海上大功率风浪复合发电装备设计与研究

充分利用海洋能源,是人类实现可持续发展的重要途径.海洋能源中海上风能和波浪能储量尤其显著,综合利用海上风能和波浪能是可再生能源利用领域的研究热点.设计了全新的海上风浪复合发电装备,将无规则、不稳定的风能和波浪能均通过液压能转换为电能,同时设计了包含5个装备的单排复合发电场,综合计算和部分实验表明,该发电装备和发电场的功...     

海洋波浪能研究进展及发展趋势

 海洋可再生能源是解决能源短缺与环境污染问题的重要方案之一,也是进行深远海开发、海岛建设及国防建设的重要支撑。在众多海洋可再生能源中,波浪能具有品质好、易利用、能流密度较大、分布广泛等优势,因此被广泛研究应用。为全面了解海洋波浪能研究进展,准确把握海洋波浪能发展趋势,以各种型式波浪能发电装置为出发点,综述了海洋波浪能研究进展,介绍了波浪能发电装置的工作原理、主要类型、技术、工程实例。研究发现,波浪能发电装置的技术类型未达到收敛,当前目标主要在于研发高效率、高可靠性及高可维护性的发电装置。波浪能发电装置发展趋势为以大型化及阵列化为基础进行商业化开发。     

共直流母线式风光互补发电系统的仿真研究

由于太阳能、风能的互补特性以及光伏发电、风力发电技术的日趋成熟,风光互补发电成为研究热点.文章分析了风力发电技术、光伏发电技术以及风光互补发电技术,设计了共直流母线式风光互补发电系统的整体结构,讨论了该拓扑结构的工作原理和控制策略,并利用PSCAD软件建立了风光互补发电的仿真模型,分别在外部环境不变与外部环境(风速、日...     

垂直轴风光互补照明装置

能源与环境问题已成为可持续发展面临的主要问题，太阳能和风能作为重要的可再生能源，取之不尽、用之不竭，且利用其发电不会产生有害气体，清洁干净。本文介绍了一种独立风光互补照明装置，它由太阳能和风能互补供电。装备由H型垂直轴风力发电机，太阳能电池板，铅酸蓄电池、风光互补控制器和照明设备构成。该装置运行平稳、效果良好。     

分布式风光互补发电系统概述

风力发电和太阳能发电是目前两种主要的新能源发电技术.由于风能和太阳能是随机变化的,因此单独的风力发电或太阳能发电具有输出不稳定、效率不理想等一系列缺陷.风光互补发电技术综合考虑了风力发电和太阳能发电的特性,并充分发挥了风能和太阳能所具有的天然的互补性,与单独的风力发电和太阳能发电相比有许多优点,是将来微网建设和研究的重点方向.本文主要对风光互补发电的基本结构进行概括,分析了一些基本控制方法.     

新能源供电多能互补发电系统设计

为了克服单一新能源发电具有转换效率不足、电能输出不稳定和新能源利用率较低等缺点,设计一款以风能、太阳能和海洋能等多能融合实时互补的发电系统,包括互补发电能源转换装置的设计、斩波电路、电能储能电路的设计和基于MATLAB(SIMULINK)的系统仿真验证。主要研究能源获取后进行的DC-DC斩波技术和充电技术。结果表明互补电能变换电路能够获取稳定的直流电压;直流母线通过逆变电路可以为后续的交流负载供电,同时可以通过充电电路给蓄电池供电,蓄电池采用分组管理的方式解决了过量充放电的问题并降低了充放电次数,蓄电池可以通过逆变为交流负载供电或者直接为直流负责供电,整个蓄电池储电部分达到了电能缓冲的目的。设计的新能源供电多能互补发电系统很好地解决了单一发电系统存在的问题,并给出了系统实现的完整方案,经过仿真验证系统能够实现新能源多能互补的发电目的,为新能源的有效利用提供了一个可行的途径。     

热能系研制成功“风电-光电互补系统”

新型的风能与太阳能互补发电能更充分利用风能与太阳能。很多地区冬半年风大,太阳辐射弱;夏半年风小,太阳辐射强,两种能源在季节相位上正好相反、互补。 目前,太阳能光发电受光电池价高的限制,难于推广;风力发电不稳定,每年总有几个月风况不能满足用电要求,且长期亏电造成蓄电池寿命大大缩短;而互补发电能协调矛盾,均衡发电,用电成本低于纯光电池发电,在一些地区也低于风力发电,对于太阳能、风能资源较为丰富的偏僻地区的开发,具有良好经济和社会效益。 热能系教师杨茂芬等研制完成的主要工作有:1)风-光互补发电系统方案设计的计算机辅助设…     

空间梯度分布式能源集成利用原理及其关键技术研究

针对分布式可再生能源利用效率低和能量输出随机性的问题,开展其集成利用原理及关键技术研究.基于可再生能源的空间梯度分布特征、工程利用因素与多能互补发电装备多样性,分析了太阳能、风能、波浪能及潮流能利用原理,提出了由能量获取、能量合成、电能转换以及储存方式组成的四阶段分布式可再生能源集成利用的新思路.研究表明:通过能量获取技术、能量合成技术、能量稳态控制技术与电能储存技术4个关键技术,可以实现多能互补集成利用系统的稳态高效电能输出.研究结果为分布式可再生能源集成利用新技术和新装置的开发提供了一定的参考.     

风能-波浪能互补发电技术发展综述

<正>自“十四五”规划发布以来,随着“碳中和”和“碳达峰”目标的提出,我国已然进入能源结构低碳、环保转型的关键期,而发展绿色清洁海洋可再生能源对于能源转型具有重大意义。我国近年来在海上风电发展迅速,近海海域已经十分饱和,目前已往深远海发展,这就需要我国掌握、建设和运维更多关键技术。本文以风能-波浪能互补发电为例,展开论述漂浮式平台的关键技术与难题,并进一步阐述深远海多能互补发电的发展前景。     

新型双向冲击发电装置在波浪能发电中应用

在对海洋的开发利用中,海洋波浪能的开发方法太过复杂、单一。针对沿海海浪方向调查分析,设计出一种双向海洋波浪能发电装置,并对其具体结构和工作原理作了详细描述,该装置巧妙的工程设计,可以连续不断产生电能,由于海浪冲击和退去均会带动叶轮旋转产生机械能,可以将此转化为电能,在该发电装置得到推广应用的前提下,其有极大的提升空间和广阔的应用前景。     

海洋新能源发电虚拟仿真实验

针对海洋可再生能源发电技术的教学内容抽象,真实实验“做不上、做不了”的问题,根据“海洋能源开发利用”等课程的实际教学需求,结合上海海洋可再生能源工程技术研究中心的实物模型,构建了海洋新能源发电虚拟仿真实验系统。实验系统涵盖了“波浪能、潮流能、潮汐能、太阳能、风能”5种发电技术,包括“认知学习、结构装配、发电原理、规划设计、综合实验”5大功能模块。通过交互性实验操作,能使学生全面理解并掌握5种新能源发电设备的结构组成、工作原理、控制技术、实时运行特性、不同电压/频率水平的功率平衡等教学内容,有效拓展了海洋工程类课程的实践教学广度与深度,有助于提高学生的学习积极性、创新精神和实践能力。     

太阳能、风能发电在嘉策铁路的应用及远景设想

文章介绍了嘉策铁路所处的地理位置及太阳能、风能资源情况。对嘉策铁路车站两种供电方案从前期投资、后期运行成本和运行效率等方面进行比较,对太阳能、风能发电在铁路系统应用的可行性进行了调研,确定了发电系统的方案、构成,阐述了各部分的功能。总结了太阳能、风能、柴油机互补发电系统的特点,对试运行效果进行了评价,提出了发电系统存在的问题和解决措施。提出了利用风电为嘉策铁路远期运输服务的设想和前期所需做的工作。     

基于AVR单片机的风能太阳能控制器设计

针对风能和太阳能互补发电中互补模块和逆变模块的控制问题,采用高性能低功耗的AVR单片机为核心,设计了一种风光互补发电控制器,并对控制器的结构和原理进行了详细的分析.PROTEUS仿真表明,该系统过程电压和输出电压稳定、操作方便、功能强大.     

互补发电技术体系与发展趋势

能源和环境是当今世界面临的两大重要课题,随着国家倡导发展低碳经济,以太阳能、风能、水能、生物质能等为代表的新能源得到快速的发展。多种可再生能源互补发电是一种有效的形式,可再生能源发电量占总发电量的比重越来越大。太阳能和风能作为可再生能源中的重要组成部分,具有分布广、开发潜力大、环境影响小、可持续利用等特点。将二者进行有机的结合,使可再生能源系统的运行更加稳定和高效。风光互补发电因为其独特的优势作为互补发电技术的主流。本文简述了互补发电技术体系和互补发电技术,探讨了风光互补发电技术的现状及发展趋势。     

新型浮式浮力摆波浪能装置运动特性试验研究

针对目前已有的坐底式浮力摆波浪能发电装置,设计开发了一种新型的浮式浮力摆波浪能发电装置,将摆板其铰接于一个浮式基础上.对这种新型装置进行模型试验研究其运动特性.采用1∶4缩尺比制作摆板和浮式基础的试验模型,通过测量摆板和浮式基础模型在不同波浪和不同吃水下的运动响应,研究了摆板的固有运动特性以及不同环境参数对浮式浮力摆波浪能发电装置运动特性的影响规律,评估了此种新型浮式浮力摆波浪能发电装置的发电作业能力.结果表明:摆板的摆幅明显受到波浪周期的影响,浮式基础的运动幅值较小,稳定性较好,上部摆板在不同潮位下均可以正常发电,证明了浮式浮力摆波浪能发电装置是一种可行的方案.     

青海省风光互补开发清洁能源问题探讨

青海省是我国太阳能和风能资源丰富的地区之一,有着广阔的荒漠地区,可利用土地大,地势平坦,为开发利用太阳能和风能提供了有利的土地条件,2010年后青海电网将逐步形成以750kV主,330kV为辅的网架结构,因此,其综合开发条件较好。风能和太阳能是目前全球在新能源利用方面技术最成熟、最具规模化和产业化发展的行业,并且风力发电和太阳能发电两者互补性的结合实现了两种新能源在自然资源的配置、技术方案的整合、性能与价格的对比等方面达到了对新能源综合利用的最合理,更为新能源在社会发展中的教育、普及、推广、应用奠定了基础。本文针对青海省风光互补发电专题开展工作,旨在对青海省风光互补开发清洁能源等相关方面问题进行有益的探讨,以促进青海地区新能源的有序开发和健康发展。     

风光储发电系统实验平台设计

设计开发了一套1kW的风光储发电系统实验平台。该平台由风力发电机、太阳能电池板、风光互补控制器、蓄电池、单相逆变器和交流负载组成,实验平台可以实现风能和太阳能的最大功率跟踪、蓄电池的充放电管理、逆变的波形控制等功能。该实验平台直观形象,针对性强,适合开展多种开放设计性实验。     

摆臂浮子式波能装置的运动及能量转换性能

 海洋波浪能是一种清洁的海洋可再生能源,受到了广泛关注。设计和制作了一种摆臂浮子式波浪能实验装置,并在船模拖曳水池进行实验,以研究该装置的运动和能量转换性能。摆臂浮子式波浪能实验装置由两个浮子、两个摆臂以及机械传动装置和发电机组成,装置固定于拖车之上。通过水池实验测量不同工况下浮子的垂向运动加速度和发电机的输出电压,分析波高和周期对浮子运动的影响,计算装置在不同波浪条件下的能量转换效率。从实验结果可知,在波浪作用下,装置的垂荡运动性能较好,具有较高的能量转换效率。     

风光混合驱动长航程无人海空立体探测船研发

针对现有无人海洋探测船续航时间短,在复杂海洋环境干扰下易发生传感器失效导致感知能力受限等问题,研发了一种风能太阳能混合驱动的长航程无人海空立体探测船.开发了升降式的导管型高效低风速风力机和可展式的太阳能光伏发电系统,利用风能和太阳能实现了混合能源动力供给,克服了单一能源供电的不稳定性,有效保证无人探测船的续航能力;开发了可自主起降的艇载系留无人机系统,结合船载和机载传感器信息融合技术,大幅提升了无人船对周围环境的感知能力,具有了海空立体探测功能.该无人探测船可根据任务场景搭载不同负载设备执行指定任务.     

风光互补发电系统应用分析

风光互补发电系统充分利用了当地风能和太阳能资源的互补性,是一种具有较高性价比的新型能源发电系统.本文结合青海省刚察县沙柳河地区的实际气象条件,分析在该地区推广使用风光互补发电系统的可行性.