本实用新型涉及一种结合风力发电以及波力发 电以提高发电效能， 并通过市电补 偿机制回复低于额定收购功率的能量产出、 增加备载緩冲时间， 以稳定持续产生电能 的自然能源发电系统。 背景技术

由于地球的石化能源储量有限， 总有用尽的一天， 而且石化能源多掌握在少数国 家手中， 不利于 '其它国家的发展， 再加上石化能源对于环境的污染相当严重， 故如何 开发环保的自然能源， 乃成为全世界都相当重视的课题。

目前常见的自然能源替代方案首推太阳能发电 ， 太阳能是公认最为洁净且持久的 能源， 无奈其使用效能很低， 且受限于天候与地理位置， 无法持续性的供给能源。

另一常见的自然能源为风力发电， 人类利用风能的历史相当悠久， 技术也较为成 熟， 而且设置较为简易， 维护成本亦较为低廉。 因此， 无论效能与否， 多数国家都有 鼓励建设风力发电的辅助方案。 然而， 风力发电亦有其缺点， 因为自然界的风力是人 难以掌握的不稳定现象， 当风力过低时将无法产生驱动风力发电的能量 ， 导致能量输 出中断； 而当风力过强时， 为避免机械损坏， 亦必须关闭风力发电系统， 故无法产生 电力。 - 最重要的问题， 无论风力发电系统是由个人、 企业所设置， 在实际考量之下， 其 最终的应用方式， 必须加入国家已建置完成的供电网络， 亦即风力发电业者只管产生 电力， 然后将产生的电力卖给电力公司， 并不管产生电力的使用状态。 而电力公司在 收购电力时， 必须考量成本， 若风力发电系统产生的电能不符需求， 则电力公司不可 能进行收购， 而只能任其浪费。 因此， 如前述问题， 风力原本就是不稳定的自然现象， 许多时候虽然看到风力发电系统有在运转， 但实际上产生的电能无法使用形成浪费。 且风力发电系统一旦运转，无论收入与否，必 然会产生机械磨耗，导致维修的可能性， 长期下来， 又是一笔无谓的开销。

另外， 海洋,占有地球表面七成的面积， 且经常保持波动起伏， 故利用海水波力进 行发电的技术， 也成为业界重视的对象。 相对于其它自然能量， 波力发电的效能相当 强大， 且对于地形、 气候的干扰较小， 能够经常持久性的产生动能。 然而， 波力发电 系统必须设置在海水中， 故必须考虑海水的腐蚀， 维修的手段， 甚至于是海洋生物附 着而干扰运转的问题。 因此， 波力发电虽是良好的能量来源， 但是现有的技术无法令 其长期稳定的工作， 故鲜少有人使用。

有鉴于上述各种现有装置所衍生的缺点， 本案创作人乃亟思加以改良创新， 经多 年悉心研究， 终于研发完成本件智能型的自然能量发电系统 。

在离岸再生能源、 波力与风力的能量周期相关性系数达 0. 8且波力比风力更容易 预测。

波力和风力发电的组合优势、 其电力生产的组合模式比单一技术的模式带来 更多 的利益：提供更持续而平稳的电力产出， 降低零生产时间周期， 较少的电力产出变数与 产出高峰。

在海洋政策、 海洋利益攸关方、 空间约束和环境影响评估等问题上起分享共同 的协同作用。

可共用成本结构、 电缆敷设， 基础设施和海上设施、 安装和维护活动的费用。 另外市电补，偿机制可增加备栽緩冲时间， 大幅减少备载容量、 设备、 燃料需求与 二氧化碳的排放， 可设定成为电力基载生产的选项之一。 发明内容

本实用新型的主要目的在于提供一种风力、 波力共构互补以持续发电， 并且并入 市电补偿机制弥补发电不稳的供电装置，是结 合风力发电、波力发电以提高电能产量， 减少闲置时间， 并能在电能产量低于实用的情况下并入市电补 偿机制， 减少电力无谓 的耗损、 增加备载启动緩冲时间， 故能长期稳定的进行供电， 成为最佳的自然能源替 代方案。

本实用新型的另一目的在于提供一种风力、 波力互补以持续发电， 并且并入市电 补偿机制发电不'稳的供电装置， 其结合现有设备， 架设容易， 成本较现有技术更为低 廉， 容易维修， 且能产生实用的能量输出， 有助于解决现有能源急迫的问题。

为了达到上述目的， 本实用新型提供一种风力、 波力互补的供电装置， 风力动能模块， 架设于海洋上， 利用风力产生动能进行发电；

波力动能模块， 与所述风力动能模块共同架设于海洋上， 利用海水波动起伏产生 动能， 所述波力动能模块的输出端并入所述传动轴， 通过所述风力动能模块与所述波 力动能模块各自发电、 互补以提供所述传动轴持续稳定地转动所述发 电机进行发电； 以及

市电供应模块， 其驱动有伺服马达并入所述传动轴， 当所述传动轴转速降低时， 启动所述伺服马达增加所述传动轴的转速， 使所述发电机产生足够的电能。 其中， 所述'风力动能模块具有叶片接收风力进行发� �。

其中， 所述波力动能模块具有浮筒， 所述浮筒连接有变速齿轮箱， 所述变速齿轮 箱连接所述传动轴， 通过海水波动起伏带动所述浮筒上下运动， 并因所述变速齿轮箱 限制而带动所述传动轴朝同一方向持续转动， 再经由所述传动轴转动所述发电机。

其中， 所述市电供应模块与所述传动轴之间设置有转 速感测模块， 当所述转速感 测模块感测所述传动轴转速低于设定值时，经 由所述伺服马达增加所述传动轴的转速。

其中， 所述传动轴与所述发电机之间设置有过载脱离 模块， 当所述传动轴转速过 快时， 所述过载脱离模块切断所述传动轴与所述发电 机之间的连接。

本实用新型可充份利用风力、波力最强大时进 行有效发电，得到最大的发电效益， 并可提高使用寿命， 减少维护成本， 确保安全。 附图说明

图 1为本实用新型的风力动能模块与波力动能模� �的设置架构图； 以及

图 2为本实用新型的完整架构示意图；

附图标记说明： 1风力动能模块； 11叶片； 2波力动能模块； 21浮筒； 22变速齿 轮箱； 3市电供应模块； 31伺服马达； 32转速感测模块； 4海水； 5发电机； 6传动轴； 61过载脱离模块； 7市电网络。 具体实施方式 .

请参阅图 1、 图 2所示， 为本实用新型所提供之一种风力、 波力互补以持续发电， 并且并入市电补偿机制发电不稳的供电装置， 其包括有风力动能模块 1、 波力动能模 块 2与市电供应模块 3。

所述风力动能模块 1为目前普遍的风力发电系统，由于风力能源� �不稳定的现象， 为求所述发电机 5持续稳定发电， 本实用新型另于所述风力动能模块 1附近架设所述 波力动能模块 2， 所述波力动能模块 2的种类很多， 基本上必须包括有浮筒 21 , 所述 浮筒 Π沉入海水 4中， 受到海水 4波动起浮而上下运动， 所述浮筒 21连接有变速齿 轮箱 22， 使所述浮筒 21的上下运动转换为单一方向的运动， 然后所述变速齿轮箱 22 并入连接所述传动轴 6 , 通过海水 4波动起伏带动所述浮筒 21上下运动， 并因所述变 速齿轮箱 22限制而带动所述传动轴 6朝同一方向持续转动，再经由所述传动轴 6转动 所述发电机 5进行发电。 通过所述风力动能模块 1与所述波力动能模块 2互补，当风 /波力来源充足稳定时， 可充份应用所述风 /波力进行发电； 而当风 /波力来源不足时， 可利用所述风力动能模 块 1与所述波力动能模块 2互补进行发电、 维持最低生产要求。 如此， 无论是何种能 量来源不稳， 或是所述风力动能模块 1与所述波力动能模块 2其中一机组需要停机维 护时， 都有充足.的能量持续传动所述发电机 5进行发电。 由于各地区的风力、 潮汐都 有记录可供查询或研判， 因此， 可预先规划发电机制 5 , 以充份利用风力、 波力最强 大时进行有效发电， 得到最大的发电效益。

另外， 若发生风力、 波力皆不足的状态时， 所述传动轴 6虽能低速驱动所述发电 机 5进行少量发电， 但此时的发电效益恐未达电力公司的购买需求 ， 导致这些电能未 能使用而造成浪费， 反而造成发电业者的制造成本。 因此， 本实用新型另有所述市电 供应模块 3的设置，所述市电供应模块 3与所述传动轴 6之间设置有转速感测模块 32 , 并驱动有伺服马达 31 并入所述传动轴 6， 当所述转速感测模块 32感测所述传动轴 6 转速低于设定值时， 通过市电驱动所述伺服马达 31增加所述传动轴 6的转速， 然后能 驱动所述发电机 5产生足够的发电功率，顺利进入所述市电网� � 7中使用，减少浪费。

虽然所述市电供应模块 3本身会损耗市电能源， 但此损耗补偿风力、 波力而产生 发电后， 经由生产输出电能减去补偿电能， 仍能为发电业者取得纯净的收益。 在此机 制下可增加启动备载緩沖时间、 维持输配系统稳定性且整体发电装置在稳定的 速率驱 动下， 也可减少装置的故障或损耗， 提高使用寿命， 减少维护成本。

另外， 所述传动轴 6与所述发电机 5之间设置有过载脱离模块 61 , 例如离合器， 当所述传动轴 6转速过快时， 所述过载脱离模块 61切断所述传动轴 6与所述发电机 5 之间的连接， 确保安全。

上列详细说明是针对本实用新型的一可行实施 例之具体说明， 惟所述实施例并非 用以限制本实用新型的专利范围， 凡未脱离本实用新型技艺精神所为的等效实施 或变 更， 均应包含于'本案的专利范围中。