国海域内的充电网络，为军用的潜艇、民用的电动商船再开辟一片新的天地。

宅电0532-83616772   电邮：moyezj@126.com    张建民 2015.8.7日