高空太阳能、风能发电系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101968031A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101968031A(43)申请公布日2011.02.09(21)申请号200910157339.1(22)申请日2009.07.27(71)申请人刘新广地址100049北京市海淀区阜石路35号兰德华庭5号楼4单元501号(72)发明人刘新广(51)Int.Cl.F03D9/00(2006.01)F03D1/00(2006.01)F03D11/00(2006.01)H02N6/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称高空太阳能、风能发电系统(57)摘要高空太阳能、风能发电系统，主要由流线型发电气艇、抗拉电缆、系留塔、卷扬机、控制器、蓄电池构成。在发电气艇内沿轴线方向设置涡轮式风力发电机，而在发电气艇外表蒙接太阳能光伏发电膜板发电；发电气艇内充有比空气轻的气体，可浮升到预定的高空，能捕获比低空能量大许多的高空太阳能和风能发电；抗拉电缆牵拉住发电气艇到设置在系留塔的卷扬机，并把发电气艇发出的电用抗拉电缆传输到控制器，控制器向外供电或给蓄电池充电。本发明利用高空高密度太阳能和风能联并或互补发电，设备利用率高、发电效率很高，建造成本比单独太阳能光伏发电系统的建造成本、单独太阳能热发电系统的建造成本、单独风能发电系统的建造成本之和低许多，推广意义大。CN109683ACN101968031A权利要求书1/1页1.高空太阳能、风能发电系统，其特征是：切头切尾的流线型发电气艇(I)这样构成：涡轮或风轮(8)、涡轮或风轮(16)分别安装在发电机(10)转轴的左端右端，发电机(10)用支架(9)、支架(15)同轴地固定在圆管(12)内圆；在圆管(12)外圆垂直于圆管(12)轴线间隔固定若干圆形支架(11)，所有圆形支架(11)沿轴向形成的轮廓为流线型，蒙皮(13)蒙接在所有圆形支架(11)的外圆和圆管(12)两端的外圆形成切头切尾的流线型体，太阳能光伏发电膜板(14)蒙接在蒙皮(13)表面；在圆管(12)、圆形支架(11)、蒙皮(13)围成的空间内充比空气轻的气体；发电机(10)输出端子、太阳能光伏发电膜板(14)输出端子均用电缆连接到可转动万向连接球(7)，万向连接球(7)与发电气艇(I)联接；抗拉电缆(6)有多芯导线，抗拉电缆(6)具有导电和牵拉功能，抗拉电缆(6)上端通过万向连接球(7)分别与太阳能光伏发电膜板(14)、发电机(10)连通，抗拉电缆(6)依次通过接可转动万向连接球(5)、固定于基础的卷扬机(3)连接到控制器(2)，控制器(2)与蓄电池(1)连接并另有外接供电接口；可转动万向连接球(5)的外壳固定在系留塔(4)的顶端，系留塔(4)固定于基础。2CN101968031A说明书1/3页高空太阳能、风能发电系统技术领域[0001]本发明涉及太阳能、风能发电技术，特别是一种高空太阳能、风能发电系统。背景技术[0002]由于地表对风的阻滞和空气的粘滞性，离地表越近，风力越小；由于空气中悬浮微粒对阳光的阻碍和散射，离地表越近，阳光越弱。现有的太阳能和风能发电装置，离地表高度不超过180多米，捕获的太阳能和风能不多，所以发电效率不高。现有的太阳能和风能发电装置还占据宝贵的陆地或海域。[0003]研究人员经27年研究地球大气层中风能的能量分布发现，位于9700米高空的风的能量密度最高。美国斯坦福大学的气候专家克里斯蒂娜.阿彻和肯.卡尔代拉研究认为，在全天任何时候，高空风所具有的能量都高达全球消耗电能的100倍以上。他表示：“即便仅利用高空风能的1％，也可能足以持续提供全人类所需的能源”。研究人员还发现，在全球范围内，风的能量密度最高的区域为日本、中国东部、美国东海岸、澳大利亚南部和非洲东部。可是要建造180多米以上塔杆并安装风力发电机，都难以施工，甚至不可能实现，更不要说建高空风力发电系统了。要实现高空风力发电，需要创新的技术。发明内容[0004]本发明为了弥补现有太阳能和风能发电装置的缺陷，利用高空的高密度风能、高空强烈的太阳光，公开一种高空太阳能、风能发电系统。[0005]本发明按下述技术方案实现。[0006]如图1示，为所述高空太阳能、风能发电系统的结构示意图。切头切尾的流线型发电气艇I这样构成：涡轮或风轮8、涡轮或风轮16分别安装在发电机10转轴的左端右端，发电机10用支架9、支架15同轴地固定在圆管12内圆；在圆管12外圆垂直于圆管12轴线间隔固定若干圆形支架11，所有圆形支架11沿轴向形成的轮廓为流线型，蒙皮13蒙接在所有圆形支架11的外圆和圆管12两端的外圆形成切头切尾的流线型体，太阳能光伏发电膜板14蒙接在蒙皮13表面；现在可弯曲的太阳能光伏发电膜板(例如非晶硅太阳能光伏发电膜)已较低成本大