【正文】 □工程示范類 □產(chǎn)業(yè)化示范類 ■研究試驗(yàn)及支撐服務(wù)類海洋可再生能源專項(xiàng)資金項(xiàng)目實(shí)施方案項(xiàng)目名稱:面向?qū)崟r(shí)傳輸海床基的波浪能供電關(guān)鍵技術(shù)研究與試驗(yàn)項(xiàng)目編碼： 項(xiàng)目承擔(dān)單位（蓋章）:　 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人: 　 項(xiàng)目起止日期: 　 國家海洋局海洋科學(xué)技術(shù)司制二○ ○ 一 年 九 月填 寫 說 明，要求內(nèi)容全面、概念準(zhǔn)確、邏輯清晰、文字簡練。，須與項(xiàng)目預(yù)算書一致。，考核指標(biāo)應(yīng)量化可考核。（1）實(shí)施方案各項(xiàng)填報(bào)內(nèi)容頁面不夠可另附頁；（2）本實(shí)施方案用A4幅面紙，正文用小四號宋體字打印，標(biāo)題用小四號黑體字打印，表格用五號宋體字打印，行距25磅，頁碼居中，封面不顯示頁碼，側(cè)釘裝訂；項(xiàng)目信息表項(xiàng)目名稱面向?qū)崟r(shí)傳輸海床基的波浪能供電關(guān)鍵技術(shù)研究與試驗(yàn)項(xiàng)目編碼20111201可再生能源項(xiàng)目所在地上海浦東新區(qū)臨港新城999號項(xiàng)目參加人員 30 人實(shí)施年限2 年承擔(dān)單位信息單位名稱上海海洋大學(xué)單位性質(zhì)□科研機(jī)構(gòu) ■高等院校 □企業(yè) □其他單位法人代表潘迎捷單位所屬地區(qū) 上海 （省、直轄市、自治區(qū)等） 電子郵箱hhli@通信地址上海市浦東新區(qū)滬城環(huán)路999號郵政編碼201306相關(guān)負(fù)責(zé)人項(xiàng)目負(fù)責(zé)人姓名身份證號碼學(xué)位■博士 □碩士 □學(xué)士 □其他專業(yè)機(jī)電工程職稱教授電話號碼02161900801手機(jī)號碼15692165065電子郵箱smwang@郵政編碼201306通信地址上海市臨港新城滬城環(huán)路999號上海海洋大學(xué)185信箱項(xiàng)目聯(lián)系人姓名電話號碼02161900066手機(jī)號碼15692165160傳真號碼02161900063電子郵箱hhli@財(cái)務(wù)部門負(fù)責(zé)人姓名身份證號碼電話號碼手機(jī)號碼15692165577電子郵箱xyang@經(jīng)費(fèi)預(yù)算420萬元申請專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)220萬元其他財(cái)政撥款萬元單位匹配資金200萬元其他資金萬元項(xiàng)目類別□工程示范類 □產(chǎn)業(yè)化示范類 ■研究試驗(yàn)及支撐服務(wù)類所屬領(lǐng)域□海洋能獨(dú)立電力系統(tǒng)示范 □海洋能大型并網(wǎng)電力系統(tǒng)示范□海洋能開發(fā)利用關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范 ■海洋能綜合開發(fā)利用技術(shù)研究與試驗(yàn)□海洋能開發(fā)利用標(biāo)準(zhǔn)及支撐服務(wù)體系建設(shè)預(yù)期成果（可多選）□示范工程 ■專利 □標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范 ■新裝置 □新產(chǎn)品 □新材料 ■新工藝（或新方法、新模式） ■研究報(bào)告 ■論文論著 □數(shù)據(jù)及圖件 □其他 成果應(yīng)用類型（可多選）■局部試點(diǎn)示范 □較大范圍推廣應(yīng)用 □業(yè)務(wù)化運(yùn)行□形成規(guī)模生產(chǎn)能力 □實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化 ■實(shí)用技術(shù)自主研發(fā)能力□其他 內(nèi)容概述（500字以內(nèi)）本項(xiàng)目基于海洋工程、流體力學(xué)、電力電子和材料等學(xué)科的交叉，對已有技術(shù)進(jìn)行集成，結(jié)合海床基等離岸海洋觀測設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸與處理對電能的實(shí)際需求，在前期成果的基礎(chǔ)上，通過產(chǎn)學(xué)研通力合作，進(jìn)行水動力計(jì)算和模型試驗(yàn)，揭示波浪與浮子之間相互作用規(guī)律；研究開發(fā)出小型和模塊化波浪能發(fā)電低損耗能源供給裝備，設(shè)計(jì)自適應(yīng)波浪變化的高效能量轉(zhuǎn)換及控制裝置及系統(tǒng)。突破波浪能高效吸收和轉(zhuǎn)化技術(shù)、海洋觀測設(shè)備電源管理與可靠供電技術(shù)、以及裝置間的水下電力傳輸?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵工藝，形成單機(jī)容量不低于300瓦、至少穩(wěn)定運(yùn)行三個(gè)月以上。并解決六級海況下長期持續(xù)可靠供電問題和對海洋觀測設(shè)備的電磁干擾問題。主要研究內(nèi)容：①通過產(chǎn)學(xué)研合作，研制出小型模塊化波浪能模塊化供電裝置及系統(tǒng)。②設(shè)計(jì)波浪能吸收裝置，研究可變頻控制系統(tǒng)；③海床基等離岸海洋觀測設(shè)備電能需求描述和小型模塊化供給裝置；④可靠性研究；⑤發(fā)電設(shè)備運(yùn)行狀況監(jiān)測控制和故障診斷；⑥樣機(jī)水槽測試和海上試驗(yàn)。預(yù)期成果及考核指標(biāo)（500字以內(nèi)）(1)預(yù)期成果①掌握小型模塊化的海洋能供電技術(shù)和電源管理技術(shù)，研制一套高效的波浪能發(fā)電裝置。②設(shè)計(jì)出穩(wěn)定可靠的面向海床基用供電系統(tǒng)。③提供示范應(yīng)用報(bào)告和具有前瞻性的海洋新能源研究開發(fā)報(bào)告。(2)考核指標(biāo)①波浪能供電裝置試驗(yàn)樣機(jī)。單機(jī)容量300瓦以上、結(jié)合海洋環(huán)境觀測系統(tǒng)或平臺的實(shí)際用電需要進(jìn)行海上試驗(yàn)，無故障運(yùn)行時(shí)間累計(jì)不少于2150小時(shí)。②具有較好的海洋環(huán)境適應(yīng)能力，可在六級海況下正常工作，監(jiān)測裝置和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備不產(chǎn)生電磁干擾，發(fā)電系統(tǒng)輸出電能穩(wěn)定，最大功耗下的輸出功率不低于額定功率的60%。③相關(guān)研究成果發(fā)表SCI/EI論文5篇以上、申請發(fā)明專利4項(xiàng)以上，完善海洋能研究團(tuán)隊(duì)，培養(yǎng)研究生59名。提供項(xiàng)目總結(jié)報(bào)告和具有前瞻性的海洋能開發(fā)建議報(bào)告各1份，完成項(xiàng)目鑒定。項(xiàng)目實(shí)施方案填報(bào)內(nèi)容一、 項(xiàng)目概述（項(xiàng)目基本情況、實(shí)施地點(diǎn)的資源狀況及環(huán)境條件等） 7試驗(yàn)場所選擇及供電設(shè)備適用條件分析 7二、 項(xiàng)目必要性及需求分析 9項(xiàng)目必要性 9項(xiàng)目需求分析（項(xiàng)目實(shí)施產(chǎn)生的重大經(jīng)濟(jì)、社會效益等） 9三、 國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢 10波浪能開發(fā)利用現(xiàn)狀 10波浪能發(fā)電在海洋觀測設(shè)備上的應(yīng)用 11四、 項(xiàng)目主要內(nèi)容 13總體目標(biāo)及年度目標(biāo) 13主要工作內(nèi)容 14預(yù)期成果及考核指標(biāo) 18五、 項(xiàng)目技術(shù)方案（總體設(shè)計(jì)、工藝流程、技術(shù)路線、關(guān)鍵技術(shù)、技術(shù)難點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)等） 19技術(shù)路線 19擬解決的關(guān)鍵問題 20創(chuàng)新點(diǎn) 20六、 項(xiàng)目組織管理 21項(xiàng)目實(shí)施組織管理（項(xiàng)目組織實(shí)施方式及組織管理措施） 21項(xiàng)目質(zhì)量保證體系和控制措施 22七、 項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃進(jìn)度 22 22 23 23 23八、 項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)分析 23九、 現(xiàn)有技術(shù)與條件保障 24十、 經(jīng)費(fèi)預(yù)算及來源渠道 27經(jīng)費(fèi)預(yù)算及明細(xì)表 27各承擔(dān)單位分工及經(jīng)費(fèi)分配 36經(jīng)費(fèi)預(yù)算說明書 37十一、 項(xiàng)目承擔(dān)人員基本情況表 40十二、 項(xiàng)目承擔(dān)單位意見 42十三、 項(xiàng)目單位主管部門意見（歸口國家管理項(xiàng)目須提供） 42十四、 地方海洋主管部門意見（歸口地方管理項(xiàng)目須提供） 43十五、 專家評審意見 43十六、 國家海洋局海洋可再生能源開發(fā)利用管理中心意見 45十七、 國家海洋局意見 45十八、 附件 4組織機(jī)構(gòu)代碼證、法人證書等復(fù)印件 46 46一、 項(xiàng)目概述（項(xiàng)目基本情況、實(shí)施地點(diǎn)的資源狀況及環(huán)境條件等）本項(xiàng)目根據(jù)海床基等離岸海洋觀測設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸與處理對電能的需求，通過自主創(chuàng)新或引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新相結(jié)合的方式，在上海海洋大學(xué)開發(fā)成功的波浪能發(fā)電裝置樣機(jī)基礎(chǔ)上，研究開發(fā)環(huán)境適應(yīng)性和低維護(hù)成本的，基于波浪能等海洋新能源的小型模塊化供電裝置及系統(tǒng)，突破波浪能高效吸收和轉(zhuǎn)化技術(shù)、海洋觀測設(shè)備電源管理與可靠供電技術(shù)、以及裝置間的水下電力傳輸?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵工藝，形成單機(jī)容量不低于300瓦，至少穩(wěn)定運(yùn)行三個(gè)月以上。并解決六級海況下長期持續(xù)可靠供電問題和對海洋觀測設(shè)備的電磁干擾問題。本項(xiàng)目在國家海洋局東海標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量中心的相關(guān)海床基設(shè)備上開展研究，實(shí)施地點(diǎn)在上海和浙江沿岸，根據(jù)海洋局的波浪能資源調(diào)查，波浪能資源豐富。海上試驗(yàn)將在東海三門灣進(jìn)行，在布放選址完成后，采用錨鏈和浮筒進(jìn)行連接，根據(jù)裝置設(shè)計(jì)要求，通過船舶運(yùn)送布放，連接，啟動，對其工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和測試，獲取實(shí)際數(shù)據(jù)和資料，與理論數(shù)據(jù)和水槽測試數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析。海上試驗(yàn)還將對裝置投放、回收過程進(jìn)行研究和試驗(yàn)，檢驗(yàn)其在六級海況下工作狀態(tài)。進(jìn)行海上試驗(yàn)后，進(jìn)一步在舟山、長江口等海域進(jìn)行試驗(yàn)，以驗(yàn)證系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。試驗(yàn)場所選擇及供電設(shè)備適用條件分析海上試驗(yàn)將在東海三門灣進(jìn)行，在布放選址完成后，采用錨鏈和浮筒進(jìn)行連接，根據(jù)裝置設(shè)計(jì)要求，通過船舶運(yùn)送布放，連接，啟動，對其工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和測試，獲取實(shí)際數(shù)據(jù)和資料，與理論數(shù)據(jù)和水槽測試數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析。海上試驗(yàn)還將對裝置投放、回收過程進(jìn)行研究和試驗(yàn)，檢驗(yàn)其在六級海況下工作狀態(tài)。進(jìn)行海上試驗(yàn)后，進(jìn)一步在舟山、長江口等海域進(jìn)行試驗(yàn)，以驗(yàn)證系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。海上試驗(yàn)區(qū)域三門灣位于浙東沿海，寧波與臺州之間，北距定海港80海里，南距海門港34海里，北靠象山半島，與象山灣相隔最短的蜂腰寬10～13公里。灣口東起南田島(牛頭山)金漆(七)門，西至坡壩港牛頭門，寬14海里；口部至灣北底部泗洲頭，縱長18海里?？诓坑腥T島、五子島相扼。灣的東、北、西三面環(huán)山，深割象山半島的南部海岸，半封閉海灣。該海域?yàn)硟?nèi)還有海游、陳湖、瀝洋、車岙、蟹鉗等港。灣內(nèi)海岸曲折，泥灘寬闊，并間嵌有蛇蟠山、青門山、下萬山、滿山等大小島嶼40余個(gè)，部分泥灘與島嶼之間已被圍墾。灣內(nèi)西部水域較深，東部水域較淺，一般水深5～10米，平均水深810米，青門山以西水域水深達(dá)10～25米，平均波高 ，最大波高 —，均波周期 —，～，由于在港灣，灣口有東箕、漁山等列島作屏障，口外海域水深寬廣，滿山水道的北部至五嶼門海域礁石較多，航行極為不便，因?yàn)楸荛_了商船航線、捕魚、養(yǎng)殖或休閑區(qū)，同時(shí)可避7～8級大風(fēng), 灣內(nèi)有導(dǎo)航設(shè)施，有利于試驗(yàn)的正常進(jìn)行。同時(shí)由于海浪的能量都集中在海面附近，該海域水深適宜。1，各部分重量總計(jì)500公斤左右，只需要對海床基適當(dāng)改造，加以連接電纜的快速接頭即可使波浪能發(fā)電裝置海床基相連；同時(shí)波浪能采取浮球多點(diǎn)系泊，電纜采用普通電纜，因此安裝施工和試驗(yàn)基本不會對海域環(huán)境造成影響，業(yè)務(wù)化運(yùn)行將納入海洋管理部門的統(tǒng)一管理。進(jìn)一步補(bǔ)充試驗(yàn)場所選擇及供電設(shè)備適用條件分析（王世明）二、 項(xiàng)目必要性及需求分析項(xiàng)目必要性海床基等離岸海洋觀測設(shè)備是海洋調(diào)查、軍事維權(quán)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)、海洋資源綜合利用、減災(zāi)防災(zāi)的重要載體。海床基海洋動力環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)集聲、光、機(jī)、電于一體，可放置在水深100米以內(nèi)的水下，在惡劣對海域風(fēng)、浪、潮、流等動力環(huán)境要素和溫鹽、水質(zhì)海洋要素進(jìn)行實(shí)時(shí)和長期的觀測。目前國家海洋局在各海域布置了各種離岸海洋觀測設(shè)備，僅在渤海區(qū)域內(nèi)就布設(shè)了8套海床基海洋環(huán)境自動監(jiān)測站系統(tǒng)，初步形成了海洋觀測網(wǎng)。離岸海洋觀測設(shè)備都是自帶能源，主要靠蓄電池，有些設(shè)備用太陽能發(fā)電給蓄電池充電。蓄電池容量有限、維護(hù)成本高，太陽能發(fā)電姿態(tài)控制困難、對天氣的依賴性強(qiáng)。地球上海洋面積占72%，全世界理論上可再生的海洋能總量為766億千瓦，技術(shù)允許利用功率為64億千瓦，約為目前全世界發(fā)電機(jī)容量的2倍。其中，海浪能密度最高，約為20億千瓦。根據(jù)海洋觀測資料統(tǒng)計(jì)，我國沿海海域年平均波高在2米左右，波浪周期平均6s左右,可開發(fā)利用的約5億千瓦。利用小型、模塊化的波浪能發(fā)電裝置對海床基等離岸海洋觀測設(shè)備和平臺供電，是最直接和可行的方案，具有廣闊前景項(xiàng)目需求分析（項(xiàng)目實(shí)施產(chǎn)生的重大經(jīng)濟(jì)、社會效益等）當(dāng)前海床基和浮標(biāo)的供電主要通過蓄電池配合太陽能等方式來進(jìn)行，由于其缺陷的存在，東海分局等應(yīng)用單位對更加有效的低維護(hù)強(qiáng)度供電手段需求十分迫切。本項(xiàng)目研究可以滿足離岸海床基等設(shè)備的連續(xù)穩(wěn)定供電需求。應(yīng)用可再生波浪能作為海洋觀測設(shè)備的能源，延長觀測設(shè)備的免維護(hù)使用周期，提高效率和使用壽命。通過對海床基等海洋觀測設(shè)備波浪能的集成應(yīng)用與創(chuàng)新，推動海洋新能源的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。三、 國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢波浪能開發(fā)利用現(xiàn)狀波浪能轉(zhuǎn)換裝置通常要經(jīng)過三級轉(zhuǎn)換：第一級為受