專利地圖及專題文章：2024全球「水力發電」專利地圖解析
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來源: Yuru Chen 2024-05-09
全球「水力發電」專利地圖解析
一、水力發電
按，水力發電作為一種歷史悠久且成熟穩定的可再生能源技術，一直都為全球能源供應提供重要貢獻，隨著可再生能源的需求不斷增加和能源轉型的進程加速，水力發電也面臨新的發展機遇和挑戰。
水力發電主要藉由水流的動能轉換機械能，機械能再轉化成電能，其原理早在古代就已經被人類所利用，而隨著工業革命到來，水力發電作為一種主要的能源形式被廣泛應用於水力發電站的建設中。
本文旨在深入探討水力發電技術的原理、應用和發展趨勢，為相關行業的從業者提供有價值的參考和啟示，經由專利保護，創新得以被充分激勵和保護，同時也為企業在競爭激烈的市場中保持領先地位，並提供了有力的法律依據。透過統計2024/04/18以前全球水力發電的發明/新型專利及地圖解析的方式。
二、水力發電專利年度趨勢解析
從底下專利年度趨勢圖可以獲知，全球「水力發電」的年度專利公開量在2008～2016年申請專利數量為第一次上升趨勢，而2017~2021年申請專利數量為第二次上升趨勢，2022~2023年申請專利數量緩慢下降，部分專利還未公開公告。
全球「水力發電」之專利年度趨勢圖
三、水力發電專利競爭國解析
依據所檢索到各專利的第一申請人之國別進行統計，來進行專利競爭國別解析，如下圖所示，其中全球的「水力發電」的申請數量排名第1為中國人，而以日本人排名第2，美國人排名第3；特別一提，台灣人排名第11。
全球「水力發電」專利競爭國之解析圖
四、水力發電專利競爭公司解析
依據所檢索到各專利的申請人進行統計，如下圖所示，全球「水力發電」專利申請量的競爭公司排行前5名分別為：「哈爾濱電機廠有限責任公司」、「中國長江電力股份有限公司」、「MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD.」、「天津市天發重型水電設備製造有限公司」及「ROBERT BOSCH GMBH」。
全球「水力發電」專利競爭公司的專利數量排行圖
全球「水力發電」專利競爭公司的專利數量排行表
五、全球「水力發電」之相關專利解析
(一)、WO2024051028A1：
本發明波浪能慣性液壓差發電裝置，由浮體和慣性液壓差發電系統組成；所述慣性液壓差發電系統由至少兩個慣性力液壓變壓器、管道發電機、管道和止回閥組成；採用一種新的發電方法，把海浪起伏慣性力轉化成液體壓力差，引起液體迴圈流動，液體帶動管道發電機發電。可以不與海岸或海底連接，下水就可以發電，主要發電零件包裹在浮體內，與海洋環境隔絕，抗風浪性能強，防腐性能強，運營維護成本低，製造成本低，發電效率高，可以降低海浪發電成本，推動海浪發電商業化應用。
WO2024051028A1案
(二)、US20240084776A1：
The utilization of hydro-generation technology is provisioned inside of water distribution systems within large urban buildings that require water pressure reduction. These micro-hydro-generators reduce the water pressure for tenant use and converts the energy into electricity to be used or sold.
US20240084776A1案
(三)、CN117335498A：
本发明提供了一种基于多核并行框架的中小型流域梯级水电机组负荷分配方法，首先根据安全水位的上下限设定初始水位经济区上下限；然后提出以机组为基本计算单元的层推法，结合多核并行禁忌增量动态规划法，制定不同水位经济区下的出力过程；最后按电站上下游顺序，循环执行上述方法并逐个更新水位经济区，直至梯级发电量误差满足精度要求，得到水电站水位经济区及机组出力过程。本发明直接以机组为基本计算单元，能够充分考虑机组启停时间、振动区等约束条件，出力过程直接精细化至每个时段每台机组，无需进行电站出力确定与机组出力分配等循环修正计算，出力变幅次数少、计算效率高，有效降低了短期发电计划与实际运行的偏差。
CN117335498A案
(四)、CN117418985A：
本发明涉及水利发电设备领域，提供了一种浮桥式水利发电系统，包括固定桩、漂浮体和浮桥，固定桩设置在固定面上形成锚点；漂浮体与固定桩之间设置有连接绳和卷扬机，漂浮体的中部设置有用于水流带动的驱动系统，以及设置在漂浮体上与驱动系统机械连接驱动的发电装置，发电装置的输电线沿着连接绳设置；漂浮体的尾部设置有调节自身姿态的尾舵机构。浮桥设置在漂浮体的顶部，浮桥设置有第一连接部和第二连接部。将固定桩稳固设置在江河的岸边上，通过连接绳与漂浮体连接；同时漂浮体可以通过尾舵机构调节自身位于江河的位置，使得浮桥式水利发电系统在江河中处于水流较大的位置进行水利发电作业，还可利用浮桥通行，达到发电和通行的使用效果。
CN117418985A案
(五)、CN219953528U：
公开一种用于水力发电的水轮及其多轮连动射流发电机。多轮连动射流发电机一机两用，可为自来水用户发电满足自需，也可利用筑坝蓄水发电并入国家电网，绿色、环保、经济、方便。水轮包括至少两个牙齿圈，射流之水冲击外层牙齿圈顶齿板而驱动水轮旋转，透过齿根喷水嘴继续层层向内驱动其他牙齿圈的顶齿板，利用杠杆原理，结构简单、水动能利用率高。多轮连动射流发电机中，四个水轮上自上而下依次传动连接，最底部的水轮驱动发电机发电，与采用单水轮对比，提高了近两倍的发电量和功效。利用筑坝蓄水发电时，应把单向阀换成电磁阀，原来的电磁阀和蓄水池与感应电磁阀全部拆除即可，可代换原有水轮机组而提高发电效率。
CN219953528U案
六、結論
綜上所述，透過對全球水力發電專利地圖[註1]的解析，呈現全球水力發電技術的現狀和發展趨勢，為大眾提供深入瞭解這一領域的工具，通過對專利數據的分析和地理訊息的圖表，可以看到水力發電技術的創新方向、及主要專利持有國家的情況。
全球水力發電技術在專利申請方面呈現出持續增長的趨勢，尤其在波浪能慣性液壓差發電裝置、水力發電在大型城市建築物水配系統中的應用、以及多核並行框架下的水電機組負荷分配等方面有較新的發展。中國、日本、美國等國家在水力發電專利申請中佔有重要地位，相應的企業也積極參與競爭。隨著技術的不斷發展，水力發電將繼續在可再生能源領域中扮演重要角色。
又，能源政策及趨勢，也使推動綠色能源，包含水力發電更加重要：
1.技術創新驅動：隨著對可再生能源的需求增加，水力發電技術不斷創新。例如，近年來出現了更高效的水力發電設備和系統，以及更智能化的水力發電管理和控制技術。這些技術創新帶來了更高的發電效率和更低的維護成本，促進了水力發電在能源行業中的競爭力。
2.政策支持推動：許多國家積極推動可再生能源發展，通過政策支持和補貼等方式鼓勵水力發電項目的建設。例如，一些國家鼓勵民間投資者參與水力發電項目，提供稅收優惠和補貼政策。這些政策舉措促進了水力發電市場的擴大和技術的進步。
3.環保意識提升：全球對於減少碳排放和應對氣候變化的呼聲日益高漲，這也推動了水力發電等清潔能源的發展。相比於傳統的化石能源，水力發電具有較低的碳排放和更可持續的特點，受到越來越多政府和企業的青睞。
4.國際合作加強：在全球化的背景下，各國在水力發電領域進行了更多的國際合作和交流。這不僅促進了水力發電技術的共享和交流，還加速了全球水力發電產業的發展和應用。
因此，水力發電作為一種歷史悠久且穩定的可再生能源技術，在全球范圍內持續受到重視和發展。未來隨著技術的進步和政策的支持，水力發電有望在全球能源供應中扮演更加重要的角色，同時也將為綠色能源轉型提供重要的支撐和貢獻。
若有企業先進或創業家欲對本專題或創新議題或相關專利內容想要進一步瞭解者，或對某產業技術進行FTO、專利地圖分析、專利檢索、專利申請及各專利舉發及迴避設計分析或排除侵權訴訟代理，敬請隨時歡迎電洽本所：中銓國際專利商標事務所熱線：04-23823629，本所將派專人提供服務。
備註:[註1]：GPSS全球專利檢索系統
關鍵字:水力發電、綠能源、環保能源、專利、專利地圖、專利申請
按，水力發電作為一種歷史悠久且成熟穩定的可再生能源技術，一直都為全球能源供應提供重要貢獻，隨著可再生能源的需求不斷增加和能源轉型的進程加速，水力發電也面臨新的發展機遇和挑戰。
水力發電主要藉由水流的動能轉換機械能，機械能再轉化成電能，其原理早在古代就已經被人類所利用，而隨著工業革命到來，水力發電作為一種主要的能源形式被廣泛應用於水力發電站的建設中。
本文旨在深入探討水力發電技術的原理、應用和發展趨勢，為相關行業的從業者提供有價值的參考和啟示，經由專利保護，創新得以被充分激勵和保護，同時也為企業在競爭激烈的市場中保持領先地位，並提供了有力的法律依據。透過統計2024/04/18以前全球水力發電的發明/新型專利及地圖解析的方式。
二、水力發電專利年度趨勢解析
從底下專利年度趨勢圖可以獲知，全球「水力發電」的年度專利公開量在2008～2016年申請專利數量為第一次上升趨勢，而2017~2021年申請專利數量為第二次上升趨勢，2022~2023年申請專利數量緩慢下降，部分專利還未公開公告。
全球「水力發電」之專利年度趨勢圖
三、水力發電專利競爭國解析
依據所檢索到各專利的第一申請人之國別進行統計，來進行專利競爭國別解析，如下圖所示，其中全球的「水力發電」的申請數量排名第1為中國人，而以日本人排名第2，美國人排名第3；特別一提，台灣人排名第11。
全球「水力發電」專利競爭國之解析圖
四、水力發電專利競爭公司解析
依據所檢索到各專利的申請人進行統計，如下圖所示，全球「水力發電」專利申請量的競爭公司排行前5名分別為：「哈爾濱電機廠有限責任公司」、「中國長江電力股份有限公司」、「MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD.」、「天津市天發重型水電設備製造有限公司」及「ROBERT BOSCH GMBH」。
全球「水力發電」專利競爭公司的專利數量排行圖
全球「水力發電」專利競爭公司的專利數量排行表
五、全球「水力發電」之相關專利解析
(一)、WO2024051028A1：
本發明波浪能慣性液壓差發電裝置，由浮體和慣性液壓差發電系統組成；所述慣性液壓差發電系統由至少兩個慣性力液壓變壓器、管道發電機、管道和止回閥組成；採用一種新的發電方法，把海浪起伏慣性力轉化成液體壓力差，引起液體迴圈流動，液體帶動管道發電機發電。可以不與海岸或海底連接，下水就可以發電，主要發電零件包裹在浮體內，與海洋環境隔絕，抗風浪性能強，防腐性能強，運營維護成本低，製造成本低，發電效率高，可以降低海浪發電成本，推動海浪發電商業化應用。
WO2024051028A1案
(二)、US20240084776A1：
The utilization of hydro-generation technology is provisioned inside of water distribution systems within large urban buildings that require water pressure reduction. These micro-hydro-generators reduce the water pressure for tenant use and converts the energy into electricity to be used or sold.
US20240084776A1案
(三)、CN117335498A：
本发明提供了一种基于多核并行框架的中小型流域梯级水电机组负荷分配方法，首先根据安全水位的上下限设定初始水位经济区上下限；然后提出以机组为基本计算单元的层推法，结合多核并行禁忌增量动态规划法，制定不同水位经济区下的出力过程；最后按电站上下游顺序，循环执行上述方法并逐个更新水位经济区，直至梯级发电量误差满足精度要求，得到水电站水位经济区及机组出力过程。本发明直接以机组为基本计算单元，能够充分考虑机组启停时间、振动区等约束条件，出力过程直接精细化至每个时段每台机组，无需进行电站出力确定与机组出力分配等循环修正计算，出力变幅次数少、计算效率高，有效降低了短期发电计划与实际运行的偏差。
CN117335498A案
(四)、CN117418985A：
本发明涉及水利发电设备领域，提供了一种浮桥式水利发电系统，包括固定桩、漂浮体和浮桥，固定桩设置在固定面上形成锚点；漂浮体与固定桩之间设置有连接绳和卷扬机，漂浮体的中部设置有用于水流带动的驱动系统，以及设置在漂浮体上与驱动系统机械连接驱动的发电装置，发电装置的输电线沿着连接绳设置；漂浮体的尾部设置有调节自身姿态的尾舵机构。浮桥设置在漂浮体的顶部，浮桥设置有第一连接部和第二连接部。将固定桩稳固设置在江河的岸边上，通过连接绳与漂浮体连接；同时漂浮体可以通过尾舵机构调节自身位于江河的位置，使得浮桥式水利发电系统在江河中处于水流较大的位置进行水利发电作业，还可利用浮桥通行，达到发电和通行的使用效果。
CN117418985A案
(五)、CN219953528U：
公开一种用于水力发电的水轮及其多轮连动射流发电机。多轮连动射流发电机一机两用，可为自来水用户发电满足自需，也可利用筑坝蓄水发电并入国家电网，绿色、环保、经济、方便。水轮包括至少两个牙齿圈，射流之水冲击外层牙齿圈顶齿板而驱动水轮旋转，透过齿根喷水嘴继续层层向内驱动其他牙齿圈的顶齿板，利用杠杆原理，结构简单、水动能利用率高。多轮连动射流发电机中，四个水轮上自上而下依次传动连接，最底部的水轮驱动发电机发电，与采用单水轮对比，提高了近两倍的发电量和功效。利用筑坝蓄水发电时，应把单向阀换成电磁阀，原来的电磁阀和蓄水池与感应电磁阀全部拆除即可，可代换原有水轮机组而提高发电效率。
CN219953528U案
六、結論
綜上所述，透過對全球水力發電專利地圖[註1]的解析，呈現全球水力發電技術的現狀和發展趨勢，為大眾提供深入瞭解這一領域的工具，通過對專利數據的分析和地理訊息的圖表，可以看到水力發電技術的創新方向、及主要專利持有國家的情況。
全球水力發電技術在專利申請方面呈現出持續增長的趨勢，尤其在波浪能慣性液壓差發電裝置、水力發電在大型城市建築物水配系統中的應用、以及多核並行框架下的水電機組負荷分配等方面有較新的發展。中國、日本、美國等國家在水力發電專利申請中佔有重要地位，相應的企業也積極參與競爭。隨著技術的不斷發展，水力發電將繼續在可再生能源領域中扮演重要角色。
又，能源政策及趨勢，也使推動綠色能源，包含水力發電更加重要：
1.技術創新驅動：隨著對可再生能源的需求增加，水力發電技術不斷創新。例如，近年來出現了更高效的水力發電設備和系統，以及更智能化的水力發電管理和控制技術。這些技術創新帶來了更高的發電效率和更低的維護成本，促進了水力發電在能源行業中的競爭力。
2.政策支持推動：許多國家積極推動可再生能源發展，通過政策支持和補貼等方式鼓勵水力發電項目的建設。例如，一些國家鼓勵民間投資者參與水力發電項目，提供稅收優惠和補貼政策。這些政策舉措促進了水力發電市場的擴大和技術的進步。
3.環保意識提升：全球對於減少碳排放和應對氣候變化的呼聲日益高漲，這也推動了水力發電等清潔能源的發展。相比於傳統的化石能源，水力發電具有較低的碳排放和更可持續的特點，受到越來越多政府和企業的青睞。
4.國際合作加強：在全球化的背景下，各國在水力發電領域進行了更多的國際合作和交流。這不僅促進了水力發電技術的共享和交流，還加速了全球水力發電產業的發展和應用。
因此，水力發電作為一種歷史悠久且穩定的可再生能源技術，在全球范圍內持續受到重視和發展。未來隨著技術的進步和政策的支持，水力發電有望在全球能源供應中扮演更加重要的角色，同時也將為綠色能源轉型提供重要的支撐和貢獻。
若有企業先進或創業家欲對本專題或創新議題或相關專利內容想要進一步瞭解者，或對某產業技術進行FTO、專利地圖分析、專利檢索、專利申請及各專利舉發及迴避設計分析或排除侵權訴訟代理，敬請隨時歡迎電洽本所：中銓國際專利商標事務所熱線：04-23823629，本所將派專人提供服務。
備註:[註1]：GPSS全球專利檢索系統
關鍵字:水力發電、綠能源、環保能源、專利、專利地圖、專利申請
關鍵字：#水力發電 #綠色能源 #環保能源 #專利地圖 #專利
