波浪能开发与研究现状综述学习教案

1、会计学1波浪能开发与研究现状波浪能开发与研究现状(xinzhung)综述综述第一页，共25页。n太阳能、风能、水能、生物质太阳能、风能、水能、生物质能、海洋能等。能、海洋能等。第1页/共25页第二页，共25页。n2波浪能的能流密度最大，波浪能的能流密度最大，在太平洋、大西洋东海岸纬度在太平洋、大西洋东海岸纬度4060区域，波浪能可达区域，波浪能可达到到3070kWm，某些地方达，某些地方达到到100kWm。n第2页/共25页第三页，共25页。第3页/共25页第四页，共25页。n挪威主要对波浪发电装置的理挪威主要对波浪发电装置的理论设计做出了较大贡献，提出了论设计做出了较大贡献，提出了相位控制原

2、理相位控制原理(yunl)和喇叭口收和喇叭口收缩波道式波能装置等。缩波道式波能装置等。n主要装置：固定式收缩波道装主要装置：固定式收缩波道装置置第4页/共25页第五页，共25页。n美国近年来也将目光美国近年来也将目光(mgung)投向波浪能资源的投向波浪能资源的开发利用，政府和很多科研机开发利用，政府和很多科研机构投入了大量资金用于波浪发构投入了大量资金用于波浪发电装置的研发。电装置的研发。n日本一直重视波浪能技术向日本一直重视波浪能技术向生产应用的转化研究，在波浪生产应用的转化研究，在波浪能转换技术实用化方面走在世能转换技术实用化方面走在世界前列。界前列。第5页/共25页第六页，共25页。有

3、关国家在2004年至2008年期间对海浪发电技术的资金投入比第6页/共25页第七页，共25页。第7页/共25页第八页，共25页。装置装置(zhungzh)(zhungzh)示意图示意图分类(fn li)：A：漂浮式B：固定式优点：转动机构不与海水接触，防腐性能好, 安全可靠, 维护方便。缺点：二级能量转换效率较低。第8页/共25页第九页，共25页。英国英国(yn u)Limpet(yn u)Limpet电站（固电站（固定式）定式）澳大利亚澳大利亚(o d l y)OWC(o d l y)OWC第9页/共25页第十页，共25页。装置装置(zhungzh)(zhungzh)示意图示意图振荡浮子式装

4、置是在振荡水柱式装置的基础上发展起来的波能发电装置，它用一个放在港中的浮子作为(zuwi)波浪能的吸收载体，然后将浮子吸收的能量通过机械或液压装置转换出去，用来驱动电机发电。目前建成的典型的点吸收式装置有英国的AquaBuoy装置、阿基米德波浪摆（AWS）、美国OPT公司的PowerBuoy 、 Oregon State University的Linear Generator Buoy。第10页/共25页第十一页，共25页。AquaBuoyAWS第11页/共25页第十二页，共25页。PowerBuoyLinear Generator Buoy第12页/共25页第十三页，共25页。装置装置(zh

5、ungzh)(zhungzh)示意图示意图优点：一级转换没有活动部件, 可靠性好, 维护费用低, 在大浪时系统出力稳定。缺点(qudin)：小浪下的系统转换效率低，对地形要求苛刻。目前建成的收缩波道电站有挪威350 kW 的固定式收缩波道装置以及丹麦的Wave Dr agon第13页/共25页第十四页，共25页。Overtopping type wave energy conversionWave Dr agon(波浪波浪(blng)龙龙)第14页/共25页第十五页，共25页。装置装置(zhungzh)(zhungzh)示意图示意图优点：筏体之间仅有角位移, 即使(jsh)在大浪下, 该位移也

6、不会过大, 故抗浪性能较好。缺点：装置顺浪向布置, 单位功率下材料的用量比垂直浪向布置的装置大, 可能提高装置成本。采用筏式波浪能利用技术的有英国Cork 大学和女王大学研究的McCabe 波浪泵 波力装置和苏格兰Ocean Power Delivery 公司的Pelamis波能装置。第15页/共25页第十六页，共25页。McCabePelamis(海蛇海蛇(hi sh)第16页/共25页第十七页，共25页。装置装置(zhungzh)(zhungzh)示意图示意图优点：相对于其他装置来说，成本略低。缺点：转换效率不稳定，在恶劣的海洋环境(hi yn hun jn)下可靠性较低，易损坏。采用摆式

7、波浪能利用技术的有日本的装机容量为5kW的推摆式波力电站。由英国贝尔法斯特皇后大学以及Aquamarine Power Ltd共同研制的“Oyster”。第17页/共25页第十八页，共25页。“Oyster”的发电设备都安装(nzhung)在陆地上，这极大的方便了对这些关键复杂部件的维修和保养。此外其安装(nzhung)在海底的都是设计简单、性能可靠的金属翼板，因此可以实现模块化批量生产。近岸波浪近岸波浪(blng)(blng)能装置能装置:“Oyster”:“Oyster”第18页/共25页第十九页，共25页。原理图原理图力学力学(l xu)(l xu)模型模型图图第19页/共25页第二十页

8、，共25页。 1M ：浮体的质量(zhling)a ：浮体的附加(fji)质量S：静水回复(huf)力系数bcd2M( )F t：粘性阻尼：PTO弹性刚度：PTO阻尼：水的质量：波浪力建立的力学模型为：1z2z：浮子的位移：活塞的位移第20页/共25页第二十一页，共25页。( )F t/ 2,2/waveAHT0 2222/21122dg RRFeR coswaveFtAFt2gh第21页/共25页第二十二页，共25页。54expABSfff1fT24516spHfA 454pfB sHpH1ppfT1.4pzTTpzTT、第22页/共25页第二十三页，共25页。(1)2ifrandfif 求出每一个(y )波的幅值与对应的相位：0.01f(1)0rand或10,1,1iN2