一、研究目的：

设计出一种新型绿色能源运输船，运输船可以利用海洋中不缺的风能、太阳能、潮流能、海水可再生能源，转化为岛屿或沿海缺少的电力与淡水。为发展岛屿经济提供保障。并进行局部创新，设计出新型的发电装置，提高发电效率。

二、基本思路及创新点：

1、TRIZ 理论资源分析：

现成物质资源：海水、阳光、空气

现成能源资源：风能、太阳能、潮流能

现成场资源：重力场、地磁场

现成空间资源：周围海域、周围空域

2、通过物—场分析分析，得出方法在岛屿上或旁边建立风能、太阳能、潮流能发电站以及海水淡化站，将海洋中不缺的风能、太阳能、潮流能和海水转化为岛屿可利用的淡水和电力。问题得到了初步解决，但随之又产生了新的问题： 成本太高，且施工和维修非常复杂。

3、技术矛盾分析

技术矛盾1：如果建立各种发电站和海水淡化站，那么制造难度大，成本高。

技术矛盾2：如果建立各种发电站和海水淡化站，那么后期的管理与维修难度较大。

通过查找矛盾矩阵得到创新原理：35 性能转换法、2 提取法 、28 系统替代法和4中介法。得到思路：抽取系统中的风能发电设备、太阳能发电设备、潮流能发电设备、海水淡化装置安装在可移动的运输船上，实现可移动。

4、如何增大吸收太阳能的面积

运输船的体积是一定的，要想提高太阳能的发电量，通常的做法是增加太阳能片的数量，将其加在船的甲板上、上层建筑上或者船舷两侧。但这样做会占用太多的甲板空间，还会导致船体结构的稳定性降低，船的制造难度增大。

技术矛盾1：如果增加太阳能片的面积，系统的可靠性减少。

技术矛盾2：如果增加太阳能片的面积，系统的可制造性降低。

查找矛盾矩阵表得到创新原理有：32色彩法，25性能转换法、40复合材料法、4非对称法，40复合材料法、16部分超越法

性能转换法—改变太阳能片的物理状态

复合材料法--用组合物来代替同类物质

解决方案：将太阳能片做成柔性的或者是粉状的贴在帆布上，做成可以吸收太阳能的帆布，既增加了吸收太阳能的面积又不占用船的空间，并且不会影响风帆的正常工作，风帆的迎风角通过电脑控制。

5、物理矛盾解决风力发电机的问题：

（1）风力发电机的噪音太大，影响船员的正常生活；（2）容易产生安全隐患。

物理矛盾：既希望风力发电装置存在，又不希望其存在。

解决方案：采用空间分离原理，将风力发电叶片通过伞状风筝升到空中，叶片可以隔一定距离放置一个。叶片发来的电用导线传送至船上的相关设备。通过船上的控制装置可以调节伞状风筝的高度和角度。这样以来，叶片升到了空中，不会占用船上的空间，减少了噪音和安全隐患。高空风力更大，发电效率会提高，并且伞状风筝升到空中之后可以助推船舶前进。

6、技术矛盾解决

普通升力式叶片的轨迹为圆形，在每个不同的位置叶片与水流的夹角都不一样，这就导致在不同的位置叶片获能系数的不同，从而导致发电效率的不同。一个叶片在转动一周的过程中与来流的夹角不停地变化，发电效率也随之改变。

盾技术矛盾1：如果增加叶片的长度，则系统的动物长度。

技术矛盾2：如果提高叶片的可控攻角，则系统的复杂性将增加。

通过矛盾矩阵表得到原理提示：17多维原理——将叶片的圆形运动轨迹改为直线和圆形组合的轨迹；28机械系统替代原理——可用一种高效率的系统替换原来的系统；4 非对称法——将叶片的圆形对称轨迹改为非对称的非圆轨迹。

解决方案：水轮机的叶片运动轨迹前后为长度相等的平行线段，两侧为向外张开的半圆，叶片的轨迹为“矩形”，叶片用链条或柔性带连接。（1）在相同的迎流面积下，矩形水轮机的叶片轨迹周长比垂直轴水轮机的更小，吸收同样的能量矩形水轮机所需材料更少，造价更低；（2）在矩形水轮机叶片轨迹的直线段，在常值流速情况下叶片的入射角和受力都保持常值不变，这保证了矩形水轮机叶片的受力在此阶段更加稳定。同时按照超系统进化法则提示，将两个单独得到一个整体的船，其稳定性相当于的船体两条船，而正面阻力相当于一条船，并且甲板面积增大，其双体可以充当导流罩。