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文档简介

1、2020/9/17,1,【可变翼海浪波能发电机】 商 业 计 划 书 (投资风险分析) 宋文复,商 业 计 划 书,前言 第一部分 技术介绍 第一节 概述 一、视频介绍 二、设计思路和目标 三、可变翼技术发展 第二节 技术创新 一、创新的技术背景 二、可变翼发电技术原理 三、突破和措施 第三节 创新性介绍 一、技术优势 二、特性分析 三、技术现状 四、举实例,第四节 产品及服务 一、产品现状 二、产品成本 第五节 具体案例介绍 一、固定式机型简介 二、全浮式机型简介 三、海上发电场建设 第二部分 市场分析 第一节 海上供电市场 一、国内市场 二、国外市场 三、综合发电 第二节 运营方案 第三节

2、 同比技术的差异性 第四节 市场竞争分析,一、前景 二、关键 三、固定式 四、全浮式 第三部分 商业开发 一、发电机制造 二、发电场建设 第四部分 经营风险与对策 一、开发风险和对策 二、资金风险和对策 三、管理风险和对策 四、发电风险和对策 五、组建集团公司 第五部分 投资风险分析 结束语,2020/9/17,3,海洋能中的【海浪能】开发刚刚开始,虽然我国海浪能相对不多,蕴藏量也高达1.5亿千瓦,而且绝大部分海浪能分布在“离岸”的深水海域,本技术就是针对国内外海域的离岸(深海)涌浪的发电模式只要有0.2米的波高,就可以启动运转。 本技术突破了“点浮式”海浪发电功率小,成本奇高的制约,通过巨大

3、叶轮机上众多可变角度的小导叶,可在一个波长以上的海域,分别将海浪上下的波能变换为叶轮机巨大的主轴转矩,单机发出可被商业市场所接受的低成本大功率电能。其特点是:叶轮强度高,阻力小,可标准化、系列化、 组装式批量生产,可实现海上免维护、无障碍运行! 本技术暂分30米固定式(上图)和全浮式150*60 米(下图)两种机型。固定式30米的开发结果【 年发电平均成本】是否接近商业市场!是 判断可变翼海浪发电开发成功与否的关键! 本计划书第一部分是技术介绍。第二部分 是进行产品的市场和风险分析。,前 言,-3-,4,专利简介: 专利权人:宋文复 专利证书:见右图 发明创造名称: 一种组合导叶式的海水发电单

4、元 专利号:201120038156.0,联系:QQ477757063 电话-4-,2020/9/17,5,第一部分 技术介绍 目前,国内外对离岸的海浪发电,做了大量的尝试,绝大多数属点浮式,但尚无被市场所接受的技术可借鉴,故国内外市场尚属空白。可变翼海浪发电机技术,为适合深海(离岸)发电而设计,回避了点浮式技术浮体越大、功率小反而更小,成本更高的难题,可变翼海浪发电机分固定式和全浮式两类,可以实现海浪发电的大功率、低成本发电,适合在世界所有海区、海况,包括台风季节的海浪发电,估算年平均发电成本可低于海上风电! 本技术通过小试(见视频)已经证实了“可变 翼发电”的原

5、理可行,可将上下的海浪波能转变为 叶轮机主轴的转矩而发电。现处于需要投资进行固 定式30米机型实海况的开发试验阶段,实测年平均 电价能否被市场所接受!(注意是年平均电价) 更大的意义在于:该技术如果应用到【海洋能 综合发电和制氢】专利技术上(如右图),则预示 着全面开发海洋能新时代到来。(详见另一个PPT),-5-,2020/9/17,6,一、视频介绍 :参考视频附件一、二。 1、 视频一的说明:这是可变翼叶轮机工作原理的小试模型,通过在空气中的往复运动,模拟海浪上下波动来演示拾能过程,使大家直观地了解“可变翼”叶轮产生同向旋转的工作过程。证实往复运动的叶轮叶片在静止空气的作用下被动形成双向“

6、可变角度”,产生叶轮连续的【同向】旋转。 2、 视频二的说明:这是一个可变翼小叶轮在模拟海上试验的原始试验。 从中可以看出固定的一个“可变翼叶轮发电机”的小样机,在小于1米的海浪上下波动的作用下,可变翼叶片通过被动形成的“可变角度”进行拾能,产生叶轮水平的同向旋转扭矩,可成功地带动发电机发电。 3、 结论:通过两个小试的视频,证实可变翼叶轮机在海浪波的上下作用下可靠地同向旋转!完全具备了中试的理论基础。因为只有通过中试,譬如30米固定式机组的海试,才能验证大直径的分段式众多“小导叶”的叶轮机工作的可靠性,并取得取得关键实验数据,用以判断成败的关键拾能效率和发电成本!最重要的是为下一步大型浮式“

7、可变翼海浪博能发电机”提供设计依据!,第一节 概述,-6-,二、设计思路和目标:很多失败的经验说明,海浪发电具有不可测性,理论推导和实际海试结果往往相差很大!如下内容还需中试验证,故仅供参考! 1、 小叶片:采用众多0.8平方左右、可变翼角40度以下的小导叶,组成大叶轮平面,在覆盖着的大面积无序紊乱的涌浪中,各自独立的小导叶共同转换海浪波能为叶轮机主轴的转矩,发出较大功率的电能这是关键的技术措施! 2、 大叶轮:固定式发电机组叶轮直径宜小于40米;全浮式机组叶轮直径小于80米为宜;小于1转/分的叶轮空心主轴在海面上的部分采用滑动摩擦轴承。 3、 拾能方式:在海浪中,叶轮机必须相对海浪静止,小导

8、叶才能拾能。 3.1 固定式:固定在平台上的叶轮机组,相对海浪静止。 3.2 漂浮式:海浪中跨度大于几个波长的叶轮机组平稳漂浮,相对海浪静止。 4、 成本目标:因为发电功率对浪高呈几何级数增长!那高浪海区的发电成本就大大降低,如英国北海、南太平等海浪资源远高于国内,是商业目标的首选! 4.2 目标一:若发电成本控制在高于海风电3倍左右,可以考虑替代或补充海上大型平台、海上石油设施、海岛等的油电市场或者海外市场。 4.3 目标二:如果成本进一步降低,接近风电,那就能进入国内外所有市场。,-7-,2020/9/17,8,三、可变翼技术发展: 1、国外:可变翼技术是30 年代德国的专利。日本也先后两

9、 人两次利用可变翼的无动力船, 利用海浪能,横渡了太平洋“自 行”到达了美国。见左1图 2、国内:70年代,我国就进行过可变翼发电的实验,并授予了科技二等奖。证实:在海浪上下作用下翼片或叶片可将上下波能变为水平动能。见左2图 3、固有缺陷:由于可变翼海浪发电机叶片具有【叶片越长,同时受到海浪上或下作用的几率会增多,而相互抵消,拾能效率反而减小】的特点,故无法使叶轮直径做大。且发电功率小,在大海中发电成本奇高,就限制了其发展和应用。 4、本技术关键:将大直径的长叶片分成若干【小段】,各自独立拾能,共同在无序、紊乱、叠加的有时甚至是巨大的海浪中呈自由状态或者【拾能】发电。,-8-,2020/9/1

10、7,9,第二节 技术创新 一、创新的技术背景:海浪发电不难,低成本发电最难,这是世界性的难题! 1、 海浪特性:近岸和离岸海浪性质截然不同,但离岸的海浪拾能则相对简单。 1.1 离岸海浪:浩瀚的海洋主要是涌浪,是由风区产生或传导来的震荡“波”,海浪具有波能的一切特性,这就决定了涌浪只能【一次性】利用,而不可再生。 1.2 近岸海浪:是由深海传来损失了约30%波高,变形了的海浪,由涌浪的纯波动变为向岸性的(重力所致)水平运动为主的方式。由于近岸的坡度,底质环境复杂,因此近岸海浪无重复性且无序!同时又受到潮差、环保、航线、养殖和渔业的制约,故近岸发电技术环境复杂、难度大、成本高。 2、 点浮式困境

11、:目前海浪发电设计绝大多数是点浮式,由于功率小成本高,故难以进入市场!原因是因为海浪发电的拾能单体存在同时受到海浪波的上或下作用而相互抵消的现象,而且大小越接近波长这个抵消比例就越大,甚至接近于零! 3、 技术障碍:由于海浪的周期、波长、浪高等要素是变量,在海洋恶略的环境中的运输、维修难!所以海浪发电必须大型化、抗台风、无维修,综合发电成本低才能被市场接受。这一些就是阻碍众多海浪发电技术进入商业市场的巨大障碍!,-9-,2020/9/17,10,二、可变翼发电技术原理: 1、角度形成:叶轮机上的小导叶暂定1*0.8米,在海浪上下作用下,被动改变水平夹角1和 2,故称为可变翼 。见右图 2、发电

12、原理:因为小导叶被动地产生了两个 定值的可变夹角,那就可以将海浪上和下的波能 转化为叶轮机水平方向的主轴转矩。那么,众多 小导叶共同“拾取”的巨大合转矩就可以驱动发 电机,发出较大功率的电能。 3、小导叶的自由状态: 3.1 浪高小于0.2米时,无法打开可变角度, 故小导叶不受力,呈上下自由摆动状态。 3.2 在巨浪中,小导叶的线速度大于海浪瞬 时波速时,呈水平漂浮的【超速】不做功状态。,-10-,2020/9/17,11,三、突破和措施 1、 突破点:目前国内外90%以上离岸技术都是点浮式,由于功率小,制造、安装、输变电、运行等投入大,故综合成本高。所以只有在多波长范围内进行大面积海浪拾能、

13、大功率发电才有可能降低成本这就是本技术探讨的突破点! 2、 措施:通过大叶轮的小导叶进行大面积拾能,提高功率,降低了发电成本。 2.1 大平台:采用相对海浪不动、抗台风刚性的大型平台,由标准杆件构成大跨度的梁式结构,保证大直径叶轮机覆盖大面积海浪拾能,这是海上生存的前提! 2.2 大叶轮:大直径叶轮上众多远小于波长的小导叶,突破了点浮式发电的技术瓶颈,在无序的海浪中各自独立转换海浪波能,产生了叶轮机主轴巨大的合转矩。 3、 工艺创新:机组由刚性平台、刚性大叶轮组成,虽然巨大,但结构极简单。 3.1 集约化:几大刚性机件构成的机组,可实现标准化设计、系列化批量生产。 3.2 免维护:刚性的叶轮水

14、下部分无轴承,即使个别小导叶有故障,也可以在海上无故障免维护运行,3年定期回港清除海生物和保养,保证了设备完好, 3.3 低成本:集约化批量生产,无故障免维护运行,大功率发电,故成本较低。,-11-,2020/9/17,12,1、 技术首创:由众多小导叶拾能为特征的发电技术突破了海浪发电受“波长”的制约,实现了较大功率发电,如果海试结果证实可以低于海上风力发电的电价进入商业供电市场。那么在国内外,无论是结构还是理论上都是首创! 2、 抗台风优势:大跨度钢结构主机架和张力型大叶轮都采用网状刚性应力结构设计,在巨浪中稀疏的圆管面受力较小。又由于采用自动调节叶轮的入水深度、降低有效波高来防止叶轮超转

15、速或超负荷发电,因此具有抗台风优势。 3、 拖运和安装:可以利用自身发出的电力实现边发电边拖运和接插式安装。 4、 运行优势:由于水下部分刚性一体,没有轴承、设定的12年的折旧期和3年一次的“自动力”行驶回港保养制度,保证了设备无故障运行和完好率。所以本技术具有“全天候、全自动、无人值守、无障碍、免维护”的运行优势。 5、 低成本优势:虽然机架和叶轮架巨大,但都是组装式的管状钢结构成本低;可标准化、系列化批量生产;【自行】到指定海区,接插式安装;无障碍和免维护运行等等,都具有低成本发电的优势这是进入商业市场的最大优势!,第三节 创新性介绍 一、技术优势:可归纳以下几点。,-12-,二、特性分析

16、:本分析是理论推导,没有实验依据验证,仅供参考! 1、 功率:目前国内外能突破一个波长制约的设计思路不多。本技术转换大面积紊乱无序的海浪上下【波能】,实现大功率发电,是国内外的技术突破! 2、 超速特性:风浪加大叶轮转速增加,当最外缘的线速度大于海浪的上下速度一定比例时,外缘导叶无法完全打开到做功角度,处于自由状态,此时内圈不超速的导叶开始拾能,随着海浪继续加大,以此类推。也就是叶轮转速加大,有效做功直径(力臂)在变小,但发电功率增加不多。反之,风浪减小时,叶轮有效作功导叶直径增加,这是一个动态平衡,是本技术的一个独特优势!微观来看其实巨浪都有0-大-0这个过程,也就会出现不做功-做功-超速-

17、自由状态的循环。 3、 超低速:叶轮机转速1转/分以下,又应用橡胶滑动轴承,故运转非常可靠。 4、 耐腐蚀:由于主轴轴承设计在海面上,海面下是刚性强的整体,通过每3年一次的回港检修,清除海生物、更换部分导叶、整体除锈保养,杜绝了腐蚀可能。 5、 加工:巨大的叶轮机和主机架全部选用通用管材,单元化、标准化设计和生产,在海面上用标准化工艺进行批量组装和检验,确保了机组的质量。,-13-,2020/9/17,14,三、技术现状:目前进入争取国家资助和筹措资金200万元,进行固定式开发。 1、 技术领域:涉及装备生产制造和海浪波能发电(新能源)两种产业。 2、 技术状况:小机型的试验已经成功,由于功率

18、小,试验参数无指导意义,也没有实际应用的可能。由于此技术的进一步开发的投入巨大,尚未进行关键的30米固定式开发,希望得到国家资金支持和院、所、企业联手共同试验试制和开发。 3、 试验和试制:因为30米固定式结构、配套和场地最简单,试验和试制的费用最低。由于固定式和全浮式机型的原理和小导叶尺寸相同,固定式试验成功后其参数就是全浮式150*60米大机型的设计参数,即可进行全面设计以及试制和投产。 4、 技术应用:在小机型试验成功基础上可变翼海浪波能发电技术有两种应用。 4.1 固定式发电:直径30米的机型可固定在海上的海洋能综合发电平台、浮式或桩基式石油、渔业、军事等海上平台的周边上,深入水中进行

19、发电,技术简单。 4.2 全浮式发电:150*60米全浮式大机型可在国内外的所有离岸海域,进行无人值守无障碍发电。像国外英国的北海等海域是国内最高的南海年平均浪高的几倍,因为选取海区的年平均浪高和发电功率成几何级数的增长,所以国外市场巨大。,-14-,2020/9/17,15,四、举实例:,1、 固定式:左 图是固定式可变翼波 能发电机,直径30米 左右,固定在一个不 怕风浪的浮式或桩基式的大型安装平台周围,如:海上的石油设施、渔业物资中转平台、军事设施等。虽然固定式相对拾能面积和发电功率较小,但结构更简单易维护。由于转换了海浪能,降低了波高,还保护了大平台本体。因为省略了浮体、锚定、部分输配

20、电等配套设施,估计出售电价约0.5元/度电左右。(仅供参考!) 2、 全浮式:右图是全浮式60150米可变翼波能发电机组,锚定于海底。综合拾能效率暂定为20%,以6台两叶轮机组成的海上独立发电群为例进行成本估算,则:发电总功率约3391.2kW,供电功率约2712.964kW;供电量34183万度;成本电 价约0.39元/度电;出售的电价0.59元/度电。(仅供参考!)如果在海上风电场的外海进行发电,利用海上风电并网,并以此为基础,呈多台射线状向深海延伸,这样就节省了昂贵的远距离海底输电和稳压稳流配套投入,将进一步降低发电成本!,-15-,第四节 产品及服务,纵观各种海浪发电设计,虽然大多是点

21、浮式,都存在从理论分析和估算,到小样机实验室运行结果都较满意,但是样机海试结果却往往出入很大,这就说明了未知很多,说明了海洋的不可测和复杂多变性,所以下面介绍内容的取值、分析和计算结果都有待实海况运行来验证和完善,故仅供参考!大家对各种选取的参数如果认为有出入,可自行修订后重新计算,比较一下结果的差异。 一、产品现状: 本技术目前只限于小样机试验成功,虽证实可变翼原理拾能原理正确,可以转换海浪波能为电能,但必须要进行大型样机的海试,取得发电成本实际数据来判定该专利技术的可行性。这里强调的是必须用年“平均发电成本”来核定其市场价值。由于固定式30米机组的投入最少,所以是海试的优选,其最后结果完全

22、可以证实本技术是否能够进入商品市场。 下面的成本核算仅供参考!,二、产品成本:以接入风电网的6台浮式两叶轮机型为例估算结果出售电价0.49元/度电。因为是对未知领域的理论推导,缺少相关依据,不准和不妥之处望谅!分析如下: 1、 每台参数:叶轮个数2个,直径60米,总长150米;导叶尺寸0.81(米),可变夹角在25范围内;设左右两个中间浮体,增加稳定性。 2、 能量转换参数:读者可根据自己认知的参数自行修改,重新估算。 * 波高损失:摩擦损失、可变角度转换损失、拾能后的海浪能等等,合计波高的综合转换损失率约为0.5,波高能量转换系数约为0.5 。 * 发电效率:叶轮机械能转为电能输出的综合发电

23、效率约为0.6。 * 供电效率:发出的电在输送到用户过程中实际输出率约为0.8。 3、 波能含量:以年平均波高1.2米的海区,按统计数据的波浪能密度的低值5kW/m做成本分析。若估算南海等海区成本时,就应取高值8kW/m为宜。 4、 叶轮拾能:一台叶轮机组理论上的转换能量约为942kW,其中: * 总能量:叶轮外缘海浪总长度波浪能的密度5kW/m为1884kW。 * 转换能量:海浪总能量综合转换系数0.5942kW。,-17-,5、功率计算:叶轮拾能942kW发电效率0.6发电功率565.2kW。 6、电量计算:机组接插式的拆和装操作简单,3年一次的替换式检修,每台次更换时间约15天,故年平均

24、运转时间按350天来计算,6台机组的发电群12年发电量为:12年6套发电功率565.2kW/台350天/年24小时/天34183万度。 7、投资估算:6台机组的发电场,12年合计投资约14600万元。其中: * 设备总投入:一台为检修时更换备用,7台机组固资总投入合计9450万元。 * 配套投入:不考虑独立发供电的配套投入,配套设施合计约3230万元。 * 维护和运行投入:12年费用合计小于1920万元。 8、报废残值:由于可用材料较多,固定资产报废残值约1254.4万元。 9、成本估算:接入风电场的6台机组,发电成本计算约0.39元/度电。 12年合计投入14600万元报废残值1254.4万

25、元/发电量34183万度 14600万元1254.4万元/ 34183万度0.39元/度电 。 10、供电成本:发电成本0.39元/度电/0.8 出售电价0.49元/度电 。,第五节 具体案例介绍 一、固定式机型简介:(待实验开发) 1、 可调机架:机架一端安装叶轮机主轴 套,另一端固定在桩基式或全浮式平台上,为 适应潮差和抗击台风,设可调机架自动调节叶 轮机的入水深度,以稳定发电功率。 2、 叶轮:30米直径的叶轮外缘可设聚能 环,圆形平面的上中下设置三层射线状分布的加强筋和导叶轴,共同形成三层张力,克服巨浪的冲击,张力导叶轴上均匀分布众多环状排列的小导叶用以拾能。 3、 导叶:1*0.8米

26、的小导叶,环形均布在导叶轴上,可以各自被动的上下打开一个角度,能够在波高0.2米以上的海浪中拾能,产生叶轮机转矩而发电。 4、 附属设备:固定式机型无锚定系统、海缆、储配电配套设备,非常简单。 5、 完好率:主轴上低速运转的橡胶轴承设计在海面上,不接触海水,无故障,由于安装在平台上,维修容易,3年一个检修保养周期,能确保设备完好。,-19-,二、全浮式机型简介:全浮式几何尺寸为150*60米。 1、主机架:整体和零部件设计取值选取较高的安全系数,确保在台风中安全运行,钢结构的主机架长90米,由标准化管材组成,避免构件上有平面。 2、浮体:三个浮体承担所有负荷,通过注水可以调节叶面的吃水深度。

27、3、叶轮架:张力型导叶轴是通用标准组装件,上下可以均布伞状加强筋。 4、小导叶:(1*0.8米)小导叶环形均布,在浪高约0.2米时就可以拾能,不同半径上的小导叶可变角度设计为内大外小,约在25-50范围取值。 5、检修:检修保养周期为3年左右,“自行”回港检修,目的是请除海生物和除锈,更换受损导叶,确保完好率和无障碍运行。 6、可靠性:刚性一体的叶轮机以1转以下的超低速运转,大直径主轴上的滑动轴承设置在海面 的主机架上,无故 障,能够在12年折旧 期内确保完好。,-20-,2020/9/17,21,三、海上发电场建设:国外海域优选。 1、 选址:海域年平均浪高1.2以上、输电距离要短,要回避海

28、流、渔场和航线等,锚定位置要设明显标志,必要时设网拦截漂浮杂物,海上风电场的外海为优选! 2、 运输和建场:机组在海港总装完毕检验合格后,沿途只要有浪,就能发电作为动力,自行或拖弋到指定海域,每个机组或者离大型平台之间相隔至少250米。 3、 选型:根据条件,可单机或集群发电,视频中的小机型市场意义不大。 * 单叶轮:结构简单,固定于海上设施和大型漂浮物边沿,之间相隔30米为宜。 * 多叶轮:浮式双叶轮和四叶轮相比,前者短轴方向稳定性略差;拾能效率略高;投资和发电量少,发电成本略低。,-21-,第二部分 市场分析,海浪发电目前尚属国内外商业市场空白。其实海浪发电不难,最难的是所有报道的国内外技

29、术大都难以突破“点浮式”发电功率小和发电成本奇高的制约!即使非点浮式机型也不例外,例如著名的“海蛇”也不能不能进入商业市场! 下图是波能分布图,可以看出我国海浪能源低!主要集中在南北高纬度海域。 由于海浪发电特点是浪高大小 和发电的功率、效率之间呈【几何 级数】正比关系,而发电成本是【 几何级数】的反比关系,所以说选 高浪区是降低发电成本的首选因素。 从图中还可以看出同机型的机 组在国外海域的发电功率大大高于 柜内,而发电成本则大大低于国内, 故国外市场极大,是优选!,第一节 海上供电市场,海上供电市场的准入决定于年平均发电成本市场据有一票否决权! 一、国内市场:国内海浪资源较少,年平均最高1

30、.5米以下。 1、 替代油电:如果发电成本高于海风电3倍左右,就可以考虑替代或补充“柴油发电”用户,如:为海上大型平台、海上石油设施、小海岛等供电! 2、 大陆供电:我国年平均1.2米的海域较多,南海的海浪相对更丰富。如果发电成本能够控制在接近海风电电价时,即可向大陆供电!最经济的方案: 因为海浪能源于海上风能,风区就是海浪富集区。但海上风电只能在水深20米以内海域发电,这样在外围深水海域进行海浪发电,以风电网为基础入网供电,就节省了昂贵的海缆、配电平衡系统等投入,使发电成本降1/5左右。 二、国外市场:因为发电功率和浪高呈几何级数关系!见上图,北欧的北海、墨西哥湾、南半球的西风带等海域海浪能

31、蕴藏丰富,这些海区浪高远高于国内,相同型号机组的发电功率则要高得多,而且发电成本呈非数学比例降低,这样即使在国内没有发电市场,但仍有可能进入海外商业市场!,三、综合发电:解决了海浪发电难题后,则向海洋能要电的时代已经到来。 1、 海洋能利用:海洋能由海风能、海洋光能、海浪能、海流能、海洋温差能和海洋盐差能等构成,众所周知海洋能总能量是很可观的,但是单一海洋能的拾能发电在理论上、技术上都很成熟,只是因为在恶劣的海洋环境发电、输电的成本极高,无法被商业市场接受,尤其向海洋能蕴藏极丰富的远离大陆的海域要电更难! 本海浪发电技术的成功,使【海洋能立体综合发电和制氢】技术成为了可能! 2、 综合发电:本

32、技术是在海洋能丰富的海区,将各个单项无法实施的海洋能技术,共同放到一个巨大的海上平台上(8000元/平米左右),形成一个平稳的类似陆地的生产环境,将不可能变为可能,进行立体拾能、发出廉价电能。 同时,通过制氢将能量存储为新能源,这预示向海洋要电的时代已经到来! 3、 意义:综合发电技术的应用,除进一步降低了本海浪发电技术的成本以外,最重要的一点是:通过制氢解决了海上输配电的难题,可在世界任何海域建立一个个完整、独立的新能源生产单元!其产品是电能或者氢能!由于可在环境恶劣的海洋能富集区发电,成本会极大地降低,所以生产成本应该不高,能被市场所接受。 4、 计划:综合发电技术虽前景无限,但当务之急还

33、是海浪发电的研发!,2020/9/17,25,可变翼波能发电机是大型骨架式结构,可通过专业化、标准化、系列化组装式生产,降低成本,适合劳动密集型产业的集团式经营。海上发电场应利用风电电网为基础输电,向外海滚动式延伸发展,能够在短期内迅速推广。 1、近海运营:由于风是海浪的头!海风发电只能在水深20米以内海域,所以海浪发电场就可以选在风电场以外的深水区(离岸),利用风电电网向陆地供电,并且逐渐向深海射线状延伸,形成海浪发电群。由于节省了独立发电昂贵的海底电缆、输配电及电力平衡等设备的巨大投入,估计可以降低原发电成本约1/5。 2、离岸运营:在远离大陆的海岛、人造海上设施、石油平台、海上渔业或采矿

34、业、军事平台等设施周围建立大型海上发电场,可以替代了昂贵的“油电”,在我国南海、东海辽阔的海域其经济和军事意义非常明显! 尤其重要的是海浪拾能功率和浪高成几何级数呈正比,那么在国外富浪海域将是主要的理想发电海域,同型号机型同比国内发电成本要低很多,市场极大! 3、独立发电:在浩瀚的大海中,开发建设海上“自产自销”式独立的“海洋能综合发电和制氢系统”是今后主要的离岸的发电模式。,-25-,第二节 运营方案,26,第三节、同比技术的差异性 1、 突破点浮式:目前,国内外绝大部分海浪发电系统都是【点浮式】技术,只能在一个波长内拾能,而且拾能体大小和拾能多少成【反比!】即使可以发出电来,投入大,功率小

35、,成本高,无法进入商业市场。 本技术将大型可变翼叶轮机的叶片分解成众多的【小导叶】,可以拾取大面积海浪能,虽总投入大,但功率也大,故成本低,估算发电成本可低于海上风电。 2、 运输和安装:各种离岸海浪发电技术的运输、安装费用较大。 本技术可以直接由港口出发,边发电边缓慢地【自行】到安装海区锚定,通过海上接插式安装后即可并网发电,估运输和安装简单易行,同比费用低。 3、 运行和维护:众多海浪发电技术在海上难以实现免维护运行,故进港维修、费用很大。 本技术海面下的叶轮机刚性一体,无故障点。在3年大修维护期内,即使少量小导叶卡死也不影响整体运行,完全可以做到无障碍和免维护运行! 4、 适应性:本技术

36、理论推导波高0.2米即可启动,年平均波高1.2米即可发出低于海风电成本的电价,尤其适应国外海浪能源丰富的恶劣环境。,-26-,第四节 市场竞争分析,一、前景:国内外已知海浪发电技术,耗资巨大,能真正能成功进入商业市场的海上波浪发电技术尚无一例,所以说国内外的海浪发电市场目前尚是空白,无竞争!可以说本技术的开发意义重大!前景诱人! 二、关键:本技术成败只看发电成本,所以固定式30米机型的开发实验结果就是关键,其发电成本就可以判断可变翼海浪波能发电技术是否可以进入国内外的市场!还是以失败告终!也就是说这是整个技术开发成败的关键一步。 三、固定式:国内外市场局限于为海上石油勘探、浮式半浮式大型设施配

37、套。 四、全浮式:如果固定式30米直径机型成功开发,其各项基本参数就可以直接指导全浮式150*60机组的设计开发和生产,因为全浮式只是几何尺寸的放大,物理意义近似,形成标准化、系列化大批量生产,我国海浪资源少,所以同型号机组在国外波高大的海域发电,成本很低,可迅速占领国内外空白市场。 全浮式发电国内外供电市场是:为海岛、陆地、海上设施供电,以及海洋能综合发电配套,生产新能源。,第三部分 商业开发,本技术有两种商业模式:可变翼海浪波能发电机“制造业”和海上“发电业”。 一、发电机制造:可变翼波能发电机的生产要组建大型劳动密集型企业集团,是集约化、标准化、系列化、大批量、组装式的生产模式。 1、

38、股份制:权利人和固定式投资人占大股,全浮式开发及以后的投资占小股。 2、 规模:如果产品被市场接受,其需求量是巨大的,应成立集团公司。由于系列化的产品大部分是由标准件构成,适合各个专业化分公司分别加工,集中组装。 3、 流程:集团公司优势是外协外购配套零部件,各个分公司按计划加工零部件,集中在总公司组装成品和质检、运输和现场安装,可形成批量生产。 4、 分工:集团公司负责市场开拓和计划;总公司按订单将各分公司提供的零部件,进行组装和安装;各专业分公司按计划加工零部件和配套设备。 5、 市场预测:本技术可以适应国内外不同海况条件下的运行,由于结构简单,市场空白,预计市场需求和营业额都很大。 可以

39、预示,只要发电成本被市场接受,海浪发电机产业会速度发展!,二、发电场建设:包括各种补贴在内的年平均 发电成本是进入海上海浪发电市场的唯一标准,共 分国外、国内、油电等发电市场,以及为综合发电 配套。如图:接插式安装的海上发电场。 1、 海上发电场:国外市场优于国内市场! 1.1 国内:分固定式和全浮式两种发电形式。 1.2 国外:由于国外海域的海浪波高大大高于 国内,而波高和发电效率呈几何级数正比关系,所 以同样机型应用在国外海域,海浪发电的成本大大降低,是优选市场。 2、 直供模式:直接为海上设施、海岛供电模式,是最大的商业市场,投入较少,成本较低,用电解水、电瓶存储来解决发电盈余,巨浪时调

40、节叶轮入水深度。 3、 并网发电:以并入沿海的风电网为优选,发电简捷成本低,优势多。 4、 综合发电配套:设置在大型海上综合发电和制氢平台上可变翼海浪波能发电的发电成本最低,.。请参考本人另一个专利,从略。,第四部分 经营风险与对策,一、开发风险和对策:海浪发电是世界难题,没有进入商业市场的先例,面对浩瀚海洋的海浪波能,发电并不难,难的是发出低成本、能够被商业市场接受的电! 1、 未知因素:因为海浪发电是利用海浪叠加和无序的【波能】,无成熟的理论可循,未知因素难以摸清。又因为虽然小样机多次试验成功,已经证明可变翼发电原理可行,证实可变翼技术可以将上下的海浪波能转换为叶轮机的水平转矩发电,但大型

41、化开发结果还是未知!所以这一些都意味着投资开发的风险!不应盲目乐观! 2、 固定式试制:如果固定式实验结果年平均发电成本可以进入国内外全部或部分海浪发电商业市场,那就是本技术的成功,就可以进入全浮式的实验、试制。 当然,通过不断努力,如果发电成本和市场要求差距还是较大,就意味着失败,但也没有遗留问题,投入的200万元就是全部损失,这是最主要的投资风险! 3、 全浮式试制:由于全浮式开发就是本产品大型化的开发过程,相对开发的风险小,因为国内外海域固定式的市场相对小,所以全浮式机组是本技术的主导产品。,二、资金风险和对策: 1、 固定式开发:结构和制造简单,主要是固定平台难以寻找,需约200万元资

42、金即可,自筹部分和争取国家资金支持,成功则进入全浮式的开发,失败则结束,风险率应大于50%。 2、 全浮式开发:由于海浪发电市场是空白,不言而喻,国家投资、风头资金、社会资本等等会积极介入,资金应该容易筹措。一台机组单机成本加配套的实验经费应该募集资金至少1-1.5个亿,随着产量的增加,资金应不断引进。虽然有固定式成功可行的技术参数指导全浮式的实验试制,为了满足抗台风、无障碍、全自动运行等条件,必然要大投入,所以成本可能会高一些,这样发电成本市场可能难接受,风险就会较大,估计风险率约15%左右。 三、管理风险和对策:集团式生产,以销定产,系列化产品的生产模式,分公司专业化计划性生产,即可以节省资金,又能保证质量,风险小。 四、发电风险和对策:风险还是成本和市场。 只要固定式年发电成本控制在风电成本的3-4倍,就能够进入国外海电市场和国内的油电市场,因为国外的海浪能丰富的国家年均海浪大大高于5米,发电功率高很多,成本就会比风电低!如果年发电成本接近风电,就有希望进入国内的用电市场。,五、组建集团公司:固定式若成功进入空白的市场,应立即启动成立集团公司。 1、资金:筹建集团公司,包括集团公司、直属总公司的办公、生产及设备等的投入,融资估计至少5个亿。 2、股份:集团公司为股份制,因为固定式30米试验阶段承担了主要风险,故应以“专利股份、固定式开发阶段投资股份“为

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