英国爱丁堡大学项目:波浪能转换器和发电设备的高效控制系统

(2013-175-英国-109)英国爱丁堡大学研究人员开发了一款控制系统,可为波浪能转换器提供最佳阻抗,并在不同情况下实现发电效率最优。该系统适应现有各类复杂的相关设备,包括具有复杂几何和物理性质的非线性器件,降低开发成本。另外,该系统可根据实时情况调整。该实验室成果已申请专利,外方期望以技术许可、合作研发等方式合作。     

浮子式波浪能转换装置功率匹配试验研究

为了实现浮子式波浪能转换装置与发电机功率的最佳匹配,基于振动理论和线性波理论,通过建立浮子在规律波条件下的受力运动数学模型,从能量角度推导得到浮子式波浪能转换装置的匹配功率与波浪参数、机械效率的关系方程。基于该方程,分析了在渤海海域波浪条件下波浪参数对匹配功率的影响规律,并进行了基于小型浮子式波浪能转换装置样机试验。研究结果表明:试验数据验证了匹配功率关系式的合理性,在每一种波浪条件下都对应着一个能量利用率最高的匹配功率;在工作环境确定的前提下,提高装置的机械效率,可实现在不改变浮子质量情况下提高匹配功率;小功率转换装置需要选择周期较短和波高较小的波浪环境,大功率转换装置需要匹配周期较长和波高较大的波浪环境。所得结论可为浮子式波浪能转换装置的设计提供帮助。     

波浪滑翔器原理和总体设计

波浪滑翔器是一种新型自主海洋观测平台，能在不同海况下对海洋环境持续观测；介绍了其总体结构、运动机理，并与其他观测方式进行FXCLL，指出了波浪滑翔器的观测优势和应用领域；同时对总体参数进行了初步研究，给出了波浪滑翔器长宽及挂缆长度等的设计依据，并对其在不同海况下的运动性能进行了预估。     

振荡水柱波能发电装置的研究应用进展

振荡水柱(oscillating water column,OWC)波浪发电装置因其具有结构简单、性能可靠等优点而成为目前世界上最为成功的波浪能转换装置。为促进中国对波浪能的开发,本研究中对国内外OWC波浪能发电装置的研究和开发应用进行了综述,尤其是近年来所提出的OWC波浪发电装置与防波堤相结合的新型式——OWC型防波堤,针对中国在OWC研发上存在的不足提出相应对策,并对OWC的未来发展趋势进行了展望,因地制宜地开发海岛、海洋平台等区域的波浪能将成为中国在该领域未来的研发方向。     

基于波浪能的蓄能稳压独立发电系统仿真

在波力电站中采用蓄能稳压方式把不稳定波浪能输入转换为稳定的能量输出是一种新的设想，实现这一设想的系统主要由能量输入系统、液压系统、发电系统和自动控制系统等组成。文中首先对系统进行数学建模及计算机仿真，然后在实物模型基础上，采用变频器驱动电动机方式模拟海洋波浪能的不稳定输入，系统控制方式采用增量式PID算法。计算机和物理模型仿真的结果表明，该系统实现了把不稳定的能量输入转换为稳定的电能输出，其系统的设计思想可直接应用于真实系统的设计。     

基于惯性摆的波能获取研究

作为可再生能源,波浪能的吸收和利用一直是国内外热点研究内容之一。本文提出基于惯性摆结构的波浪能吸收转换方法,对这种结构构成的水中载体所受到的波浪力进行了理论分析,采用拉格朗日方法建立其动力学方程,并对这种机理构成的实验模型进行了动力学仿真实验。仿真结果证明了方案的可行性,为进一步的应用研究奠定了基础。     

波浪能发电半物理仿真试验技术研究

波浪能发电装置下海部署前评估其发电系统性能对装置的研发至关重要.目前评估方式主要有计算机仿真和实验室水池试验或者海试.计算机仿真依赖于精确的数学模型,实验室水池测试和海试耗资大,且小模型物理试验有时难以准确反映原型的实际情况.为了解决这一问题,研究一套能模拟波浪作用的半物理仿真试验平台,通过在仿真回路中接入真实的发电系统,并设计一套液压驱动系统实时复现波浪作用下浮子的运动,无需实验室水池或者海试便可实现装置下海部署前对其发电系统性能进行测试.为验证半物理仿真试验方案的可行性,以中国典型海况为例,以筏式波浪能发电装置为研究对象,设计制造出半物理仿真试验平台.在此基础上,研究液压驱动系统的跟踪性能和发电系统的性能.结果表明,所设计的液压驱动系统能很好地复现波浪作用下两筏体间的相对纵摇运动,半物理仿真试验平台的测试结果能较好地反映发电系统的性能.研究成果为模拟波浪能发电和评估其发电系统性能提供一种相对廉价又有效的试验方式.     

种种水上建筑设计

正(1)海上大厦(Sea Scraper):这座巨大的摩天大楼完全漂浮在海面上,可以居住数万人。能源完全自给自足,来自风能、太阳能、波浪能和洋流能。大厦内有蔬菜种植大棚和海水淡化装置,只有粮食是来自于陆地。独特的设计令这座建筑抵御风浪的能力很强,不会在台风之后就支离破碎甚至沉到海底。     

波浪能协奏曲

2012年是中国农历的“龙”年。神话传说“龙王爷”可掀起万丈波浪、惊天动地。     

离岸摆式波浪能装置基础适用性分析

文章分析了离岸摆式波浪能装置的工作原理及其适用的环境条件,针对目前海洋石油平台几种主要的基础形式,包括桩基础、重力式基础和桶形基础等,分析研究其特点及其适用的土质条件,并就某一站址海域具体的海洋地质情况进行了分析,提出适用于波浪能装置的海底基础形式,计算基础承载力,为后续的实际应用提供理论支持。