1.本发明属于新能源发电技术领域,特别是涉及一种光伏风力发电机组。
背景技术:2.为实现“双碳”目标,我国加快构建以新能源为主的新型电力系统,新能源将进入高质量大规模建设发展新阶段。但是由于我国人均国土面积比较少,建设新能源系统占用的土地和耕地之间的矛盾突出,土地资源越来越少,因此,如何有效利用有限土地建设更多新能源装机容量,提高土地利用效率,是一个亟待解决的问题。
3.现在一般利用的是水平式风力发电机,其缺点是噪音大,需要对风,对环境也不友好,风力利用率低,结构复杂,发电效率低于垂直式风力发电机。现在研发出来的超大型垂直轴风力发电机,由于成本远低于水平式风力发电机,利用效率更高,无需对风,而且声音小,未来将会逐步取代水平轴风力发电机而成为主流。
4.然而,现有的垂直轴风力发电机的顶部为平面状,面积很大,其能够接收的阳光面积很大,但是现有的垂直轴风力发电机都没有对这部分进行有效利用,因此存在巨大的能源浪费问题。
技术实现要素:5.为解决上述问题,本发明提供了一种光伏风力发电机组,能够充分利用资源,降低新能源设备对环境的不利影响,增加发电机组的发电效率和土地利用率。
6.本发明提供的一种光伏风力发电机组包括垂直型风力发电机本体,所述垂直型风力发电机本体的端盖顶部安装有光伏发电装置。
7.优选的,在上述光伏风力发电机组中,所述垂直型风力发电机本体内包括共轴设置的定子和转子,所述定子与内风叶轮固定在一起,所述转子与外风叶轮固定在一起,且所述内风叶轮与所述外风叶轮的转动方向相反以分别带动所述定子和所述转子沿相反的时针方向旋转进行发电。
8.优选的,在上述光伏风力发电机组中,所述内风叶轮和所述外风叶轮之间通过变速耦合部件进行连接。
9.优选的,在上述光伏风力发电机组中,所述定子的下面和上面均安装有磁悬浮支撑部件,用于在发电时将所述定子悬浮起来。
10.优选的,在上述光伏风力发电机组中,所述垂直型风力发电机本体具有变桨部件。
11.优选的,在上述光伏风力发电机组中,所述垂直型风力发电机本体具有机械制动部件。
12.优选的,在上述光伏风力发电机组中,所述垂直型风力发电机本体具有电磁制动部件。
13.优选的,在上述光伏风力发电机组中,所述垂直型风力发电机本体的下部具有基础支撑部件。
14.通过上述描述可知,本发明提供的上述光伏风力发电机组,由于包括垂直型风力发电机本体,所述垂直型风力发电机本体的端盖顶部安装有光伏发电装置,因此能够充分利用资源,降低新能源设备对环境的不利影响,增加发电机组的发电效率和土地利用率。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
16.图1为本发明提供的一种光伏风力发电机组的实施例的示意图。
具体实施方式
17.本发明的核心是提供一种光伏风力发电机组,能够充分利用资源,降低新能源设备对环境的不利影响,增加发电机组的发电效率和土地利用率。
18.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
19.本发明提供的一种光伏风力发电机组的实施例如图1所示,图1为本发明提供的一种光伏风力发电机组的实施例的示意图,该光伏风力发电机组包括垂直型风力发电机本体1,垂直型风力发电机本体1的端盖顶部安装有光伏发电装置2。
20.需要说明的是,这种垂直型风力发电机本体1采用垂直轴向布置的方式,因此其端盖顶部有非常大的圆形面面积,现有技术中都没有对这个部位进行有效利用,浪费了很大的空间,而本实施例中在这里安装光伏发电装置2,面向太阳的方向,就能够在白天利用太阳能进行发电,节省了光伏发电装置的占地面积,而且将光伏发电和风力发电两种方式结合起来,实现在不同天气状况下发出更多的电,实现了发电量的提升。
21.通过上述描述可知,本发明提供的上述光伏风力发电机组的实施例中,由于包括垂直型风力发电机本体,垂直型风力发电机本体的端盖顶部安装有光伏发电装置,因此能够充分利用资源,降低新能源设备对环境的不利影响,增加发电机组的发电效率和土地利用率。
22.为了进一步提升发电效率,尤其是在低风情况下启动风机实现快速切割磁感线而多发电,在上述光伏风力发电机组的实施例基础上,垂直型风力发电机本体1内可以包括共轴设置的定子101和转子102,定子101与内风叶103轮固定在一起,转子102与外风叶轮104固定在一起,且内风叶轮103与外风叶轮104的转动方向相反以分别带动定子101和转子102沿相反的时针方向旋转进行发电。
23.在该具体方案中,内风轮接收风能传递给定子带动定子旋转,外风轮接收风能传递给转子带动转子旋转,假如让定子101顺时针旋转,那么此时就让转子102逆时针旋转,反之亦然,这相对于现有技术中定子不动的方案来说,定子和转子之间的相对旋转速度更快,从而提高电机内外转子间磁力线相对运动速度,能提高切割磁感线的频率,同等风速下相
比传统风机的启动风速低,发电量就更大,发电效率能够得到进一步提升。
24.进一步的实施例中,继续参考图1,内风叶轮103和外风叶轮104之间可以通过变速耦合部件105进行连接。
25.现有技术方案中,由于垂直轴风机中,叶片等的重量主要由主轴及主轴上的轴承承担,导致轴承寿命问题比较短,基于此问题,本实施例提供了优选方案,定子101的下面和上面均可以安装有磁悬浮支撑部件106,用于在发电时将定子101悬浮起来。具体的,就是采用磁悬浮轴承支撑和磁推力悬空定位技术,这样就可以抵消定子101的重力,从而大幅降低摩擦阻力损失和轴承磨损,进一步提高发电效率。当然这仅仅是一个优选方式,还可以根据实际需要选择其他的轴承支撑方式,例如固定轴承支撑方式,此处并不限制。
26.而且,现有的风机中,主要是采用摩擦式减速装置进行控速,但失速保护问题很难解决,存在有很多不确定因素造成保护失效,为解决此问题,在上述光伏风力发电机组的又一个具体实施例中,垂直型风力发电机本体1具有变桨部件,能够降低对于风能的捕捉,从而便于制动。进一步的方案中,垂直型风力发电机本体还可以具有机械制动部件,而且可选的,垂直型风力发电机本体还可以具有电磁制动部件,通常在高速情况下采用电磁制动,低速情况下采用机械制动,在紧急情况下,变桨、电磁制动和机械制动可以同时使用,从而更快速的将风力发电速度降下来。
27.在上述光伏风力发电机组的实施例中,垂直型风力发电机本体1的下部可以具有基础支撑部件107,这样就能够将整个光伏风力发电机组支撑起来,使其达到想要设定的高度,从而能够接收高处的风能和太阳能进行发电,这种基础支撑部件107的具体尺寸参数可以根据实际需要选取,此处并不限制。
28.综上所述,本实施例提供的上述光伏风力发电机组可同时利用风光能量,相比传统风力发电机同等情况发电量更高,能耗更低,对环境更友好,而且节约建设土地。
29.对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
技术特征:1.一种光伏风力发电机组,其特征在于,包括垂直型风力发电机本体,所述垂直型风力发电机本体的端盖顶部安装有光伏发电装置。2.根据权利要求1所述的光伏风力发电机组,其特征在于,所述垂直型风力发电机本体内包括共轴设置的定子和转子,所述定子与内风叶轮固定在一起,所述转子与外风叶轮固定在一起,且所述内风叶轮与所述外风叶轮的转动方向相反以分别带动所述定子和所述转子沿相反的时针方向旋转进行发电。3.根据权利要求2所述的光伏风力发电机组,其特征在于,所述内风叶轮和所述外风叶轮之间通过变速耦合部件进行连接。4.根据权利要求3所述的光伏风力发电机组,其特征在于,所述定子的下面和上面均安装有磁悬浮支撑部件,用于在发电时将所述定子悬浮起来。5.根据权利要求4所述的光伏风力发电机组,其特征在于,所述垂直型风力发电机本体具有变桨部件。6.根据权利要求5所述的光伏风力发电机组,其特征在于,所述垂直型风力发电机本体具有机械制动部件。7.根据权利要求6所述的光伏风力发电机组,其特征在于,所述垂直型风力发电机本体具有电磁制动部件。8.根据权利要求1-7任一项所述的光伏风力发电机组,其特征在于,所述垂直型风力发电机本体的下部具有基础支撑部件。
技术总结本申请公开了一种光伏风力发电机组,包括垂直型风力发电机本体,所述垂直型风力发电机本体的端盖顶部安装有光伏发电装置。上述光伏风力发电机组,能够充分利用资源,降低新能源设备对环境的不利影响,增加发电机组的发电效率和土地利用率。率和土地利用率。率和土地利用率。
技术研发人员:龙颜长 彭家强 王昌磊
受保护的技术使用者:华电电力科学研究院有限公司
技术研发日:2022.04.18
技术公布日:2022/7/4