一种新型振荡浮子式海洋波浪能发电装置的设计

针对目前出现的全球能源短缺危机,设计并研制了一种新型的运用海洋波浪能进行发电的振荡浮子式波浪能发电装置。简要介绍该装置的基本组成和确定转换装置的方案,完成转换装置的结构设计,并对装置的工作过程进行了说明。结合海浪理论与计算原理、海洋波浪能转换以及机械设计等知识并运用MATLAB软件编程计算装置的整机理论效率。假设装置在规则线性波浪的作用下,通过理论计算,该装置在波浪周期为5 s,波浪高度为1.5 m,浮子直径为0.2 m,长度为0.3 m的条件下,整机理论效率可达0.393。该装置具有很好的发电效率,并且装置的结构可靠性高,具有广阔的发展前景。     

一种漂浮式直驱波浪能发电装置的设计

海洋波浪中蕴藏着巨大的能源,为了有效利用海洋表面的波浪能源,提出了一种漂浮式直驱波浪能发电装置,该结构主要包括浮子结构、直线电机和连杆装置。首先根据发电原理设计了圆筒形浮子的基本结构和参数,分析常规波浪下浮子所受的波浪力计算方法。其次,根据浮子在竖直方向的推力和电机的电磁负荷,提出了一种应用于该装置的圆筒形永磁直线发电机。该电机具有体积小、功率密度大、输出效率高等特点。最后,根据有限元法分析出直线发电机的输出特性数据,并验证理论计算与数值计算方法的正确性。提出的设计模型和方法适用于同类波浪能发电的研究领域中。     

一种新型振荡水柱式波浪能发电装置的设计

随着全球能源危机的加深,寻找替代传统能源的新能源成为能源发展的必由之路,针对此问题,设计了一种利用海洋波浪能发电的新型振荡水柱式发电装置。文章介绍了装置的基本组成及其结构设计,并对其工作原理和工作过程进行说明。结合海浪理论和计算原理、波浪发电系统的水动力匹配准则、波浪能转换效率理论、空气动力学等理论,分析和计算装置的能量及其转化效率。设装置在线性波浪的作用下,波浪周期为4 s,波浪高度为0.5 m,浮子边长为0.3 m,输风管道直径为0.05 m,通过理论计算,装置的整体理论效率为0.364,相比常见的波浪能发电装置,本装置具有更高的发电效率。     

振荡水柱波能发电装置的研究应用进展

振荡水柱(oscillating water column,OWC)波浪发电装置因其具有结构简单、性能可靠等优点而成为目前世界上最为成功的波浪能转换装置。为促进中国对波浪能的开发,本研究中对国内外OWC波浪能发电装置的研究和开发应用进行了综述,尤其是近年来所提出的OWC波浪发电装置与防波堤相结合的新型式——OWC型防波堤,针对中国在OWC研发上存在的不足提出相应对策,并对OWC的未来发展趋势进行了展望,因地制宜地开发海岛、海洋平台等区域的波浪能将成为中国在该领域未来的研发方向。     

摆式波浪能发电装置在小型渔业浮标上的应用

监测海洋资源信息的小尺寸浮标的研究是一个热门话题,但一直面临一个重大限制问题,常用的太阳能发电并不能满足设备的全部电量需求,需要设计一种尺寸小,发电稳定的装置满足小型浮标的工作耗费的电量。基于此提出一种小型偏心摆式波浪能发电装置应用于小型渔业浮标上,发电装置安装在浮标内部下层,吸收浮标周围的自然能量,控制产生稳定的电量满足浮标工作电量需求,并能将多余电量储存在蓄电池中,发电装置产能不足时蓄电池支撑浮标持续工作。     

自保护式波浪发电装置控制系统研究

首先介绍了一种双蓄能器交替工作的波浪发电装置的构成和工作原理,设计了基于AVR单片机的波浪发电控制系统的硬件模块和控制软件。该控制系统通过对海况行监测,控制双液压缸与蓄能器工作切换,调节油路上阀门开关,实现双蓄能器交替充放油,驱动液压马达连续运转,并在恶劣海况时停机自保护。通过水池样机试验表明,该波浪发电控制系统实现波浪能平稳地转化为电能输出,发电输出误差在10％内,探索发电装置与海况匹配关系,为实现海上发电装置高效稳定发电奠定基础。     

基于“海院1号”的海洋能深水网箱应用示范

无边的海洋中蕴藏着无数的宝藏,然而海洋环境又是恶劣复杂的。如何在环境条件复杂恶劣的海况下,获取储量丰厚的波浪能,创造出可观的社会效益,是一个世界瞩目的问题。我国古代在在治水与管水过程中,不畏洪水滔天,创造了无数奇迹,古人的智慧值得我们去借鉴。通过回顾古代水车的发明应用,并结合舟山海域的实际应用环境,将波浪能发电研究成果应用于深水网箱养殖,可形成一体化的产业开发模式,有效推动我国海洋能源的持续发展。     

国内外海洋能发电测试场研究现状

海洋能作为一种重要的海洋资源和清洁能源,其开发和利用是国家发展战略的必然要求。海洋能发电测试场能对海洋能装置进行实海况并网试验,是海洋能装置从工程样机走向规模产业化应用的关键环节。介绍了目前国外大型的波浪能、潮流能测试场的建设与运行情况,并做了简要的对比分析;还介绍了当前我国在海洋能试验与测试场建设方面的进展、现状及相关技术。探讨了我国海洋能发电进行并网测试的必要性,指出建设海洋能发电测试场是保证我国海洋能资源的有效利用途径。     

海洋牧场传感设备自充电装置的设计

针对目前东海海域的各种海洋牧场现代化养殖推进过程中无法连续有效地采集环境参数,导致浅海物联网难以保持持续稳定工作的情况,提出了一种基于波浪能的传感设备自充电装置的设计方案。该方案结合了东海浅海海域养殖环境、养殖方式的特点,具备一定的可复制性。     

振荡浮子式波浪能转换装置研究

在Froude数相同的情况下，取相似因子为10，对振荡浮子式波浪能转换装置进行了模型设计，并在中国科学院广州能源研究所的造波水槽中对装置做了模型试验，试验在规则正弦波浪作用下进行，实验数据由计算机采集。实验结果显示，振荡浮子式波浪能转换装置具有与常规的振荡水柱式波浪能转换装置相当的俘获宽度比，但其总转换效率较后者高很多，建造成本较低，是一种很有发展前途的波能装置。尽管装置的可靠性有所降低，但在波能密度比较低的区域，如中国，在采取有效保护措施的条件下，装置的性能不受影响。