波浪能利用技术及其前景

《波浪能利用技术及其前景》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、波浪能技术及其前景游亚戈研究员中国科学院广州能源研究所2010年11月24日内容•波浪能的生成及特性•波浪能利用技术分类•国外波浪能利用技术•国内波浪能利用技术•对波浪能利用的看法波浪能的生成、储量环境问题•波浪能的主要成因是风的扰动。而风来自于太阳导致的热不平衡。所以波浪能归根结底来自于太阳。•海洋占地球表面的70%，是最大的风能吸收器。•波浪能在海洋中传递的效率极高。在深海中，几乎不损耗。大部分波浪能损耗在海岸。•经过日积月累，海洋中的波浪能在风不断提供能量和海岸不断消耗能量过程中达到平衡。——波浪能储量巨大。全球29500TWh/年。中国1000TWh/年。——大量利用波浪能会改变

2、波浪能分布，降低海岸的能量消耗，不会明显降低波浪能储量。——降低海岸破坏。减少了泥沙搬运量。波浪能的特性波浪的特性：•往复运动：纵荡、升沉、纵摇•低速：在大波下最大速度~0.8m/s•力量大：瞬间功率~100kW/m，则瞬间受力~120吨/m•不稳定：平均功率约为峰值功率的1/10~1/7技术难度：•将低速往复运动转换成高速单向机械运动•波浪时大时小：非定常，效率低下•环境恶劣：台风导致破坏，腐蚀导致机械问题波浪能技术的分类振荡水柱(OWC)筏式(Raft)收缩波道式(Tapchan)俘获点吸收(PointAbsorber)技术鸭式(Duck)正摆式(Pendulum)现有技反摆式(Fr

3、og,Oyster)…术分类岸式(Onshore)位置离岸式(Offshore)固定固定式(Fixed)方式漂浮式(Floating)波能转换技术(OWC，振荡水柱)OWC波浪能一级转换~60%气流能量二级转换0~20%叶轮机械能三级转换0~90%电能波能转换技术(振荡水柱)英国Wavegen公司LIMPET500kW沿岸固定2个Wells叶轮2个发电机波能转换技术(振荡水柱)葡萄牙Pico岛沿岸固定Wells叶轮400kW波能转换技术(振荡水柱)澳大利亚Energetec公司，离岸固定500kW，可变浆距叶轮波能转换技术(振荡水柱)英国Sperboy•离岸、漂浮式•1/5尺度装机容量5

4、0kW全尺度装置14MW•易于批量制造•抗浪能力强•寿命50年波能转换技术(Raft，筏式)液压泵筏式装置波浪铰一级转换~20%筏体二级转换~60%液压泵、马达三级转换60~90%发电机波能转换技术(筏式)McCabeWavePump，仅纵摇，英国Cork大学和女王大学波能转换技术(筏式)Pelamis（海蛇），750kW，纵摇和艏摇，苏格兰OceanPowerDeliverCompany波能转换技术(Tapchan，收缩波道)收缩波道波浪动能一级转换岸式~40%漂式~30%水势能二级转换高位水库~70%电能低水头水轮机波能转换技术(收缩波道)世界首座收缩波道装置沿岸固定挪威198535

5、0kW波能转换技术(收缩波道)首座漂浮式收缩波道装置丹麦WaveDragon1:4.5实型样机20kWWAVEDRAGON超低水头水轮机（最小0.3米）波能转换技术(漂浮式点吸收)Source:OregonStateUniversity波浪~50%浮子~60%液压系统~60%~70%发电机波能转换技术(漂浮式点吸收)PowerBuoy™，美国，OceanPowerTechnologies公司，40kW波能转换技术(漂浮式点吸收)加拿大Finavera公司AquaBuOYs,40kW波能转换技术(淹没式点吸收)苏格兰AWSOceanEnergy有限公司ArchimedesWaveSwing

6、，2MW波能转换技术(Duck,鸭式)波浪能液压能电能~80%~70%OutlineofDuck鸭式轮廓Shaftforoutputmechanicalpowerto轴，机械能转换成液压能hydraulicpumpsorelectricalgeneratorsFixedmounting固定支架悬挂摆(Pendulum)液压泵波浪能~50%摆板摆板机械能沉箱~80%液压能入射波~75%电能浮力摆（InversePendulum）蛙(Frog)WRASPA牡蛎(Oyster)中国的波浪能研究进程振荡水柱研究（kW以下级）•中国的波浪能研究开始于1980。到2001年，开发了一系列振荡水柱(O

7、WC)波能装置，装机容量分别为10W、60W、100W。现在，大约700台10W振荡水柱装置用于为导航浮标供电，其它振荡水柱装置处于实验阶段。用于导航标船的100W用于导航浮标的10W振荡水柱装置振荡水柱装置振荡水柱研究（kW级）1照片(1)：3kW，(2)：5kW，(3)：20kW，(4)：100kW234振荡水柱研究•实海况试验显示，虽然技术在不断进步，但振荡水柱装置效率仍然偏低。问题出在其气动式的动力摄取系统，在一般浪况下，其