浮力摆式波浪能装置水动力性能的时域分析

该文采用时域势流模型研究了浮力摆式波浪能装置的水动力性能,通过与频域模型的比较,验证了时域模型,并对比分析了两种典型的PTO阻尼(Power Take-off,能量提取系统)下浮力摆运动和装置转换功率的时间过程、浮力摆摆幅、装置的转换效率等方面,其中恒定阻力矩的选取参照了激振力矩.研究表明:相比采用恒定阻力矩,采用线性阻尼时浮力摆的动力响应更加规则、平稳.两种PTO阻力矩条件下,波浪和摆板参数相同时,装置的最高转换效率基本相同,都能达到100％以上,但转换功率和转换效率的变化趋势有所不同;相应于最佳线性阻尼,采用恒定阻力矩时,装置也存在最佳阻力矩;对于5s左右的波周期,采用不同类型的PTO阻尼,当装置的转换功率相同时,浮力摆的最大转速基本相同,但最大摆幅和最大阻力矩差别则较大.     

摆动叶片式波浪能发电装置的水动力性能分析

简述了摆动叶片式波浪能发电装置的结构和工作原理,结合波浪力学和浅水波理论对摆动叶片进行理论分析,推导出俘获效率公式。为了分析装置的性能,采用Fluent软件仿真的方法,分析了摆角和波高参数对装置的水动力学性能的影响,提出最佳摆角概念,并研究了最佳摆角与波高的关系。研究结果表明:装置的俘获效率随着摆角的增大先增大后减小;随着波高的增加,装置的俘获效率在增加,研究结果为后期装置的试验提供了理论依据。     

新型波浪压电发电装置研究及改进

根据波浪压电发电的优势及意义,分析现有几种装置型式的原理及特点,针对其存在的问题,提出了浮子结构形式、弹簧力与阻尼力共同作用下的结构、压电振子三方面的优化方案。展望波浪压电发电装置的发展,压电材料在机电耦合效应方面极具优势,与波浪能压电发电装置结合,有着广阔的应用前景。在今后的研究中,追求更好的发电效率、更低的制造成本以及更优的装置可靠性和大规模的商业化将成为该领域的目标追求。     

双向叶轮直驱式海浪发电装置设计与优化

为了降低海洋能源发电装置的发电成本、提升发电效率,研制了一种新型的双向叶轮直驱式海浪发电装置。采用经验算法和Fluent软件分别对装置的发电机、叶片、双向轴流泵和导流罩进行了设计优化。通过对安装20 W电机和200 W电机发电装置的水槽试验,分析了在不同工况和负载下,发电装置输出的直流电流值、直流电压值、发电功率以及获能效率。结果显示,波浪力能够直接驱动装置叶轮运转进行发电,不需经过中间环节转换,省去了二级发电损耗,在最低流速0.5 m/s的工况下装置能够自启动,而且水流的流向不影响装置的发电效率。从最终的获能效率可知,导流罩对于提升装置发电效率作用巨大。通过对此新型双向直驱式海浪发电装置的进一步研究表明,该发电装置尺寸及发电机功率是制约整个装置发电效率的关键,为下一步研制大型样机以及进行海试提供了依据。     

植物区水流特性与压电发电结合的新思路

本文回顾了过去一些压电发电装置,简述了其重要原理和关键技术,并在此基础上构思了一种俘获紊动能的压电发电装置,此装置可用于低水头低流速水能收集,以实现消能与发电的结合,同时还探讨了装置的特点和对未来研究的展望。     

多向联轴式波浪能发电装置的设计与研究

波浪能是一种开发前景巨大的清洁能源,其发电装置已成为研究热点。在探索的基础上提出了一种多向联轴式的波浪能发电装置,它包括俘能系统、机械转化系统和发电系统三大部分。结合海浪理论和计算原理,预估该装置的整机理论效率可达38.0%,是一种高效率的发电装置。     

漂浮式波浪能发电装置的水动性能分析

针对海况对波浪发电装置的影响,本文创新性地设计了一种新型漂浮式波浪能发电装置并描述了其工作原理。以该装置为基础并对装置波浪能采集部分建立了仿真分析模型。基于AQWA水动性能计算机软件,计算了装置中漂浮浮体在不同吃水深度、不同尺寸大小的RAO值,以及波浪波向和波浪周期对装置整体的时域响应。发现浸水达到1.3~1.4 m、漂浮体直径在2.8 m时RAO值达到理想值,当波浪推进方向在25°、波浪周期为3 s时浮体整体振幅较大,对波浪能采集效率有较大提高。     

摆动叶片式波浪能发电装置在船舶上的应用研究

介绍了摆动叶片式波浪能发电装置在船舶上的工作原理,基于线性波理论研究了装置的水动力学性能,推导出了装置中叶片波能拾取率的公式。基于Gambit和Fluent软件,在最优摆角的情况下,模拟仿真了装置模型在变流速下的转矩和轴向力,为分析装置的波能效率和抗风浪能力奠定了基础。通过对装置试验研究,得到了装置的平均波能拾取率约为4.37%。研究结果表明:该装置在船舶上应用良好,为波浪发电技术在船舶上的开发利用提供参考依据。     

多浮摆式采能装置水动力性能的时域计算及模型试验

该文基于三维时域势流理论,对一种多浮摆式波浪能采能装置的水动力性能进行了时域模拟,获得了单浮摆及双浮摆系统的运动响应、浮摆所受波浪力矩及角速度。根据模拟参数,对单浮摆和多浮摆系统的水动力特性进行了比较。在此基础上,根据几何相似、运动相似等相似准则,进行了单、双浮摆系统的水力模型试验,获得了两种装置的波浪能采集效率。数值模拟及水力模型试验的结果表明,单浮摆的纵摇响应小于双浮摆的情况,浮摆间的相互作用可以提高波浪能的采能效率。     

聚波装置前端最优开角的研究与设计

为了解决我国近海波浪平均波高小导致波浪能发电装置发电效率低的问题,提出了一种结构简单的聚波装置,并对聚波装置前端最优开角范围进行研究。分别采用CFD软件star-ccm+数值模拟与模型实验的方法,对不同开角下装置的聚波效果进行研究与分析。分析结果表明,数值模拟与模型实验的结果吻合较好,这种前端带有张口的聚波装置具有明显的聚波效能,聚波装置前端最优开角范围为65°~80°之间。该结论可为聚波装置的设计与研究提供一定的参考,具有工程应用价值。     

台阶式溢洪道水流比能与剩余能量关系研究

水流比能是一个非常重要的水力参数,引入剩余能量,分析得出台阶溢洪道水流比能与剩余能量的关系,结合斯木塔斯水电站台阶式溢洪道模型试验,研究了台阶溢洪道水流比能在不同单宽流量、台阶高度条件下的沿程变化规律。试验结果表明:在满足滑行水流的条件下,台阶式溢洪道水流比能沿程先增大后稳定,该稳定值等于溢洪道出口的剩余能量;剩余能量随单宽流量的增大而增大,随台阶高度的增加而减小。同时给出坡比为11.25的台阶溢洪道剩余能量和消能率的计算式。     

能源集团企业能源管控思考

通过对风起云涌的能源改革趋势分析,提出能源集团企业,或以能源为主的集团企业当下认识、适应、引领能源新常态的能源管控思考。     

我国建筑能耗现状、节能减排规划设计及可再生能源利用

简述了建筑节能的任务、近远期应达到的目标;我国建筑能耗现状、建筑节能及减排规划设计;太阳能、地热能、风能、水电能等可再生能源利用。最后简介了我国几个在建的示范工程项目。     

齿墩内流消能工的水力及消能特性试验研究

齿墩是用于有压管道中的一种新型内流消能工,为了分析其水力特性和消能效果,通过物理模型试验,对体型优化后的齿墩内流消能工进行了研究。结果表明:3种面积收缩比齿墩内流消能工时均压强在齿墩段上游很稳定,在齿墩进口压强突然急剧降低并在距齿墩进口处降到最低,随后压强升高,在齿墩下游较远处趋于平稳。齿墩内流消能工的面积收缩比小时,时均压强降幅大,流量系数较小,过流能力也小;3种面积收缩比方案的水头损失系数在流量增大到一定程度后不再发生明显变化,当齿墩内流消能工的面积收缩比小时,水头损失系数降幅小,但水头损失系数的值大;当齿墩内流消能工的面积收缩比小时,其消能率大,消能效果最好。     

波浪能与潮流能海上测试场场址选择研究

确定了波浪能、潮流能海上测试场场址选择的总体原则。根据发电设备对海上测试场的要求,确定波浪能、潮流能海上测试场的选址条件,并进行场址比选,提出了波浪能、潮流能海上测试场拟选场址方案,并选定成山头海域作为波浪能与潮流能海上测试场,成果为海上测试场的总体设计和建设提供依据。     

水电发电量评估与年发电量目标核定初探

根据历史数据研究来水情况与发电量的关系,提出依据实际来水情况计算年应发电量的简便方法,并给出复核年发电量目标的建议.     

多能互补促进新能源发展

随着风能、太阳能发电等新能源的快速发展,其并网消纳将面临愈来愈难的局面。通过研究表明,多种类型电源之间互补运行是促进风能、太阳能发展消纳的重要途径。文章介绍了多能互补的含义、实施多能互补的目的以及多能互补中各类电源的作用,提出了多能互补的形式,并就其应用情况提出了典型案例。     

节能减排重在开发利用水电能源

温州市地处浙江的东南沿海,经济发达,2007年全年GDP2158.91亿元、财政收入293.26亿元,用电量达238.70亿千瓦时.然而,温州市的能源构成却是:煤炭及制品占35.9%,石油及制品占31.1%,水电及调入电量占31.9%,其他能源占1.1%,天然气接近为零.以上能源结构比重与温州市的经济发展明显不匹配,为此,大力开发利用水电能源尤为重要,节能减排与能源结构调整势在必行.     

Energy Systems and Electrical Networks

Measures to reduce the magnitude of voltages induced during prolonged operating modes of influencing overhead transmission lines, and also to lower the magnitude and shorten the duration of short-lived induced voltages, which, in a number of cases, will permit use of the traditional sequence of work production on the lines during which several crews can work simultaneously on the line and line equipment at the substations, are discussed; here, no partitioning of the transmission line into electrically uncoupled sections is required. __________ Translated from élektricheskie Stantsii, No. 1, January, 2007, pp. 52–55.     

能源清洁化 电网智能化

2010年,是我国完成"十一五"规划各项任务的"收官之年",也是承上启下、为"十二五"、"十三五"谋篇布局的关键一年.如何以能源可持续发展支撑我国经济的可持续发展?能源和电力系统如何迎接低碳经济和新技术的巨大变革?如何通过战略引导和政策驱动推进能源转型及绿色能源消费模式的建立?如何实现能源各领域、各环节的协调发展?这些都足我国能源及电力行业需要面对和解决的重大问题.