海洋能是人类未来能源的希望

海洋能通常是指海洋中蕴藏的可再生能源,主要包括波浪能、朝汐能、海流能、温差能、盐差能等.据世界能源委员会统计,全世界仅沿海地带便于开发的波浪能就有20亿kW,沿岸和近海区的潮汐能17kW.海洋能具有取之不尽、用之不竭、开发利用不污染环境、不占用陆地等特点.目前,海洋能的开发已受到不少海洋国家的高度重视,它们投入相当大的人力、物力、财力研究海洋能开发利用技术,其中有些技术,如潮汐能和波浪能利用技术等,已趋于成熟,达到或接近商品化阶段.据预测,到21世纪,海洋能源的开发利用可望形成商品化生产,并形成新的海洋能源产业.海洋能是人类未来能源的希望.     

海洋能发电

海洋能资源包括潮汐能、波浪能和温差能,是一种可再生的、无污染的清洁能源。我省是海洋省,海岸线长,占全国海岸线总长的18．7％,可用于潮汐发电资源约400万千瓦。目前国内外潮汐能发电技术日趋成熟,并已产业化,要继续加大研究力度开发波浪能发电技术,建设万千瓦级示范电站,解决海岛及特殊地区的用电。     

封面图片说明

 海洋能是指依附在海水中的可再生能源，包括潮汐能、潮流能、波浪能、温差能、盐差能等，海洋能产生的根本原因是，地球与太阳、月亮等天体的相互作用使不断运动的海水蕴藏了规模巨大的能量。     

海洋能发电综述

该文介绍了不同形式海洋能发电,其中包括波浪能、温差能、海流能、盐差能和潮汐能等海洋能发电的应用方式、工作原理、发电关键技术等。通过对上述各种海洋能发电的国内、外发展现状的收集整理,分析了目前各种海洋能发电存在的关键技术问题和经济可行性问题,在此基础上对海洋能发电进行了展望,认为海洋能发电属于清洁能源发电,在化石能源逐渐消耗殆尽的将来,海洋能发电具有很好的发展前景,但由于技术上和经济上存在的问题,近期大规模开展潮汐发电等海洋能开发建设的可能性不大。     

信息

正海洋能是指依附海水中的可再生能源,包括潮汐能、潮流能、波浪能、温差能、盐差能等,海洋能产生的根本原因是,地球与太阳、月亮等大体的相互作用使不断运动的海水蕴藏了规模巨大的能量。近岸海水面在昼夜间涨落过程中所蕴藏的势能称为潮汐能,通过筑坝的形式可以对潮汐能进行利用。海底水道和海峡中较为稳定的流动称为潮流能,风是形成海流的主要动力。潮流能发电机的原理与风力发电类似,在水流作用下潮流能机组叶片旋转发电。     

海洋能发电现状分析

该文对不同形式海洋能发电进行了介绍,包括潮汐能、波浪能、温差能、海流能和盐差能等。通过对上述各种海洋能发电的国内、外发展现状的收集整理,分析了目前各种海洋能发电存在的关键技术问题和经济可行性问题,在此基础上对海洋能发电进行了展望,认为海洋能发电属于清洁能源发电,在化石能源逐渐消耗殆尽的将来,海洋能发电具有很好的发展前景,但由于技术上和经济上存在的问题,近期大规模开展潮汐发电等海洋能开发建设的可能性不大。     

日新月异的海洋能制能技术

海洋能是指依附在海水中的可再生能源,包括:潮汐能、波浪能、海洋温差能、海洋盐差能和海流能等。更广义的海洋能源还包括海洋上空的风能、海洋表面的太阳能以及海洋生物质能等。按储存形式又可分为机械能、热能和化学能。海洋能理论储量是目前全世界各国每年耗能量的几百倍甚至几千倍。     

国际社会对海洋能关注升温海洋能发展空间大

<正>[人民日报]第三届国际海洋能大会近日在西班牙北部城市毕尔巴鄂举行,会议集中就海洋能利用的技术研究现状、未来的工业化前景等问题进行了讨论。技术创新、增加投资、加强合作,是本届国际海洋能大会的关键词。海洋能,具体包括潮汐能、波浪能、潮流能、温差能、盐差能等,其开发潜力巨大。欧洲可再生能源委员会发布的一份研究报告指出,目前全球海洋能的理论发电量预计可达到每年10万太瓦时(Twh),而目前全球的电力消耗约为每年1.6万太瓦时,仅海洋能这一项就能完全满足人类的用电需求。     

海洋能开发利用关键技术研究与示范重点项目

一、申请内容 本项目设6个课题,分别是： 1．100kw漂浮式波浪能电站关键技术研究与示范 2．100kw摆式波浪能电站关键技术研究与示范 3．20kw海流能装置关键技术研究与示范     

我国丰富的海洋能有待开发

我国大陆海岸线长18000多公里,拥有大小岛屿6500多个,海岛岸线长约14000公里,海域面积470多万平方公里。我国是一个海洋能资源丰富的国家。根据现有技术水平,我国海洋能的可再生量约为4～5亿千瓦,其中潮汐能1亿千瓦,波浪能0.7亿千瓦,海流能0.3亿千瓦,海洋温差能1.5亿千瓦,盐度差能1.1亿千瓦。目前除开一些小型潮汐发电和微型波浪发电外,我国海洋能利用基本处于空白状态。在当前能源紧缺,新技术不断发展的情况下,许多国家都十分重视海洋能的开发。从长远看,今后人类向海洋进军,充分利用海洋能势在必行。仅就潮汐发电而言,1967年法国就建成了装机容量24万千瓦的朗斯潮汐电站,至今运行情况良好。随后,前苏联又建成了基斯洛潮汐电站,装机2000千瓦;加拿大为开发芬地湾400万千瓦的大型潮汐发电。于1983年也建成了单机2万千瓦的安纳波利斯前期潮汐电站。英国、印度、韩国等也都在规划建设大型潮汐电站。美国、日本、法国等则在加紧研究海洋温差发电,已进行兆瓦级电站试验。北欧的挪威、丹麦和以研究海洋著称的英国、日本,还建立了一批大大小小的波浪发电装置。我国东南沿海先后建设了七座小型潮汐电站,总装     

基于海洋能的淡-氢联供系统方案及仿真模拟

 能耗与淡水资源是制约电解水制氢发展的瓶颈问题,利用海洋能发电来制取淡水及氢气,是实现海能海用、海洋效益最大化的重要途经之一。提出一种潮流能发电制取淡水和氢气的集成技术方案。海水淡化后首先满足生活需求,冗余的淡水用于电解制氢。为验证系统方案的可行性,建立了系统模型并进行了仿真和部分试验验证,重点对发电装备的能量控制策略和制氢单元的高效能控制方法进行了研究,以60 kW潮流能发电机组单机系统为例,仿真结果表明,基于潮流能发电的制淡制氢系统具有较好的稳定性且理论上可日产淡水约90 t,同时制取氢气约55 Nm³。     

Study and innovation of a flexible blade turbine, a new type of tidal current generating device

Utilization of tidal current is becoming a focus of marine energy research and development field. In this paper, a new type of tidal current power generating device which called flexible blade turbine was put forward. A scale model testing was carried out, and results show that the models performed as expected with good hydrodynamic characteristics. Based on analysis of the results, a scale model turbine with a rated power of 5kW was constructed, which was an optimal scheme of the flexible blade turbine having higher coefficient of power and power generation capacity. Sea trials were carried out in the Zhaitang Island channel to evaluate the performance of the turbine. Results show that the turbine performed well, generating the power predicted. Key words: tidal current; flexible blade turbine; coefficient of power; sea trials     

竖轴水轮机式潮流能发电装置开发现状与发展趋势

 世界能源日趋紧张,而环境污染不断加剧。潮流能作为清洁无污染的绿色可再生新能源,具有储量大、分布广、可预测性强、环境污染小等特点,开发利用潮流能对缓解能源紧张、降低环境污染具有重要的现实意义。潮流能利用的主要形式是利用潮流能发电装置发电,其原理是：潮流冲击水轮机,将潮流水平流动的动能转换为水轮机的机械能,水轮机经机械传动装置,带动发电机发电,将机械能转换为电能。潮流能发电装置根据水轮机结构形式的不同,分为水平轴式、竖轴式和横轴式。与水平轴水轮机式和横轴水轮机式潮流能发电装置相比,竖轴水轮机式潮流能发电装置具有适应流向性强,适合大规模阵列布置等特点,具有独特的应用优势。本文针对竖轴水轮机式潮流能发电装置,阐述发电装置的开发现状,分析不同结构形式发电装置的特点,指出竖轴水轮机式潮流能发电装置的发展趋势和关键技术,为竖轴潮流能发电装置的理论研究与工程应用提供参考和借鉴。     

座底式水平轴潮流能电站载体设计及性能分析

 潮流能是一种可再生清洁能源,它的有效开发利用对于改善中国的能源架构具有重要意义。潮流能电站在技术开发和工程示范两个方面都在快速发展,但关于潮流能电站载体设计及其性能分析方面的研究较少,远远不能满足当今技术应用快速发展的需求。本文以导流增强型潮流能电站为研究对象,基于座底式水平轴潮流能转换技术,开展潮流能发电装置的总体设计,提出了3种载体方案,并对其进行流体动力载荷计算及支撑结构强度分析。通过对不同载体结构方案进行对比可以得到,三角形双支撑及四边形双支撑方案都能满足强度和变形的要求,其中三角形方案的稳定性和经济性较好,且安装维护较为便捷,因此选定三角形双支撑方案为最佳方案。研究结果将为座底式海洋潮流能电站的开发和应用提供参考和借鉴。     

南海海洋温差能发电站冷却水排放对周边海洋环境的影响分析

南海温差能资源储量巨大且水深、海底地形条件适宜,是具备开发海洋温差能条件的理想场所。为了分析西沙甘泉岛拟建岛基式海洋温差能发电站冷却水排放对甘泉岛附近海域环境的影响,利用数值模拟的方法建立了三维水动力模型,采用永兴岛验潮站的实测潮位数据验证了模型的可靠性,模拟分析了海洋温差能发电站冷却水的扩散过程及其对甘泉岛附近海域海水水温结构的影响。研究结果表明,温差能发电站冷却水会引起排放口周边温度的急剧下降,进而会在局部范围内产生温跃层,但温降范围主要集中在排水口附近,并且随着潮流流向扩散;排水口处温度梯度最大,且距离排水口越远,温度梯度越小;温跃层包络面积随排水温度的升高而减小,随排水流量的增大而增大;冷水团上方出现一个正跃层,下方则出现一逆跃层,且温跃层上界深度随着排水深度的增大而增大。研究成果可为海洋温差能发电站建设所涉及的环境问题给予合理评价和在生态环境管理上提供科学依据。     

2000年前我国潮汐能源开发利用的战略研究问题

我国沿海地区煤、河川水力资源有限,仅靠发展水、火电常规能源难以满足能源需要,须开发该区丰富的潮汐新能源。潮汐能是再生能源,用之不尽;且会自动送能上门,电站运行费省;又无淹田、拆迁建筑物、污染环境等问题;工程尚可发挥水产、围垦、航运等综合利用效用,优点较多。国内外多座潮汐电站建成经验表明,潮汐发电技术上是可行的。全面衡量其经济性,不在火电等常规能源之下。今后在技术上宜抓紧研究提高,并发挥其多方面综合效用,以降低造价提高经济效益。     

潮流发电装置弹性锚泊设计

海洋潮流能是一种利用价值高、潜力巨大的新能源.漂浮式潮流电站是潮流能开发的一种典型方式,发电装置运输至目标海域之后,需要依靠系泊系统长期停泊,故必须计算分析其在各种外载荷作用下的运动性能,合理设计锚泊系统,避免漂浮式电站发生倾覆的可能性.对2×100 kW潮流发电装置进行锚泊系统设计,并尝试在系泊线中加入非线弹性拉伸材料（高弹性索）.根据装置的特点设计了3种不同的锚线布置方案,利用AQWA软件对整个系泊系统进行时域耦合分析,并对不同方案进行了对比分析.计算结果显示,加入高弹性索可以有效的降低锚泊链的最大拉力,同时高弹性索具有质量轻的优点,加入高弹性索可以降低普通锚链的用量,减轻系泊系统重量.经过多次试算在满足安全性的基础上给出了最终的锚线设计形式,证明了加入高弹性索的锚线设计形式适用于漂浮式潮流电站,能够满足潮流电站在强流、大载荷等特殊条件下对锚泊系统的要求.     

海洋资料浮标波能供电装置数值模拟研究

海洋资料浮标的电源补给问题是亟待解决的关键技术之一。本文以浮标现有技术参数为基础,通过数值模拟研究以浮标标体作为能量吸收系统,传统齿轮齿条形式作为能量输出系统,永磁发电机配合滤波整流稳压模块作为电力输出系统的海洋资料浮标波浪能供电装置的可行性。计算结果表明,不考虑各阻尼,浮标体在波浪作用下可满足高转速、低扭矩的500 W三相交流永磁同步发电机的装机容量,同时理论计算发电机的输出电压可达到海洋资料浮标蓄电池14 V的充电要求。     

珠江河口岸线变化对潮动力的影响

为研究珠江河口岸线变化对潮波特征的影响,基于D-Flow FM(Delft 3D-flow flexible mesh)建立珠江河口二维水动力数值模型,模拟的水位、流速流向结果与观测数据吻合良好。利用T_TIDE对模型结果进行调和分析,通过振幅比、相位差和潮能通量探讨岸线变化对潮汐动力特征的影响。结果表明:珠江河口半日分潮M_2的振幅和1/4日分潮M_4的振幅总体均呈增大的趋势,潮能通量呈减小的趋势。珠江河口整体表现为潮汐不对称加剧,涨潮占优增强。岸线变化通过影响径流作用、河口形态、浅水效应和潮能辐聚作用,影响珠江河口的分潮振幅、相位、潮汐不对称和潮能通量等潮汐特征。由岸线变化带来的潮汐振幅增加、潮汐不对称性加剧和涨潮占优趋势加强,可能会导致风暴潮等沿海灾害和严重的淤积问题。     

基于永磁直线发电机的海洋发电系统概述

波浪能是一种无污染的可再生能源。 本文介绍了波浪能发电技术的现状;用于波浪发电的直线电机系统的基本原理,材料的选取;定性分析比较了波浪能发电系统和电网的连接方式。基于直线电机的波浪发电系统具有效率高,安装维护简便,可靠性高等优点,必将在未来能源的发展中占有一席之地。