半潜式多浮体波浪能发电装置的水动力性能分析

为缓解能源危机及环境恶化,加大对可再生能源的开发利用,本文将点吸收式与筏式波浪能转换技术相结合,提出一种半潜式多浮体波浪能发电装置。该装置主要由中央漂浮平台、振荡浮子、液压系统及驱动臂组成,将多个振荡浮子布放于海面上并采集波浪能。为了提高装置的波浪能采集效率,利用AQWA水动力仿真软件对波浪能发电装置进行建模仿真分析,改变模型中浮子的质量、尺寸及结构等参数进行频域计算并分析单个浮子的频域响应;同时对单个浮子及装置整体在波高为1 m,波浪周期分别为5 s和3 s的海况下的时域响应特点进行分析。结果表明：浮子吃水部分的几何形状对于浮子附加质量及波浪激励力影响较大;同时当浮子的直径为2 m且浮子结构为圆柱形时,浮子的垂荡振幅更大,说明在波浪频率较低时更有利于最大限度地捕获波浪能,提升装置整体效率;而对于波浪频率较高海域,应当适当增加浮子直径,减轻浮子重量,采用圆锥形浮子,从而更有利于浮子捕获波浪能。采用最优浮子结构后,装置的波浪能捕获宽度比提升约95%,说明选用合适的浮子结构能够有效地提升装置的波浪能采集效率。     

国外电力科技信息

西班牙将建波浪能发电站 西班牙第二大电力公司IBER—DRO—LA近日宣布，将在西班牙北部的桑托尼亚建造欧洲大陆第一个波浪能发电站。     

鹰式波浪能发电装置“万山号”成功发电

正2015年11月19日,中科院广州能源研究所在珠海市万山岛海域顺利投放了鹰式波浪能发电装置"万山号"。目前装置主体浮态正常,吸波浮体姿态稳定、响应敏捷,能量转换系统已投入工作。装置在小于0.5 m浪高的波况下频繁蓄能、发电。鹰式装置"万山号"第一阶段海试已正式开始。鹰式装置"万山号"是由2013年国家海洋可再生能源专项资金资助研建的,该装置长36 m、宽24 m、高16 m,为半潜驳与波浪能转换设备的结合体,其既可以像船舶一样停泊、拖航,也可以下潜至设定深度成为波浪能发电设备。"万山号"前期装     

液压式波浪能发电装置日电能输出量预测

波浪能的随机性、波浪能发电装置的不同类型,均对波浪能发电装置的发电能力产生了重要影响,准确预测波浪能发电装置的电能输出对电力调度控制带来极大便利。基于波浪能发电装置的分类和原理,分析了液压式波浪能发电装置的能量转换过程,建立了装置输出功率的预测模型,推导了具体模型参数。在此基础上,以鹰式“万山号”为实例确定了预测模型,并用实海况试验数据验证了该预测模型的准确性和预测方法的有效性。     

世界首座波浪能电站年底试投产

中国科学院广州能源研究所海洋能实验室最近研制出了世界上首座独立稳定发电波浪能系统, 通过该系统, 人类第一次实现了将波浪能转换为稳定的电能! 波浪能发电试验在汕尾市遮浪半岛进行, 第一期建设的100kW岸式振荡水注波力电站, 被列为“九五”科技重点攻关项目。波浪能系统将波浪能发电、制造淡水、用户直接用电三项功能结合起来, 最终实现“三合一”, 预计在今年年底即可开始试投产。把波浪能转化的电能供应到电网上, 会受到电网覆盖范围的限制, 也需付出高昂的成本, 波浪能利用的实用性就大打折扣, 而目前广州能源所研制的波浪能独立发…     

双浮体直驱波浪发电装置建模分析与基于模型预测控制的能量提取算法研究

基于振荡浮体结构的直驱波浪发电装置具有损耗低、控制灵活等优点,近年来,逐渐成为波浪发电领域的研究热点。双浮体直驱波浪发电装置不需要海上固定平台,能够通过锚系结构在海水中工作,是一种工程可行的直驱波浪发电方案,但其动力学模型更为复杂,相关控制算法缺少实际装置测试。该文通过等效电路的方法对双浮体装置进行建模分析,指出采用张力锚结构可将双浮体装置等效为单浮体装置进行分析,简化控制器的分析与设计,从而建立基于模型预测控制的高效波浪能提取问题。提出一种结合波浪激励力辨识、预测与快速模型预测求解的控制算法,并且设计了双浮体直驱波浪发电装置,在不同波浪条件下进行了相关实验测试。实验结果表明,所提控制算法能够在有效降低运算复杂度的前提下提高装置的波浪能提取效率。     

电池储能在直接驱动式波浪能发电场并网运行中的应用(英文)

直接驱动式波浪能发电系统的输出功率是随着时间变化的,这一特性使得直接驱动式波浪能发电系统不能满足并入电网协议的要求。文中提出采用电池储能系统平滑波浪能发电系统的输出功率。提出了2种对功率进行平滑的拓扑结构,一种将电池储能装置安装在波浪能发电场的出口,平滑整个波浪能发电场的功率,另一种将电池储能嵌入到每一台波浪能发电装置中,平滑每一台波浪发电装置的输出功率,并且分别设计了控制策略。最后,将具有电池储能设备的波浪能发电场接入无穷大系统进行仿真,在正常运行情况下验证了储能设备平滑波浪能发电场输出功率的能力,在系统扰动情况下测试了控制策略的有效性。     

波浪能发电装置的性能分析及综合评价

波浪能发电装置种类繁多,不同类型装置各具优势。为了综合对比各种装置的性能,为进一步的深入研究提供思路,该文从装置效率、可靠性、对环境的影响等几个不同角度,对现有的多种波浪能装置进行了对比分析;然后基于层次分析法原理,构建了多指标的综合评价模型,并利用该模型对几种装置进行全面分析。结果表明:摆式及浮子式波浪能发电装置综合性能较优,适用范围较广。     

直驱波浪能发电系统综述

波浪能发电装置,即利用海浪运动的机械能转换为电能输出的发电装置。波浪能发电机理研究在国内外受到普遍关注,且波浪能发电转换研究也呈现交叉学科多样性,而不仅仅局限于机械设计与控制系统的开发。着重讨论基于直线发电的波浪能转换系统,旨在对近年来国内外直线发电式波浪能转换系统的研究进展作综述,内容包括:发电装置的水动力学理论,直线发电机种类及相关转换、控制系统的归类,进一步分析比较各种研究方法的利弊。此外,归纳了基于直线发电机制的波浪能发电场的考虑条件及研究,为直线发电波浪能场的实际工程应用提供参考。     

波浪能发电控制技术研究综述

开展波浪能发电技术控制方面的研究可有效平抑电力输出的波动性,显著提升电能质量,对充分利用波浪能具有积极意义。为了让研究人员全面了解当前的研究水平和未来研究方向,对近年来国内外波浪能发电系统控制技术的研究情况进行了梳理和总结。基于国内外波浪能发电控制技术的研究成果,对波浪能发电控制技术的分布情况及热点问题进行分析;以波浪能发电装置安装位置、波浪能能量转换方式、功率输出方式为分类依据,对波浪能发电系统进行介绍;以最大功率点跟踪控制和电能质量控制为线索对波浪能发电控制技术进行分类,对控制原理、技术特点和应用情况进行对比分析。最后,对该领域后续的研究方向进行探讨和展望。该研究成果能为波浪能发电的高效转换和稳定输出控制研究提供参考。     

西班牙将建造波浪能发电站——欧洲大陆第一个可再生能源装置

西班牙第二大电力公司IBERDROLA8月3日宣布，将在西班牙北部的桑托尼亚建造欧洲大陆第一个波浪能发电站。     

波浪能发电技术研究进展

波浪能是一种清洁可再生的新型能源,已经吸引了各国研究者的目光,开展了相关的研究并已取得一定的成果。文章介绍了各种波浪能发电装置的原理,对海洋波浪能发电装置进行了分类,总结了几种典型海洋波浪能发电装置的优缺点,列举了一些国内外较为成功的波浪能示范电站,并针对现阶段国内外研究现状指出今后波浪能发电装置的发展趋势及前景。     

波浪能发电技术研究进展

波浪能是一种清洁可再生的新型能源,已经吸引了各国研究者的目光,开展了相关的研究并已取得一定的成果。文章介绍了各种波浪能发电装置的原理,对海洋波浪能发电装置进行了分类,总结了几种典型海洋波浪能发电装置的优缺点,列举了一些国内外较为成功的波浪能示范电站,并针对现阶段国内外研究现状指出今后波浪能发电装置的发展趋势及前景。     

海洋波浪能发电研究进展

海洋波浪能是一种清洁、无污染的可再生能源。首先根据波浪能发电装置的拾能原理和转换原理,按一次转换、中间转换及二次转换进行了分类,并对国内外已有波浪能发电装置的发展和特点进行了分析,总结了主要波浪能发电装置的优缺点,指出了波浪能发电的关键问题和发展趋势。     

各国开发海洋能源发电现状

海洋能源发电包括波浪能发电、潮汐发电、结合防波堤综合发电、海水温差发电、海风与波浪联合发电等。1英国在苏格兰西海岸兴建了一座20 MW固定式波力电站,并成立了Wave Gen公司。在潮汐能开发利用方面,早在2001年9月在北部岛屿附近的海中安装一种新型潮汐发电装置———潮水冲击叶片发电,在流速为2~3 m/s的海水中工作,每台发电机容量150 kW。英国计划在塞文河口建造一座8.64 MW的潮汐电站。世界首座海洋能量试验场“欧洲海洋能量中心”,在英国奥克尼群岛于2004年8月10日正式启动,它共设4个试验床,可将风能、波浪能和潮汐能转换成电能,通…     

2 kW波力发电液压动力输出系统设计和仿真分析

动力输出（PTO）系统是波浪能转换装置（WEC）的重要组成部分。提出一种新型波力发电液压PTO系统,该系统在典型液压PTO系统的基础上增设了调速阀和溢流阀,用于调节工作流量和输出功率。由此设计了2 kW波力发电液压PTO系统,并在AMESim中仿真分析系统可行性。结果表明：设计波况下,该PTO系统能够连续、稳定地输出2 kW电功率,蓄能器稳压稳流作用明显,补油箱能及时补油并保持油压流量稳定,单向阀可实现“整流”;大波况下,通过调速阀节流,溢流阀排泄多余流量,该PTO系统能够维持2 kW功率输出。仿真表明,该波力发电液压PTO系统可行。     

新技术

广州研制出独立稳定波浪能发电系统 广州能源研究所海洋能源研究室研制出了独立稳定波浪能发电系统,通过该系统可以将波浪能转换为稳定的电能,并可以直接为照明、计算机、空调机等设备供电。     

新技术

波浪能独立发电系统研究获突破性进展 广州能源研究所研制的波浪能独立发电系统第一次实海工况试验获得成功，标志着波浪能稳定发电这一世界上至今仍未解决的难题的研究已经取得突破性进展。据介绍，这次试验属于小功率试发电试验。由于系统刚刚建成，在确保安全的前提下，需要在小功率下磨合，以发现液压机械和控制系统的问题。从试验情况来看，波浪能独立发电系统在抗冲击、稳定发电、小浪发电等方面均达到预期效果：发电功率6kW，发电稳定性优于柴油机发电系统，达到用户直接使用的水平，可用于照明、计算机、空调机、海水制淡机的用电。据悉，本次试验后，广州能源所将逐渐在现有系统上安装蓄电一逆变、波浪能制淡以及各种自动保护、控制等系统，以建造世界上首座波浪能独立发电系统。     

基于液压传动的蓄能稳压浮力摆式波浪能发电系统分析

将基于液压传动的蓄能稳压方法应用于波浪能发电系统,可以较好地实现输出功率稳定。采用双行程浮力摆式波浪能捕获装置可以提高能量利用率。文中给出了此发电系统的数学模型,并在MATLAB/Simulink环境下对其进行了计算机仿真,然后在半物理试验平台上进行了仿真试验。计算机和半物理试验仿真的结果表明,该发电系统在蓄能器的缓冲作用及控制系统的调节作用下,能保证系统输出功率稳定,从而验证了采用液压传动方案的蓄能稳压浮力摆式波浪能发电系统的可行性。     

太阳能发电不可忽视

1世界最大的太阳能园西班牙蒙特阿尔托太阳能园是世界上集体所有制最大的太阳能发电厂,近日在西班牙纳瓦拉省米拉格罗市落成。该太阳能园全部运行时,其889个太阳能装置每年能发电1.4×107 kW·h。园区占地51公顷。此外,纳瓦拉省还有6个太阳能发电厂,西班牙共有9个太阳能发电厂。2无锡尚德电力向珠峰贡献太阳能发电2006年,尚德电力在“地球第三极———珠峰大行动”中,在地球最高的村落,无偿地安装了37套家用便携式太阳能供电系统。2007年将持续加大对“地球第三极———珠峰大行动”的支持,并公开招募志愿者,配合尚德电力工程人员,共同完成…