我国海洋波浪能的发展进展

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1、特别关注E-mail:zhangsp@csta.org.cn张淑萍编辑中国科技成果2006年第02期17海洋中的波浪的绝大部分是由风对海面的扰动引起的2MW装置Osprey可风的能量来自太阳所以说海洋波浪能是一种可再生能源惜在下水时破损成据世界能源委员会的调查显示全球可利用的波浪能达到功建成的有英国和挪20亿千瓦相当于目前世界电产量的2倍威的500kW装置各一波浪能具有以下优点1.波浪能以机械能形式出现座图2葡萄牙是海洋能中品位最高的能量2.波浪能的能流密度最大在400kW装置一座日太平洋大西洋东海岸纬度4060区域波浪能可达到本120kW装置一座307

2、0kW/m某些地方达到100kW/m3.波浪能是海洋40kW装置一座中分布最广的可再生能源大海里很难找到没有波浪的1kW以下装置600余地方这意味着1波浪能可通过较小的装置实现其利个我国100kW装置用2波浪能不仅可以提供可观的廉价能量3波浪一座20kW装置一能可以为边远海域的国防海洋开发等活动提供能量因座1kW以下装置700图1我国研制的10W波能装置为导航浮标供电此世界各海洋大国均十分重视波浪能利用研究余个该装置的优点我国海洋波浪能的发展进展文/游亚戈一波浪能利用技术关于波浪能转换的各种专利已超过1500项波浪能装置千变万化但通常具有两个部分第一部分为采集系统

3、作用是俘获波浪能第二部分为转换系统即把俘获的波浪能转换为某种特定形式的机械能或电能采集系统的形式有振荡水柱式OWC振荡浮子式Buoy摆式(Pendulum)鸭式(Duck)筏式(Raft)收缩坡道式(Tapchan)蚌式(Clam)等提高波浪能俘获量的技术有通图2英国500kW岸式震荡水柱波力电站过波浪绕射或折射的聚波技术以及通过系统与波浪共振的惯性聚波技术转换系统有空气叶轮低水头水轮机液在于采用空气传递能量避免波浪对脆弱的发电系统的直压系统机械系统以及发电机等提高转换效率的方法有可接打击其缺点是空气叶轮转换效率不高特别是在小浪控叶片变阻尼整流定压等提高能量质量的

4、方法有能时而且发电不稳定对于10kW以上的波浪能装置须与量缓冲和调励磁等柴油机或电网并联才能正常工作目前最常见的是振荡水柱+空气叶轮的波浪能装置除了振荡水柱+空气叶轮之外目前较为成功的波浪装机容量1kW以下的大约有1000多个用于为导航浮标供能装置还有振荡浮子式摆式筏式与液压系统的组合电已经走向商业化图1装机容量数十到数百kW的英国的Pelamis装置图3采用筏式+液压系统装波浪能装置大约有10座左右最大的一座是欧盟建造的机容量达到700kW是目前世界上装机容量最大的波浪能万方数据特别关注18中国科技成果2006年第02期模的电站为710美分/kWh我国政府

5、十五期间共投入经费435万其中国家十五863计划支持120万中国科学院知识创新工程支持300万广东省科技计划项目支持15万由中国科学院广州能源研究所研制一座波浪能独立发电系统图5该系统由一个振荡水柱装置和一个振荡浮子装置俘获波浪能通过具有能量缓冲器的液压系统波浪能被转换成稳定的液压能用于发电海水淡化和制冰2004年9月在实验图3英国Pelamis装置装机容量700kW室成功地将平均功率8kW波动值为8kW的不稳定的液压装置该装置的优点在于采用了蓄能器输出稳定抗风浪能转换为稳定的电能2005年1月成功地实现了把不稳冲击能力强缺点为俘获波浪能效率不高定的波浪能转化为稳

6、定电能预计振荡浮子式波浪能装置振荡浮子+液压系统是目前发展势头最猛的波浪能装将于2005年12月完工届时该系统将提供用户可直接使置该技术采用浮子俘获波浪能通过与浮子连接的液压装用的稳定电力多余能量将用于制淡和制冰置将波浪能转换成液压能再通过发电机转换成电能或通过其它设备制造淡水或冰振荡浮子技术发展迅速的原因是1.俘获波浪能效率以及转换效率均高2.振荡浮子制造相对最为简单3.采用液压系统能量容易汇集形成大规模发电系统4.可以提供电力也可以提供非电力的动力实现一机多用英国美国荷兰瑞典丹麦中国均开展了振荡浮子式波浪能装置的研究其中英国Wavebob公司研制图5建设中的我

7、国波浪能独立稳定发电与制淡系统的装置有望在2005年实现小比例的实海况实验2006年开始正式发电预计把电送上岸的电价为35欧分二国内波浪能研究存在问题及解决办法eurocents/kWh荷兰的TeamworkTechnologyBV公司正在研制的AWS振荡浮子式波能装置图4装机容全球波浪能能流密度相差悬殊最丰富的地区其能量为2MW英国Cork大学和女王大学研究的McCabe流密度达100kW/m以上而最不丰富的地区其能流密WavePumpMWP波力装置可以为制淡提供能量当度接近于0中国海岸大部分的年平均波浪功率密度为2然也可用来发电该装置有望每年提供纯净水27.5

8、万立方7k