專利名稱：潮汐發電系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及通過水閘的開閉操作無需多次的旋轉方向轉換，也能夠執行多流式發電的潮汐發電系統。
背景技術：
潮汐發電是從潮水干滿的水位差將勢能換成動能并再轉換為電能的發電方式。換言之，從干潮越是到滿潮，海平面逐漸升漲，從而潮水向沿岸方向水平移動。此時，如果在潮水的流入方向側設置水車，水車由潮水進行旋轉，由其旋轉力驅動發電機并產生電，此種方式稱為潮汐發電。只要地球和月亮存在的情況下，始終會發生均勻的潮水的水平移動，因此對于作為對下一代能源的潮汐發電不斷進行著很多研究。
上述潮汐發電根據湖水的數量，劃分為單水庫式和多水庫式，根據海水的利用方向，劃分為單流式和多流式。單水庫式是組成一個湖水，利用海水和湖水間的水位差的發電方式，多水庫式是通常地形上能夠形成2個湖水的情況下使用的發電方式，是利用2個湖水間的水位差的發電方式。作為代表性的潮汐發電站的一例，法國朗斯潮汐發電站可以實現單流式發電、揚水式發電及多流式發電。單流式發電是從外海到湖水或是從湖水到外海執行單向的發電的方法，揚水式發電是使用夜間剩余的電力，在湖水中堆高水并在白天放流來發電的方法。并且，多流式發電是利用漲潮和退潮時發生的外海和湖水(潮池)的水位差，向兩側方向發電的方式。該方法是開始從外海到湖水的發電，當外海和湖水的水位相等時關閉水閘。隨后，當湖水的水位相比外海變高時，再次開啟水閘，使水車進行逆旋轉并執行發電的方式。由于朗斯潮汐發電站需要設置可實現雙向發電的水車，因此其結構相比單流式水車復雜。特別是，由于多流式發電在從外海到湖水執行發電后，在湖水的水位相比外海變高時再執行發電，因此可以在外海的潮汐差很大的地區中使用。這在韓國等地形上適用時，多少存在有困難的問題。并且，由于多流式發電等同于利用外海和湖水的水位差執行2次發電，因此與單流式發電比較時，外海和湖水的水位差低而發電量小。因此，如果要維持與執行2次單流式發電的情況相同的發電量，存在有需要增加水車的臺數的缺點。并且，如圖I所示，韓國西海岸始華湖的潮汐發電站采用在漲潮時利用外海和湖水的水位差執行發電，在退潮時不執行發電并將湖水的水向外海放流的單流式發電。由于單流式發電只能在漲潮時進行發電，因此具有其利用率低，無法在所希望的時間段順暢地進行所需的電力供給，并無法任意地調整發電量的缺點。并且，由于韓國西海岸的每年潮汐干滿的水位變化不均勻，具有發電量不是恒定的缺點。

發明內容
本發明的目的在于提供一種無需轉換水車的旋轉方向，由水閘的開閉操作可實現多流式發電的潮汐發電系統。這旨在提供一種利用單向的水車設備，能夠向雙向執行連續的發電的潮汐發電系統。并且，本發明的目的在于提供一種不受到對海水的變化(滿潮、干潮等的水位變化)而能夠執行多流式發電的潮汐發電系統。本發明人在得知，如果適當地開閉操作3個蓄水庫中設置的4個水閘，通過單向水車發電設備也能夠執行多流式發電的情況下，才得以完成本發明。因此，本發明中的潮汐發電系統，包括第一蓄水庫，具備有第一水閘及第二水閘，第二蓄水庫，與上述第一蓄水庫相鄰地設置，具備有第三水閘及第四水閘，第三蓄水庫，與上述第一蓄水庫和第二蓄水庫相鄰地設置，連接有第二水閘和第四水閘，發電設備，設置于上述第一蓄水庫和第二蓄水庫之間，用于將第一蓄水庫的水排出到第二蓄水庫并旋轉水 車，由上述水車的旋轉產生電；由上述第一水閘及第二水閘和第三水閘及第四水閘的開閉操作連續地執行發電。上述第一水閘和第四水閘同時開閉，第二水閘和第三水閘同時開閉，上述第一水閘和第二水閘交叉地進行開閉操作，以連續地執行發電。在上述第一蓄水庫中，第一水閘和第二水閘相互相向地設置。在上述第二蓄水庫中，第三水閘和第四水閘相互相向地設置。上述第一水閘和第三水閘相互同向地設置。 上述第一水閘和第三水閘中流入及流出外海的海水。開啟上述第一水閘及第四水閘，關閉第二水閘及第三水閘，使得海水流入到第一水閘，通過發電設備及第四水閘并儲存到第三蓄水庫。關閉上述第一水閘及第四水閘，開啟第二水閘及第三水閘，使得第三蓄水庫中儲存的海水流入到第二水閘，通過發電設備及第三水閘流出。本發明中使用向單一方向旋轉的水車，除了在滿潮、干潮以外的空白時間中，也使發電設備繼續進行驅動并執行多流式發電。并且，本發明中可實現上述多流式發電，并能夠控制蓄水庫之間的水位差，使得容易地調節發電量及發電時間等。并且，本發明中由于使用向單一方向旋轉的水車執行多流式發電，因此在使用同等臺數的水車的情況下，與現有的多流式發電相比，具有發電量大的優點。


本說明書中所附的以下附圖只是例示出本發明的優選實施例，起到與本發明的詳細說明一起更好地理解本發明的技術思想的作用，因此不能將本發明解釋為限定在該附圖中記載的事項。圖I是表示現有技術中的韓國西海岸始華湖的潮汐發電站發電原理的概念圖。圖2及圖3是表示根據本發明的一例的潮汐發電系統的俯視圖。圖4至圖6是表示根據本發明的一例的潮汐發電系統的施工狀態的圖。附圖標記的說明
10 :第一蓄水庫11 :第一水閘12 :第二水閘20 :第二蓄水庫21 :第三水閘22 :第四水閘30 :第三蓄水庫40:發電設備50 :外海
具體實施例方式本發明中的潮汐發電系統，包括第一蓄水庫，第一水閘及第二水閘相互相向地設 置；第二蓄水庫，與上述第一蓄水庫相鄰地設置，第三水閘及第四水閘相互相向地設置;第三蓄水庫，與上述第一蓄水庫和第二蓄水庫相鄰地設置，連接有第二水閘和第四水閘；發電設備，設置于上述第一蓄水庫和第二蓄水庫之間，用于將第一蓄水庫的水排出到第二蓄水庫并旋轉水車，由上述水車的旋轉產生電。上述潮汐發電系統由第一水閘及第二水閘和第三水閘及第四水閘的開閉操作連續地執行發電。 以下，參照附圖對本發明進行詳細的說明。圖2及圖3是表示根據本發明的潮汐發電系統的俯視圖，圖2是外海50的海水處于滿潮時的圖，圖3是外海50的海水處于干潮時的圖。第一蓄水庫10中具備有第一水閘11和第二水閘12。上述第一水閘11和第二水閘12優選為相互平行地設置。第二蓄水庫20與上述第一蓄水庫10相鄰地設置。上述第二蓄水庫20中具備有第三水閘21和第四水閘22，上述第三水閘21和第四水閘22優選為相互平行地設置。并且，上述第一蓄水庫10的第一水閘11和第二蓄水庫20的第三水閘21優選為
在一直線上相互串聯地設置。第一蓄水庫10的第一水閘11和第二蓄水庫20的第三水閘21與外海50連接，起到使海水流入及流出的作用。第一蓄水庫10的第二水閘12和第二蓄水庫20的第四水閘22與第三蓄水庫30連接。具體說，在從第一蓄水庫10向第二蓄水庫20執行發電后，儲存于第二蓄水庫20的海水通過第四水閘22流出到第三蓄水庫30。并且，上述第三蓄水庫30中儲存的海水通過第二水閘12流入到第一蓄水庫10。第一蓄水庫10的第二水閘12和第二蓄水庫20的第四水閘22優選為在一直線上
相互串聯地設置。 各水閘11、12、21及22可以設計及配置為，使海水自由地流入及流出，這在本發明中沒有特別的限定。上述各水閘11、12、21及22使用機械式、油壓式及空壓式等實現開閉操作。并且，上述水閘考慮到發電站設置地形的特性、發電計劃量等，適當地選擇水閘的位置、水閘的大小、水閘之間的間隔、設置的水閘的個數及水閘開閉方式等。優選地，在各水閘位置連續地設置10個以上，但是本發明并非限定于此。第三蓄水庫30起到在執行潮汐發電后，為了連續地執行下一潮汐發電，用于去除第一蓄水庫10或第二蓄水庫20中儲存的水的儲存庫的作用。并且，為了在未供給有外海的海水的情況下也能夠執行連續地潮汐發電，起到向第一蓄水庫10或第二蓄水庫20流出并供給水的供給處作用。上述第三蓄水庫30可以如下圖2及圖3所示另外地進行設置。并且，如下圖4至圖6的潮汐發電系統的施工狀態所示，第三蓄水庫30可以由構筑防潮堤并設置上述第一蓄水庫10及第二蓄水庫20后剩余的湖水部分代替。圖4至圖6是分別表示基于水閘的配置的潮汐發電系統的施工狀態的圖。具體地說，圖4是表示第一水閘11和第二水閘12相互平行地設置，第三水閘21和第四水閘22相 互平行地設置，上述第一水閘11和第三水閘21及第二水閘12和第四水閘22分別在一直線上相互串聯地設置的施工狀態的圖。圖5是表示第二水閘12對于第一水閘11設置于側面方向，第四水閘22對于第三水閘21設置于側面方向，上述第一水閘11和第三水閘21在一直線上相互串聯地設置，第二水閘12和第四水閘22相互平行地設置的施工狀態的圖。圖6是表示第二水閘12對于第一水閘11設置于側面方向，第三水閘21和第四水閘22相互平行地設置，上述第一水閘11和第三水閘21在一直線上相互串聯地設置的施工狀態的圖。發電設備40設置于上述第一蓄水庫10和第二蓄水庫20之間。發電設備40只要是能夠將第一蓄水庫10的海水排出到第二蓄水庫20并旋轉水車，由上述水車的旋轉將旋轉能轉換為電能進行發電，就沒有特別的限定。本發明的水車考慮到發電效率提高和發電運營及維護費用等經濟層面，使用只由一個方向的水流進行旋轉的水車。具體地說，本發明由從第一蓄水庫10流動到第二蓄水庫20的水進行旋轉。上述發電設備40考慮到發電量的計劃等，可以調節其位置、水閘之間的間隔及個數進行設置。優選地，設置10個以上的水車。在本發明的潮汐發電系統中，上述第一水閘和第四水閘同時開閉，第二水閘和第三水閘同時開閉，上述第一水閘和第二水閘交替地進行開閉操作并連續地執行發電。即，無需轉換水車的旋轉方向并執行多流式發電。具體地說，在外海50為滿潮的情況下，如圖I所示，開啟第一蓄水庫10的第一水閘11及第二蓄水庫20的第四水閘22，關閉第一蓄水庫10的第二水閘12及第二蓄水庫20的第三水閘21。在此情況下，海水流入到第一蓄水庫10的第一水閘11，從而由發電設備40執行發電，通過第二蓄水庫20的第四水閘22的海水儲存到第三蓄水庫30。并且，在外海50為干潮的情況下，如圖2所示，關閉第一蓄水庫10的第一水閘11及第二蓄水庫20的第四水閘22，開啟第一蓄水庫10的第二水閘12及第二蓄水庫20的第三水閘21。在此情況下，第三蓄水庫30中儲存的海水流入到第一蓄水庫10的第二水閘12，從而由發電設備40執行發電，通過第二蓄水庫20的第三水閘21的海水流出到外海50。本發明中的潮汐發電系統可以在一天執行至少4次的連續的發電，在維持與當前始華湖相同的發電設置地形、水的高度差及水車臺數等的情況下，與作為始華湖的預計發電量的約5. 5億Kw/h比較時，能夠確保至少增加2倍左右的發電量。并且，由于本發明的潮汐發電系統使用向單一方向旋轉的水車及蓄水庫執行多流式發電，因此能夠控制上述蓄水庫之間的水位差。由于能夠控制上述蓄水庫之間的水位差，在使用同等臺數的水車的情況下，與現有技術中的與初期相比水位差逐漸減小的多流式發電比較時，具有發電量大的優點。 如上所述，雖然通過限定的實施例和附圖對本發明進行了說明，但是本發明并非限定于此，本發明所屬技術領域的普通技術人員能夠在本發明的技術思想和所附的權利要求書的均等范圍內進行多種修改及變形。
權利要求
1.一種潮汝發電系統， 包括 第一蓄水庫，具備有第一水閘及第二水閘， 第二蓄水庫，與所述第一蓄水庫相鄰地設置，具備有第三水閘及第四水閘， 第三蓄水庫，與所述第一蓄水庫和第二蓄水庫相鄰地設置，連接有第二水閘和第四水閘， 發電設備，設置于所述第一蓄水庫和第二蓄水庫之間，用于將第一蓄水庫的水排出到第二蓄水庫并旋轉水車，由上述水車的旋轉產生電； 由所述第一水閘及第二水閘和第三水閘及第四水閘的開閉操作連續地執行發電。
2.根據權利要求I所述的潮汐發電系統，其特征在于，所述第一水閘和第四水閘同時開閉，第二水閘和第三水閘同時開閉，所述第一水閘和第二水閘交替地開閉操作并連續地執行發電。
3.根據權利要求2所述的潮汐發電系統，其特征在于，在所述第一蓄水庫中，第一水閘和第二水閘相互平行地設置。
4.根據權利要求2所述的潮汐發電系統，其特征在于，在所述第二蓄水庫中，第三水閘和第四水閘相互平行地設置。
5.根據權利要求3或4所述的潮汐發電系統，其特征在于，所述第一水閘和第三水閘相互在一直線上串聯地設置。
6.根據權利要求5所述的潮汐發電系統，其特征在于，所述第一水閘和第三水閘中流入及流出外海的海水。
7.根據權利要求6所述的潮汐發電系統，其特征在于，開啟所述第一水閘及第四水閘，關閉第二水閘及第三水閘，使得海水流入到第一水閘，通過發電設備及第四水閘并儲存到第三蓄水庫。
8.根據權利要求6所述的潮汐發電系統，其特征在于，關閉所述第一水閘及第四水閘，開啟第二水閘及第三水閘，使得儲存在第三蓄水庫中的海水流入到第二水閘，通過發電設備及第三水閘流出。
全文摘要
本發明涉及一種潮汐發電系統。該潮汐發電系統包括第一蓄水庫，具備有第一水閘及第二水閘；第二蓄水庫，與第一蓄水庫相鄰地設置，具備有第三水閘及第四水閘；第三蓄水庫，與第一蓄水庫和第二蓄水庫相鄰地設置，連接有第二水閘和第四水閘；發電設備，設置于第一蓄水庫和第二蓄水庫之間，用于將第一蓄水庫的水排出到第二蓄水庫并旋轉水車，由水車的旋轉產生電。根據本發明的潮汐發電系統，由第一水閘及第二水閘和第三水閘及第四水閘的開閉操作連續地執行發電，從而在除了滿潮、干潮以外的空白時間也繼續執行發電，因此具有能夠容易地調節潮汐發電量及發電時間，在使用與現有相同的臺數的水車的情況下，與多流式發電相比發電量大的優點。
文檔編號E02B9/08GK102767166SQ20121000348
公開日2012年11月7日 申請日期2012年1月6日 優先權日2011年5月6日
發明者文濟慶 申請人:李漢石