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海洋波浪能发电装置设计

发布时间:2022-12-13 09:38:28

『壹』 波浪能发电的发展

大规模波浪能发电的成本还难与常规能源发电竞争,但特殊用途的小功率波浪能发电,已在导航灯浮标、灯桩、灯塔等上获得推广应用。在边远海岛,小型波浪能发电已可与柴油发电机组发电竞争。今后应进一步研究新型装置,以提高波浪能转换效率;研究聚波技术,以提高波浪能密度,缩小装置尺寸,降低造价;研究在离大陆较远、波浪能丰富的海域利用工厂船就地发电、就地生产能量密集的产品,如电解海水制氢、氨及电解制铝、提铀等,以提高波浪能发电的经济性。预计随着化石能源资源的日趋枯竭, 技术的进步, 波浪能发电将在波浪能丰富的国家逐步占有一定的地位。
我国技术成果
记者从中科院广州能源研究所获悉,由该所研制的“鹰式一号”漂浮式波浪能发电装置,在位于珠江口的珠海市万山群岛海域正式投放,并成功发电,这标志着我国海洋能发电技术取得了新突破。
随着新能源成为人们关注的热点,海洋能发电技术以其独特优势和战略地位吸引了人们的注意,世界各主要海洋国家普遍重视对海洋的开发利用。作为海洋波浪能利用技术的一种,“鹰式一号”漂浮式波浪能发电装置由中科院广州能源研究所究所课题组历经一年半研制完成。课题组不断优化和改进装置模型,共制作了5套装置模型,分别在二维水槽和三维水槽内进行大量试验,最终将实海况装置的设计方案定型为轻质波浪能吸波体与半潜船的结合。
该新型发电装置采用外形经过特殊设计的轻质波浪能吸收浮体,使得浮体的运动轨迹能与波浪运动轨迹相匹配,可最大程度吸收入射波而最小程度减少透射和兴波。日前首次投放的该发电装置安装有两套不同的能量转换系统,总装机20kW,其中液压发电系统装机10kW,直驱电机系统装机10kW,两套系统均成功发电。试验表明,该新型设备实现了快捷、安全和低成本研发海洋波浪能发电装置的目标,为规模化开发利用海洋波浪能打下坚实基础。据介绍,该发电装置由国家海洋可再生能源专项资金项目——“10kW水母式波浪能发电装置研究”专项资助完成。

『贰』 波浪发电是一种什么样的产品

波浪能发电是以波浪的能量为动力生产电能。海洋波浪蕴藏着巨大的能量,正弦波浪每米波峰宽度的功率P≈HT kW/m。式中,H为波高,m;T为波周期,s。通过某种装置可将波浪的能量转换为机械的、气压的或液压的能量,然后通过传动机构、气轮机、水轮机或油压马达驱动发电机发电。全球有经济价值的波浪能开采量估计为1~10亿kW。中国波浪能的理论储量为7000万kW左右。

波浪能发电方式数以千计,按能量中间转换环节主要分为机械式、气动式和液压式三大类。通过某种传动机构实现波浪能从往复运动到单向旋转运动的传递来驱动发电机发电的方式。采用齿条、齿轮和棘轮机构的机械式装置。随着波浪的起伏,齿条跟浮子一起升降,驱动与之啮合的左右两只齿轮作往复旋转。齿轮各自以棘轮机构与轴相连。齿条上升,左齿轮驱动其轴逆时针旋转,右齿轮则顺时针空转。通过后面一级齿轮的传动,驱动发电机顺时针旋转发电。机械式装置多是早期的设计,往往结构笨重,可靠性差,未获实用。

『叁』 波浪能与海流发电吗

即使在晴朗无风的日子里,海面仍是动荡不定的,波浪起伏不停地拍打着海岸。波浪是由风吹海水而引起的。波浪能主要是由风的作用引起的海水沿水平方向周期性运动而产生的能量。波浪能是巨大的,一个巨浪就可以把13吨重的岩石抛出20米高。一个波高5米、波长100米的海浪,在一米长的波峰片上就具有3120千瓦的能量,由此可以想象整个海洋的波浪所具有的能量该是多么惊人。波浪能发电是利用波浪的推动力,使波浪转化为推动空气流动的压力来推动空气涡轮机叶片旋转而带动发电机发电。波浪发电设计方案最多,但是因为波浪能源分散,本身破坏力大,开发技术到现在为止还不成熟。据计算,全球海洋的波浪能达700亿千瓦,可供开发利用的为20亿~30亿千瓦,每年发电量可达9万亿度。

我国对波浪能的研究始于20世纪70年代,在1975年曾研制成一台1千瓦的波力发电浮标。80年代以来获得较快发展,我国成功研制航标灯用波能发电装置,并根据不同航标灯的要求,开发了一系列产品,与日本合作研制的后弯管型浮标发电装置,已向国外出口,该技术属国际领先水平。1989年,我国第一座波力电站在南海大万山岛建成,装机容量3千瓦。2000年,我国首座岸式波力发电工业示范电站——广东汕尾100千瓦岸式波力发电站建成,标志着我国海洋波力发电技术已达到实用化水平和推广应用条件。

我国波力发电虽起步较晚,但发展很快。微型波力发电技术已成熟,小型岸式波力发电技术进入世界先进行列,但我国波浪能开发的规模远小于挪威和英国。

大洋中的海水从来都不是静止不动的,它像陆地上的河流那样,长年累月沿着比较固定的路线流动着,这就是“海流”。不过,河流两岸是陆地,而海流两岸仍是海水。在一般情况下,用肉眼是很难看出来的。世界上最大的海流,有几百公里宽、上千公里长、数百米深。大洋中的海流规模非常大。由于海流遍布大洋,纵横交错,川流不息,所以它们蕴藏的能量也是可观的。例如世界上最大的暖流——墨西哥洋流,在流经北欧时为1厘米长海岸线上提供的热量大约相当于燃烧600吨煤的热量。据估算世界上可利用的海流能约为0.5亿千瓦,而且利用海流发电并不复杂。海流发电也受到许多国家的重视。

1973年,美国试验了一种名为“科里奥利斯”的巨型海流发电装置。该装置为管道式水轮发电机,机组长110米,管道口直径170米,安装在海面下30米处。在海流流速为2.3米/秒条件下,该装置获得8.3万千瓦的功率。日本、加拿大也在大力研究试验海流发电技术。我国的海流发电研究也有样机进入中间试验阶段。

世纪90年代以来,我国开始计划建造海流能示范应用电站,在“八五”、“九五”科技攻关中均对海流能进行连续支持。目前,哈尔滨工程大学正在研建75千瓦的潮流电站。意大利与中国合作在舟山地区开展了联合海流能资源调查,计划开发140千瓦的示范电站。因此要海流做出贡献还是有利可图的事业,当然也是冒险的事业。

『肆』 波浪能的案例

大约15年前,美国俄勒冈州就着手开发利用波浪能,但由于当时技术限制,波浪能发展计划未能顺利进行;然而据《纽约时报》报道,随着技术进步,美国首个获得商业许可的并网波浪能发电装置日前已经进入了最后的测试阶段,计划于2012年10月在俄勒冈州正式下水。该装置由海洋电力技术公司设计,8月获得了美国联邦政府的批准,并网之后足以为1000户家庭提供电力。

『伍』 如何利用海浪进行发电

要利用海浪发电,关键是要探索海浪运动变化的规律,及时准确地将海浪能“收集”起来,加以利用。这就要求人们设计和试验的波力发电装置必须能充分地将大面积的波浪能加以吸收,并集中转换成机械能,再带动发电机运转发出电来。同时要求发电装置坚固结实,以抗御海浪的冲击。为研究这种装置,许多海洋科学家进行了长期反复的探索和实验。早在1799年法国人就开始设计研制波能转换装置,通过100多年的试验,终于在1911年建成了世界上第一个波浪发电装置。1965年,波能发电装置作为导航及灯塔的工作用电开始在实际中运用。

『陆』 海洋波浪能的开发利用

波浪能量如此巨大,存在如此广泛,自古吸引着沿海的能工巧匠们,想尽各种办法,企图驾驭海浪为人所用。
波浪所蕴涵的能量主要是是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。波浪的能量与波高的平方、波浪的运动周期以及迎波面的宽度成正比。波浪能是海洋能源中能量最不稳定的一种能源。台风导致的巨浪,其功率密度可达每米迎波面数千kW,而波浪能丰富的欧洲北海地区,其年平均波浪功率也仅为20~40kW/m中国海岸大部分的年平均波浪功率密度为2~7kW/m。
全世界波浪能的理论估算值也为109kW量级。利用中国沿海海洋观测台站资料估算得到,中国沿海理论波浪年平均功率约为1.3X107kW。但由于不少海洋台站的观测地点处于内湾或风浪较小位置,故实际的沿海波浪功率要大于此值。其中浙江、福建、广东和台湾沿海为波能丰富的地区。
将波浪能收集起来并转换成电能或其他形式能量的波能装置有设置在岸上的和漂浮在海里的两种。
按能量传递形式分类有直接机械传动、低压水力传动、高压液压传动、气动传动4种。
其中气动传动方式采用空气涡轮波力发电机,把波浪运动压缩空气产生的往复气流能量转换成电能,旋转件不与海水接触,能作高速旋转,因而发展较快。
波力发电装置五花八门,不拘一格,有点头鸭式、波面筏式、波力发电船式、环礁式、整流器式、海蚌式、软袋式、振荡水柱式、多共振荡水柱式、波流式、摆式、结合防波堤的振荡水柱式、收缩水道式等十余种。
全世界波浪利用的机械设计数以千计,获得专利证书的也达数百件,因此波浪能利用被称为“发明家的乐园”。
最早的波浪能利用机械发明专利是1799年法国人吉拉德父子获得的,他们尝试为一种可以附在漂浮船只上的巨大杠杆申请专利,它可以随海浪一起波动来驱动岸边的水泵和发电机。1854-1973年的119年间,英国登记了波浪能发明专利340项,美国为61项。在法国,则可查到有关波浪能利用技术的600种说明书。
早期海洋波浪能发电付诸实用的是气动式波力装置。道理很简单,就是利用波浪上下起伏的力量,通过压缩空气,推动汲筒中的活塞往复运动而做功。1910年,法国人布索.白拉塞克在其海滨住宅附近建了一座气动式波浪发电站,供应其住宅l000瓦的电力。这个电站装置的原理是:与海水相通的密闭竖管中的空气因波浪起伏而被压缩或抽空稀薄,驱动活塞做往复运动,再转换成发电机的旋转运动而发出电力。
1960年代,日本研制成功用于航标灯浮体上的气动式波力发电装置。此种装置已经投入批量生产,产品额定功率从60瓦到500瓦不等。产品除日本自用外,还出口,成为仅有的少数商品化波能装备之一。该产品发电的原理就像一个倒置的打气筒,靠波浪上下往复运动的力量吸、压空气,推动涡轮机发电。
有关专家估计,用于海上航标和孤岛供电的波浪发电设备有数十亿美元的市场需求。这一估计大大促进了一些国家波力发电的研究。
1970年代以来,英国、日本、挪威等国为波力发电研究投入大量人力物力,成绩也最显著。英国曾计划在苏格兰外海波浪场,大规模布设“点头鸭”式波浪发电装置,供应当时全英所需电力。这个雄心勃勃的计划,后因装置结构过于庞大复杂成本过高而暂时搁置。
1980年代,日本“海明”波浪发电试验船取得年发电19万度的良好成绩,实现了海上浮体波浪电站向陆地小规模送电。日本已将“海明”波浪发电船列为“离岛电源”的首选方案,继续研究改进。
中国波力发电研究成绩也很显著。1970年代以来,上海、青岛、广州和北京的五六家研究单位开展了此项研究。用于航标灯的波力发电装置也已投入批量生产。向海岛供电的岸式波力电站也在试验之中。

『柒』 波浪能发电装置

波浪发电装置主要是将波力转换为压缩空气来驱动空气透平发电机发电。当波浪上升时将空气室中的。

海洋能与潮汐能、海洋温差能、盐梯度能、洋流能等能源一样,是海洋能源中最丰富、最普遍、较难利用的资源之一。波浪能又是海洋能中所占比重较大的海洋能源。海水的波浪运动产生十分巨大的能量。

据估算,世界海洋中的波浪能达700亿千瓦,占全部海洋能量的94%,是各种海洋能中的“首户”。

现状及前景

虽然波浪能开发的技术复杂、成本高、投资回收期长。但是近200年来,世界各国还投入了很大的力量进行了不懈的探索和研究。除了实验室研究外,挪威、日本、英国、美国、法国、西班牙和中国等国家已建成多个数十瓦至数百千瓦的试验波浪发电装置。

主要的形式有活动点头鸭、波面筏、海蚌型;浮体式振荡水拄型;固定式(岸式)振荡水拄型;水流型;压力柔性袋型等装置。

『捌』 各个国家发明了哪些装置进行海浪发电

1964年,日本制成了世界上第一个供航标灯照明用电的海浪发电装置,发电量很小,仅够一盏灯使用,但它开创了海浪发电的先河。

挪威的科技人员克服重重困难,在1985年建成了两座海浪电站,地点在这个国家的南部大西洋沿岸的卑尔根市附近。

挪威的海浪发电技术已经出口国外。他们首先在印度尼西亚的巴厘岛承建了一项海浪发电工程,电站的装机容量为1000千瓦。接着又在汤加王国建造一座2000千瓦的海浪电站,1990年竣工。

不仅可以利用海浪上下垂直运动的力量来发电,也可以利用海浪的左右横向运动把海浪能转换成机械旋转或摆动运动的能量。

英国人索尔特研制了一种“点头鸭”式的海浪发电装置,它的外形像个大凸轮,凸轮尖的一头绕凸轮轴转动,另一头是个中空的圆筒,圆筒上有向内向外的叶片。“点头鸭”连成一串,浮在海面上,海浪一来,它们就绕着凸轮轴左右摇摆,而圆筒上的叶片也跟着来回转动,把水赶进涡轮机,转动涡轮发电机发电。

瑞典人与英国人异曲同工,开发出一种海浪叶轮发电装置。这种发电装置由一串叶轮组成,当海浪迎面涌向叶轮时,海水进入叶轮,转动叶轮上的叶片,最后通过变速机构带动发电机旋转发电。

新型的海浪发电装置还有一种叫环礁式海浪电站,是由美国人开发设计的。这种电站是模仿海上圆环形礁石的产物,从海面上只能看到一个直径10米的圆圈,可水下的人工环礁却是个庞然大物,底部直径76米,有一个足球场那么大。人工环礁的圆形壁是个导流罩,用来引导海浪向环礁中心流动。当海浪冲向环礁式电站时,海水将沿着环礁壁从四面八方按螺旋形路线涌向环礁中心,并在那里形成旋涡,转动水轮机发出电来。

『玖』 浅谈波浪能发电装置发电机优化设计

浅谈波浪能发电装置发电机优化设计

引言:发电机的三相输出接到风光互补控制器上,通过控制器可以得到48V的稳定电压,可将稳定的电能存储在蓄电池中。以下是我来浅谈波浪能发电装置发电机优化设计,希望对你们有帮助。

【论文摘要】 本文在上海海洋大学研制的“浪流一体化发电装置”的基础上,对其发电机进行了优化设计,去掉了发电机和水轮机的中间转换装置,满足了海洋能直驱发电的形式,通过电机实验室性能测试验证了其可行性,提高了发电效率和可靠率,降低了维护成本,可以应用于实际生产中。

【关键词】浪流一体化;发电装置;发电机;优化设计;直驱发电

0 前言

上海海洋大学研制的“浪流一体化发电装置”同时可以捕获波浪和海流的向前的推力,在接受到海洋能量之后产生惯性而发生连续转动;通过主轴带动发电机旋转而产生电能。为海洋观测、岛礁生活、海洋养殖、海水淡化等提供稳定的电能,并用于解决边远海域的国防设施、部分电网未覆盖的有居民海岛、偏远无居民海岛生态建设中的供电需求。本文以此发电装置为研究对象,对其水轮机匹配的发电机进行了优化设计,克服了传统的海洋能需要经过三个部分转换的缺点,没有齿轮箱,减少了传动损耗,采用发电机输出电压稳定控制器,实现了浪轮机的输出转速稳定,提高了发电效率,降低了运行维护成本。尤其是在低转速环境下,效果更加显著。

1 研究对象与方法

本项目设计的发电机是满足海洋能直驱发电形式的。然而,齿轮箱的存在却成为制约海洋能发电机组发展的因素之一:机组运行过程中齿轮箱一直处于高速旋转,增加了系统损耗,降低了能量利用率;海洋能发电机组往往安装在海平面或海水之中,经受严寒酷暑,海水腐蚀、温度变化大,环境条件恶劣,导致升速齿轮箱的工况严峻,维护保养工作量大;为了能适应恶劣的运行环境,齿轮箱毕竟造价昂贵,更由于海洋能能量多变,往往会造成过载,这样就更容易损坏齿轮箱,使得系统运行成本增大。

因此,本设计取掉了中间转换环节,水轮机主轴右端通过联轴器和电机连接在一起,直接带动电机发电,中间不经过任何环节,这就实现了绝对的直驱。本文研制海洋能直驱发电方式有以下几个方面优点:

(1)提高了发电效率高。直驱式发电没有齿轮箱,减少了传动损耗,提高了发电效率,尤其是在低转速环境下,效果更加显著。

(2)提高了可靠性。直驱技术省去了齿轮箱及其附件,简化了传动结构,提高了机组的可靠性。同时,机组在低转速下运行,旋转部件少,可靠性更高。

(3)运行及维护成本低。采用无齿轮直驱技术可减少发电机组装置零部件数量,避免齿轮箱油的定期更换,降低了运行维护成本。

然而,这样的海洋能直驱发电方式就需要发电机具有低速运行的'特性,并且有较高的效率,更者要求发电机要能在海水中运行。

2 直驱发电机设计

2.1 直驱发电机结构设计

发电机采用盘式结构:波浪能单位体积所携带的能量有限,要能高效的收集这些能源,发电机则成为本装置中能源转换的关键设备之一。波浪能发电机,最多每分钟几百转,因此发电机的技术指标、经济性等决定本装置在市场中的竞争力。常用发电机分为盘式和圆柱式两种:圆柱式发电机的气隙磁场延轴向分布,要想获得较高的发电效率,圆柱式发电机必须运行在高速下,而盘式发电机的定转子为平行结构,克服了圆柱式发电机定子包容转子的结构缺点,轴向尺寸小,没有叠片和铆压工序,工艺好,因此盘式发电机可以运行在低速条件下。因此发电机选用盘式发电机结构,能够在低转速下达到额定功率,从而满足了波浪能发电系统对发电机的技术要求,提高了效率。

2.2 发电机输出电压稳定控制器设计

发电机的三相输出接到风光互补控制器上,通过控制器可以得到48V的稳定电压,可将稳定的电能存储在蓄电池中。控制器的原理是将输入的交流电流通过三相桥式全控整流电路转化成直流电流,直流电流通过升降压斩波电路将电压输出控制在48V。值得注意的是发电机转速达到54r/min控制器输出端才会有电流输出。控制器如图2所示,经过控制器流出的电流为直流,将控制器后面的电池组“+”“-”接到蓄电池的接口即可,反面细节如图3所示。

2.3 直驱电机工作原理

2.3.1 三相桥式全控整流电路

在三相桥式全控整流电路中,如图4所示,晶闸管KP1和KP4接a相,晶闸管KP3和KP6接b相,晶管KP5和KP2接c相。晶闸管KP1、KP3、KP5组成共阴极组,而晶闸管KP2、KP4、KP6组成共阳极组。

2.3.2 升降压斩波电路原理

如图5所示为升降压斩波电路原理,V通时,电源E经V向L供电使其贮能,此时电流为i1。同时,C维持输出电压恒定并向负载R供电。V断时,L的能量向负载释放,电流为i2。负载电压极性为上负下正,与电源电压极性相反,该电路也称作反极性斩波电路。

3 实验分析

在实验室中模拟不同工况水流下轮机所具有的转数,并以可控转数电动机带动发电机测试其发电性能。为此,我们搭建了发电机测试平台。发电机测试平台如图7所示,通过机架将发电机固定,通过联轴器与传感器相连。在发电机测试平台中,右边是直流电动机,模拟水轮机的作用,作为动力的出入。通过联轴器与电动机相连的是传感器,这种传感器连接显示屏后可以看到瞬态的扭矩、转速、功率。其中功率可是为发电机的输入功率,这样我们测出输出功率后可以得到发电机的效率。电阻箱、整流器与扭矩仪如图8所示,扭矩仪上的3个显示屏即为扭矩、转速、功率。

发电机所发出的是三相交流电,三相交流电输入电子测试平台,通过电子测试平台,可以得到三相交流电的瞬态电压、电流、功率、功率因数。流出整流器的电流经过整流变为直流电流,流入功率计,并将滑动变阻箱串联到整个电路中。

4 电机方案总结与展望

方案采用直驱式发电形式不仅增加了发电效率,而且提高的发电装置的可靠性,无障碍运行时间满足了要求。发电机采用盘式发电机结构,其能够在低转速下达到额定功率,从而满足了波浪能发电系统对发电机的技术要求,提高了效率。装置发出的三相交流电通过控制器后,经实际测量,电压基本维持在48V左右,且为直流电,这将电能存储到蓄电池中提供了条件,并最终达到了我们的要求。

但是发电机组安装在海平面或海水之中,经受严寒酷暑,海水腐蚀、温度变化大,环境条件恶劣,容易遭受海水腐蚀,因此今后可以做的研究方向还有以下几个方面:

1)发电机本身要具有良好的机械密封设计,评估不同海水深度、压力下密封系统的可靠性。研究海水环流条件下,涉海材料在淤泥、深海、浅海、浪花飞溅、海雾等不同区域环境下,其腐蚀规律,设计相应的耐腐蚀材料;

2)发电机外部可增设防水箱,使发电机与海水具有了隔离层,不仅达到了防水的效果,也使发电机无需浸泡在海水中。

【参考文献】

[1]游亚戈.我国海洋波浪能的发展进展[J].中国科技成果,2006(2):17-19.

[2]李允武.海洋能源开发[M].海洋出版社,2008.

[3]盛松伟,游亚戈,马玉久.一种波浪能实验装置水动力学分析与优化设计[J].海洋工程,2006,24(3):107-112.

[4]张峰,游亚戈,吴必军,李甫杰.中国海洋能专利研究[J].可再生能源,2007,25(2):79-81.


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『拾』 怎么利用海浪发电海浪发电原理是什么海浪发电装置内部结构

背景:
风与海面作用产生海浪,海浪能是以动能形式表现的水能资源之一。1977年,有人对世界各大洋平均波高1米、周期1秒的海浪进行推算,认为全球海浪能功率约为700亿千瓦,其中可开发利用的约为25亿千瓦,与潮汐能相近。海浪中蕴藏有如此丰富的能量,如将海浪的动能转化为电能,使制造灾难的惊涛骇浪为人类服务,是人们多年来梦寐以求的理想。
早在20世纪70年代,英国爱丁堡大学的工程师斯蒂芬•索尔特就发明了利用海浪发电的“爱丁堡鸭”海浪发电装置。之后,世界上许多国家,如英国、日本、美国、加拿大、芬兰、丹麦、法国等都在研究和试验海浪发电,并相继提出了数百种发电装置设计方案。但是,由于这样或那样的技术问题,海浪发电研究一直没有什么大的突破。直到今天,在能源开发方面,海浪能的利用仍然落后于风能和潮汐能的利用。

现状:
测试海浪发电机的成本很高,而且极其危险,是阻碍海浪发电研究和海浪能利用的重要原因之一。反复无常、变幻莫测的海洋既能产生巨大的能量,也能对机械装置造成毁灭性的破坏。
在苏格兰西海岸的艾斯雷岛上,Wavegen公司建造的500千瓦的“帽贝”海浪发电机已经向电网供电,这是目前世界上最成功的海浪发电装置,然而它是安装在海岸上的。根据海浪发电专家的意见,效率更高、能产生更多电能的海浪发电机必须是漂浮在海洋上的,而不是安装在海岸上的。
为解决一直困扰着海浪发电机设计和建造的各种问题,制造更先进的海浪发电机,欧洲海洋能源中心在英国政府的资助下建立了奥克尼海浪发电试验场。该试验场中安装有抗风暴的系泊设备和铠装电缆,使得安装和测试海浪发电机变得方便而廉价。现在,在奥克尼海浪发电试验场,欧洲海洋能源中心能同时安装四台海浪发电机,研究人员能够同时对不同的海浪发电机进行直接比较,这样就有可能挑选出最好的海浪发电机,从而以很低的成本产生出更多的电能。进一步说,在试验场里还有与电网相连的接入口,这样一来,实验测试用的海浪发电机在开始试验时就可能为研制者带来收益,从而降低了研制成本。
在奥克尼海浪发电试验场中,所有进行测试的海浪发电机都配有“插座”。这些“插座”固定在海底的混凝土墩子上。并由多用途电缆连接岸上设备。多用途电缆包括1条能传送23兆瓦电能的电缆和2条光缆,其中一条光缆用来将海浪发电设备的数据传输到岸上的控制室,另一条光缆将岸上的控制指令传送给海浪发电设备。海底的水流冲击力很强,如果电缆不加以特殊的保护,那么电缆在与岩石不断摩擦后就会遭到毁坏。为了保护好电缆,研究人员采用了铠装电缆,同时用沉重的混凝土护垫将其保护和固定起来。
海浪发电机所产生的电能先被送到岸边的一对变电站,然后再被送入国家电网。而数据收集中心则在离海岸大约35千米的远处。每个系泊位(插座)都由各自独立的控制中心进行控制,各个公司可以在试验场租用一个系泊位,然后通过互联网在自己公司的办公室内进行遥控操作。公司租用一个系泊位,每年要付一笔试验费用,如果试验中的发电设备运行良好的话,公司出售电能的收入将可以基本抵销支付的试验费用。
通过减少海浪发电机的试验费用,欧洲海洋能源中心努力帮助开发者将他们美好的设想转变为现实。眼下,既受到欧洲海洋能源中心试验场设施的诱惑,又得到英国政府的资助,Wavegen公司开始了新的试验。该公司计划开发一种漂浮在海洋上的海浪发电机,并在2004年进行测试,其基本原理与“帽贝”海浪发电机相同,依靠海浪驱动气动涡轮机发电。
奥克尼海浪发电试验场的第一个用户可能是“海蛇”。“海蛇”是英国海洋电力设备公司研制的一款海浪发电机的别称。该公司正在利用欧洲海洋能源中心建造的750千瓦的“海蛇”海浪发电机的样机。据说。“海蛇”的设计寿命为 15-20年,能经受住百年一遇的巨浪的冲击。
海洋发电技术
多亏了名叫George Taylor的企业家,从2007年开始,俄勒冈海边大面积的,有规律的海浪将为西海岸的家庭和企业供电。Taylor现年72岁,在澳大利亚长大,学过电气工程,过去四十年里是美国一家小公司的业主。他最近的一项发明是能将海浪的上下运动转化为电能的浮标,可以由沿海海底电缆控制,并能接入国家电网。
这种浮标是环保主义者的理想之物-从沙滩上就可以看到,引入了一种丰富的可再生的能源,而对海洋生物的影响微乎其微,也不会释放出导致全球变暖的气体。
Taylor计划在2010年之前做出一个100吨重,37英尺宽的浮标,能发电500千瓦。四十个那样的浮标连在一起发电的成本比起煤电厂要低得多,更不用说燃烧天然气等珍贵燃料发电的电厂。如此清洁的电能可以用来淡化海水,电解水,为燃料电池汽车提供氢气,或者为其它宏伟的,急需能源的项目提供廉价电能。

海浪发点设备:
海浪发电机由英国Checkmate 海洋能源公司设计,是一种类似蟒蛇的大型发电设备,由橡胶制成。宽度将达到7米,长度达到200米,二十五分之一大小的原型已于最近完成测试。投入使用后,可满足1000个普通家庭的用电需求。据他们透露,“巨蟒”将于2014年左右投入运转。

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