新能源技術(shù)05-2海洋能多種發(fā)電技術(shù)-文庫吧
2025-02-05 13:38 本頁面
【正文】 可循環(huán)再生以外，還有以下優(yōu)點(diǎn)： 1）以機(jī)械能形式存在，在各種海洋能中 品位最高 ； 2）在海洋能中 能流密度最大 ； 3）在海洋中 分布最廣 。 4）可 通過較小的裝置實現(xiàn) 其利用； 5）可提供 可觀的廉價能量 。 新能源與分布式發(fā)電 海洋能發(fā)電 167。 波浪發(fā)電裝置的基本構(gòu)成 波浪發(fā)電，一般是通過 波浪能轉(zhuǎn)換裝置 ，先把波浪能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能 ，再最終轉(zhuǎn)換成 電能。 波浪上下起伏或左右搖擺，能夠直接或間接帶動水輪機(jī)或空氣渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動 …… 波浪能利用的關(guān)鍵是波浪能轉(zhuǎn)換裝置，通常經(jīng)三級轉(zhuǎn)換： 1） 波浪能采集 系統(tǒng)，捕獲波浪的能量； 2） 機(jī)械能轉(zhuǎn)換 系統(tǒng)，把捕獲的波浪能轉(zhuǎn)換為某種特定形式的機(jī)械能； 3） 發(fā)電 系統(tǒng)，與常規(guī)發(fā)電裝置類似，用空氣渦輪機(jī)或水輪機(jī)等設(shè)備將機(jī)械能傳遞給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換為電能。 新能源與分布式發(fā)電 海洋能發(fā)電 167。 波浪能的轉(zhuǎn)換方式 波浪能的轉(zhuǎn)換方式，大體上可分為四類： — 機(jī)械傳統(tǒng)式 — 空氣渦輪式 — 液壓式 — 蓄能水庫式 （ 1）機(jī)械傳動式 新能源與分布式發(fā)電 海洋能發(fā)電 （ 2）空氣渦輪式 這種裝置結(jié)構(gòu)簡單，而且以空氣為工質(zhì)，沒有液壓油泄露的問題。 新能源與分布式發(fā)電 海洋能發(fā)電 （ 3）液壓式 通過某種泵液裝置將波浪能轉(zhuǎn)換為 液體的壓能或位能 ，再由油壓馬達(dá)或水輪機(jī)驅(qū)動發(fā)電機(jī)。 這類裝置 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 ， 成本也較高 。 但由于液體的不可壓縮性，當(dāng)與波浪相互作用時，液壓機(jī)構(gòu)能獲得很高的壓強(qiáng)， 轉(zhuǎn)換效率也明顯高 。 新能源與分布式發(fā)電 海洋能發(fā)電 （ 4）蓄能水庫式 也叫收縮斜坡聚焦波道式， 其實就是借助上漲的海水制造水位差，然后實現(xiàn)水輪機(jī)發(fā)電， 類似潮汐發(fā)電 。 這類裝置 結(jié)構(gòu)相對簡單 ，而且由于有水庫儲能，可實現(xiàn)較穩(wěn)定和便于調(diào)控的電能輸出，是迄今 最成功 的方式之一。 但一般 效率不高 ，而且對 地形 條件 依賴性強(qiáng) ，應(yīng)用受到局限。 新能源與分布式發(fā)電 海洋能發(fā)電 根據(jù) 系留狀態(tài) ，波浪能轉(zhuǎn)換裝置可分為 固定式 和 漂浮式 。 167。 波浪能裝置的安裝模式 各種波浪能轉(zhuǎn)換裝置，往往都需要一個 主梁 或 主軸 ，即一種居中的、穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，系錨或固定在海床或海灘。 根據(jù) 主梁與波浪運(yùn)動方向的關(guān)系 ，波浪能轉(zhuǎn)換裝置可分為： （ 1）終結(jié)型模式 …… （ 2）減緩型模式 …… （ 3）點(diǎn)吸收模式 …… 新能源與分布式發(fā)電 海洋能發(fā)電 167。 典型的波浪能發(fā)電裝置 （ 1） 振蕩水柱式（ OWC） 水注上升和下降時，氣流方向是相反的，氣輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向如果來回變化，發(fā)電也時正時負(fù) …… 小知識 ： Wells渦輪機(jī)（ 詳見教材 ） 新能源與分布式發(fā)電 海洋能發(fā)電 （ 3）點(diǎn)頭鴨式（ Duck） 鴨子的“胸脯”對著海浪傳播的方向，隨著海浪的波動，像不倒翁一樣不停地擺動。 搖擺機(jī)構(gòu)帶動內(nèi)部的凸輪 /鉸鏈機(jī)構(gòu)，改變工作液體的壓力，從而帶動工作泵，推動發(fā)電機(jī)發(fā)電。 可同時將波浪的動能和勢能轉(zhuǎn)換，理論效率達(dá)到 90%以上。 浮動主梁骨架上，可并排放置多個“鴨子” 。 新能源與分布式發(fā)電 海洋能發(fā)電 （ 4）海蛇式（ Pelamis） 由一系列圓柱形鋼殼結(jié)構(gòu)單元鉸接而成，外型類似火車。 當(dāng)波浪起浮帶動整條裝置時就會起動鉸接點(diǎn)，其內(nèi)部的液壓圓筒的泵油會起動液壓馬達(dá)經(jīng)過一個能量平滑系統(tǒng)。 新能源與分布式發(fā)電 海洋能發(fā)電 （ 5）擺式（ Pendulum） 1983 年建造了一座推擺式波浪能電站。 通過浮板的擺動將波浪能轉(zhuǎn)換為液壓產(chǎn)生電力。 這是日本的波浪能電站中效率較高的一個。 新能源與分布式發(fā)電 海洋能發(fā)電 （ 6）收縮坡道式 在電站入口處設(shè)置喇叭形聚波器和逐漸變窄的楔形導(dǎo)槽，當(dāng)波浪進(jìn)入寬闊一端向里傳播時，波高不斷地被放大，直至波峰溢過邊墻，轉(zhuǎn)換成勢能。水流從楔形流道上端流出，進(jìn)入一個水庫，然后經(jīng)過水輪機(jī)返回大海。 新能源與分布式發(fā)電 海洋能發(fā)電 （ 7）其它海浪發(fā)電裝置 其它多種新型海浪發(fā)電裝置的原理和圖片，詳見教材。 新能源與分布式發(fā)電 海洋能發(fā)電 波浪能轉(zhuǎn)換發(fā)電系統(tǒng)的主要構(gòu)造 新能源與分布式發(fā)電 海洋能發(fā)電 167。 代表性波浪能發(fā)電項目 （ 1）英國 75kW 和 500kW 的 LIMPET 岸式海洋動力能源轉(zhuǎn)換器，是一種振蕩水柱型（ OWC）波浪能裝置。 1991年在蘇格蘭愛雷島上建成 75kW項目。 2023年又在同一島嶼上建成一座 500 kW的項目，是目前世界上最成功的海浪發(fā)電裝置。 新能源與分布式發(fā)電 海洋能發(fā)電 （ 2）挪威 350kW 的 TAPCHAN 1986 年，在挪威貝爾根附近一個小島上，建造了一座裝機(jī)容量為 350kW 波浪能電站。 特色：開口約 60 m的喇叭形聚波器和長約 30m的楔形導(dǎo)槽。 電站從 1986年建成后，一直正常運(yùn)行到 1991年，年平均輸出功率約為 75kW，是比較成功的一座波浪電站。 新能源與分布式發(fā)電 海洋能發(fā)電 （ 3）英國 750kW 的海蛇 “海蛇” 由英國海洋動力傳遞公司設(shè)計。漂浮式，由若干圓柱形鋼殼結(jié)構(gòu)單元鉸接而成。 第一個“海蛇”波能裝置 2023年 3月完成。 承接建造了葡萄牙北部海岸“海蛇”波浪發(fā)電項目， 每條“海蛇”的裝機(jī)容量為 750 kW。 新能源與分布式發(fā)電 海洋能發(fā)電 （ 4）日本“海明”號 “海明”號波浪發(fā)電計劃是由日本海洋科學(xué)技術(shù)中心牽頭，美、英、挪威、瑞典、加拿大等國參加。 研究工作在一個由船舶改造的漂浮結(jié)構(gòu)上進(jìn)行，帶有 13個振蕩水柱氣室，在船的內(nèi)室里，安裝了幾臺
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