海洋能资源

<正>海洋能包括潮流、海流、波浪、温差和盐差等,它是一种可再生的巨大能源。据估算,世界仅可利用的潮汐能一项就达30亿千瓦,其中可供发电约为260万亿度。科学家曾作过计算,沿岸各国尚未被利用的潮汐能要比目     

海洋能资源

海洋能包括潮流、海流、波浪、温差和盐差等，它是一种可再生的巨大能源。据估算，世界仅可利用的潮汐能一项就达30亿千瓦，其中可供发电约为260万亿度。科学家曾作过计算，沿岸各国尚未被利用的潮汐能要比目前世界全部的水力发电量大一倍。     

波浪和潮汐能开发技术的研发进展

对于修建发电站而言,海洋代表了最具挑战性的环境之一。对日益增长的能源需求,以及对温室气体排放和缺少可再生新能源的担心,要求工程开发商寻找开发具有挑战性能源形式的解决方案。对潮汐能发电技术的设计原理、波浪和潮汐能开发技术的研发进展等作了简要介绍。     

国内外潮汐能利用综述

潮汐能是可再生的洁净的新能源,介绍了潮汐能的一些基本特点,国外几个主要国家及我国利用潮汐能发电的基本情况和最近几年的进展。     

海洋能资源

<正>海洋能包括潮流、海流、波浪、温差和盐差等,它是一种可再生的巨大能源。据估算,世界仅可利用的潮汐能一项就达30亿千瓦,其中可供发电约为260万亿度。科学家曾作过计算,沿岸各国尚未被利用的潮汐能要比目前世界全部的水力发电量大一倍。我国的潮汐能量也相当可观,蕴藏量为1.1亿千瓦,可开发利用量约2 100万千瓦,每年可发电580亿度。浙江、福建两省岸线曲折,潮差较大,那里的潮汐能占全国沿海的80%。浙江省的潮汐能蕴藏量尤其丰富,约有1 000万千瓦,     

气候变化对可再生能源供应的影响研究

可再生能源容易受到未来气候变化的影响.利用气候和综合评估模型对主要可再生能源受到的影响进行了研究.对两种气候变暖情况下多种可再生能源(大型光伏电站和屋顶光伏发电、集中太阳能发电、离岸风电和陆上风电、生物质能以及水力发电)的成本和开发潜力进行了定量研究.根据成本-供应曲线分析气候变化对能源系统的影响.在基线气候变暖情景下...     

海上潮汐能发电装置的转轮空化监测系统开发

海洋占地球总面积的一半以上,不仅蕴藏着丰富的石油等战略资源,还蕴含着相当规模的电力能源,尤其是近年来受到广泛关注的潮汐能和波浪能。潮汐能是指海水受引力的影响产生周期性涨落运行,具有动能和势能。潮汐能是一种可再生资源,其开发和利用近年来成为一项研究热点。水轮机式潮汐能发电装置是一种将海水涨落转换为电能的发电装置,由于其发电效率高,可靠性高,成为目前应用最为广泛的潮汐能发电装置。水轮机的空化效应会严重破坏轮机叶片,威胁发电机组安全,因此,研究水轮机式潮汐能发电装置的状态检测意义重大。     

英国潮汐发电项目投资分析

为达到英国政府设置的环境目标,充分利用可再生能源,英国能源技术研究所对潮汐能发电项目进行了调研分析.详细介绍了项目的进展情况,运用潮汐流和潮差技术相结合的发电方式,以便明确项目中各要素的相互关系,从而加快对可再生能源的开发利用.     

浙江省潮汐能资源调查及应用研究

浙江是我国潮汐能资源丰富并较早开展潮汐能利用的省份之一。对浙江沿海潮汐能资源的分布和蕴藏量进行了调查和研究,并以浙江江岩山潮汐电站为例,就潮汐电站规划和运行情况进行了介绍和分析,指出目前在潮汐能资源开发过程中所面临的困难和问题。     

小尺寸双柱式桥墩波浪力的数值分析

Morison 方程适用于小直径孤立柱的波浪力计算,对于双柱式桥墩的波浪力计算已不能直接采用 Morison 方程。为了能利用 Morison 方程求解双柱式桥墩的波浪力,定义了双柱式桥墩前柱、后柱及整体结构的波浪力干扰系数。采用线性波浪理论,利用推板式造波方法模拟线性波,将 ANSYS Workbench平台作为 FLUENT 和 ANSYS 的数据传递平台,对深水环境下双柱式桥墩受到的波浪力以及波浪场作用下双柱式桥墩的结构变形进行单向流固耦合数值模拟。数值模拟结果表明,双柱式桥墩前、后柱波浪力的干扰系数在一定柱距范围内均随柱距的增大近似的成线性增大,当柱距超过一定值后趋于稳定。由于双柱间存在相位差,双柱墩波浪力的总干扰系数以及双柱墩的结构变形却随着双柱中心距的增大而减小。这些变化曲线为实际工程中深水桥梁双柱式桥墩的波浪荷载计算提供了一种更为简便的算法。     

浅析潮汐电站选址与投资效益因子—规模匹配度及电站效益部分因子的探讨研究

分析国内外典型潮汐电站投资效益因子,提出其装机规模与建筑工程规模匹配度估算公式,以便用于站址初选期配合装机估算式来判别工程投资效益的适宜情况。电站装机规模的自然因子潮差、库容虽表现为自然条件限制,但库容在选址初期受人为控制更为显著。建筑工程规模因子的建筑物类型、尺寸、施工技术等更多表现在其人与环境的和谐上,指出潮汐电站的前期工作。在充分考虑海岸地域潮差的同时,更应对电站库容及其规模匹配度做充分研讨论证。     

Marine renewable energy in China： Current status and perspectives

Based on a general review of marine renewable energy in China, an assessment of the development status and amount of various marine renewable energy resources, including tidal energy, tidal current energy, wave energy, ocean thermal energy, and salinity gradient energy in China＇s coastal seas, such as the Bohai Sea, the Yellow Sea, the East China Sea, and the South China Sea, is presented. We have found that these kinds of marine renewable energy resources will play an important role in meeting China＇s future energy needs. Additionally, considering the uneven distribution of China＇s marine renewable energy and the influences of its exploitation on the environment, we have suggested several sites with great potential for each kind of marine energy. Furthermore, perspectives on and challenges related with marine renewable energy in China are addressed.     

基于风涌浪分离理论的波浪能短期预测

近海可再生能源输出功率的预测对其控制与调度运行具有重要的意义。由于波浪的随机性很强,现有的时间序列法对波浪的短期预测不具有普适性。为此针对波浪能发电功率预测,基于波浪能原理提出了一种新的时间序列预测方法,即先将风浪与涌浪分离后再与时间序列法ARIMA结合进行波浪能的短期预测。依据具体波浪数据,对改进预测方法进行了有效性验证。结果表明:相比以往单独采用时间序列方法进行预测,该方法能够有效改善预测效果,提高预测范围和精度。     

风波流多环境海上漂浮式风力机张力腿平台动态特性

平台结构是漂浮式海上风力机安全运行的基础保障。采用边界元并结合多体动力学方法,分析了张力腿（Tension Leg Platform,TLP）漂浮式风力机平台结构,研究了平台结构在频域和时域运动响应变化及漂浮式平台在多种不同海洋环境条件下风、波、流联合作用,与波浪载荷独立作用时的运动响应进行了比较,得出平台结构在时域中的动力响应及张力腿结构张力变化情况。结果表明：漂浮式平台在频域变化范围内,运动响应主要集中在低频部分,绕射力对漂浮式海上风力机TLP平台的作用力不能忽略;海洋环境载荷较小时,风、波、流联合作用比只有波浪运动响应强烈,而随着海洋环境载荷增强,波浪作用越来越大,对漂浮式平台运动有着重要影响;风、波、流联合作用运动响应标准差大于只有波浪作用,平台偏离平衡位置更加剧烈;张力腿最大张力随着海洋环境载荷增强逐渐增大,每根张力腿张力标准差都是以相同的趋势递增。研究结果对海上张力腿平台结构设计与优化具有很高的参考价值。     

Numerical study of hydrodynamic mechanism of dynamic tidal power

Dynamic tidal power is a new way of capturing tidal energy by building a water head using a dike perpendicular to the coast. This study explored the hydrodynamic mechanism of the water head across an intended dynamic tidal power dike system using the Delft3D-FLOW software module. The propagating wave was simulated in a rectangular domain with a horizontal sea bottom at a 30-m depth. A significant water head was created across the dike by blocking the water. The water head increased with increasing dike length and increasing undisturbed tidal current acceleration. The maximum water head for the dike with a length of 50 km, located 900 km from the western boundary, was 2.15 m, which exceeded the undisturbed tidal range. The time series of the water head behaved in a manner identical to the undisturbed tidal current acceleration. The distribution of the water head over the dike assumed an elliptical shape. A parasitic wave was generated at the attachment and scattered outward. The phase lag across the dike did not behave as a linear function of the detour distance.     

近海风电场设计潮位确定初步探讨

在近海风电场工程设计中,设计潮位是一项重要的水文参数。由于风电场工程区常缺乏长期验潮资料,需利用附近具有长期实测资料的海洋水文测站作为参证站,采用多种方法计算设计潮位。文章在总结众多研究成果的基础上,将潮汐性质相似性判断的定量指标及标准应用到近海风电场潮汐相似性检验中,采用短期同步差比法和相关分析法计算近海风电场的设计高、低水位。计算结果表明,笔者推荐的方法是合理、可行的。     

江苏沿海潮流数值模拟与潮流能估算

潮流能是一种海洋可再生能源,具有广阔的应用前景。通过数值模拟方法,对江苏沿海的潮流能分布进行估算。首先建立了江苏沿海平面二维潮流数学模型,并利用多次现场实测资料进行验证;基于数学模型计算结果,分析了江苏沿海的潮流场特征;其次,利用准调和分析方法对15 d潮流模拟结果进行调和分析得到6个分潮调和常数,并继而得到最大可能流速和潮流能流密度;最后,利用估算方法对海区的潮流能进行了估算。研究结果表明,江苏沿海燕尾港以南水域平均潮流能流密度相对较高,其中废黄河口附近海域、苏北辐射沙洲水道区域潮流能最为集中,平均能流密度最大值为700~1 200 W/m2,理论上具有较高的开发与应用价值。     

海上漂浮式风力机Spar平台动态特性分析

建立基于Umaine-Hywind Spar平台的漂浮式风力机整机模型,针对平台进行水动力特性分析,主要研究结构的时域动态响应和频域波浪力响应。利用有限元软件ANSYS中水动力计算模块,考虑风、浪、流联合载荷,得到风力机平台的时域和频域特性,通过平台随时间的位置变化幅度分析了平台的动态响应特性;分别研究了各波浪力成分对结构运动的贡献,并探讨了波浪力随频率的变化趋势。结果表明：结构在低频波浪作用下容易出现较大响应,包括幅值响应算子和所受波浪力;在主要波浪力成分中,附加质量力峰值最大;结构在外界载荷作用下平台的偏转运动比水平位移运动更显著。     

钱塘江河口七堡段氯度时空变化及与水文的关系

对10多年钱塘江河口七堡段大量的氯度、水文、地形等实测资料进行了统计、分析和比较,结果表明:在径流、潮流此消彼长的影响下,河口闸口—仓前河段咸淡水掺混最为强烈,径流大则氯度低,潮汐强则氯度高,但氯度垂向分布比较均匀,横向差异小,主槽氯度大于边滩;连续丰水年、连续枯水年,盐水入侵均较弱,径流从丰转枯的第一年,盐水入侵较强;大潮期受潮波变形和涌潮等影响,涨潮动力显著大于落潮,易发生盐水入侵;潮差是潮动力的重要指标,潮动力决定盐水入侵强度,潮差对河口的盐水入侵具有重要的指示作用。