蓝色能源波浪能发电
波浪中包含的总能量是惊人的。据估计,地球上海波所包含的能量相当于90万亿千瓦时的电力。
科技的发展提高了人类驾驭海浪的能力。20世纪60年代初,人们开始研究利用波浪能发电,这是一种独特的波浪能发电。
近年来,世界上一些国家相继进行了海浪发电的研究,并开始探索其实际应用。四面环海的日本,海浪资源丰富。为了有效开发这些资源,日本海洋科学技术中心从1974开始研制海浪发电装置,建造了大型海浪发电船“海明”号,船体长80米,宽12米,总重788吨。“海明”号首次海试于1978至1979在山形县鹤岗市由良海域进行,取得初步成果,贡献了目前世界上最大的海浪发电,年发电量19万千瓦时。存在的问题是:阀门损坏率约10%,阀箱大,风量不足,发电出力变化大,发电成本高达每千瓦时340日元。
为解决上述问题,第二阶段海试于65438年9月3日至0986年3月365438日在山形县鹤岗市由良3公里处进行。试验的第二阶段旨在完成经济型空气涡轮,无阀系列威尔斯涡轮试验在“海明”舰上进行,以确认其实际应用。此外,以发电成本50日元/千瓦时为目标,进行最佳船型、气流相位控制、输出强化等各种实用化研究。
日本在千叶县九十里町田边海岸新建了一座新型海浪发电装置,总投资654.38+0.46亿日元,输出功率30千瓦。新型波浪能发电装置由波浪能吸收器、供气管、恒压罐和压缩空气发生器组成。其最大特点是恒压箱将压缩空气经恒压处理后送入压缩空气发生器,易于获得稳定优质的电能,克服了波浪能发电成本高的缺陷。
实验表明,如果将恒压箱与高效大容量空气压缩发电机相结合,发电效率会更高。挪威石油和能源部计划建造一座新的海浪发电站,发电量为65,438+00兆瓦。电站于1990开始运行。这个波浪发电站计划由Kvaerner公司建造,基于目前正在运行的“振荡水柱模式”(OWC)的波浪发电。OWC是一种将进入20米高钢管的波浪变成水柱,利用活塞的作用使内部空气运动,带动500千瓦威尔斯涡轮旋转的装置。
新的10 MW海浪发电站计划在卑尔根附近建造。这样发电的话,浪太大空气涡轮会失速。Kvaerner考虑安装一个圆形控制阀进行控制,皇后大学的研究团队考虑采用两个威尔斯涡轮机的同轴组合。即使前段失速,后段依然可以发电。新的10 MW机组的发电成本预计低于2.5p/kWh。瑞典做了一个漂浮的三角形装置,是铝制的。有很多灵巧的叶轮紧紧地“咬”着波峰,像曲轴一样旋转。这个波浪电站的发电成本是每千瓦时12芬尼,比其他电站便宜很多。
20世纪70年代初爆发的石油危机第一次推动了海浪发电技术的研究。当时美国洛克希德公司开始进行海浪发电实验。英国拨款1万英镑发展海洋动力技术。发明气垫船的克里斯托弗·科勒设计了一种可移动的减摇装置。当它们被放在波浪上时,各种各样的活动关节都可以转动。
根据特海姆大学科学家的计算,在只有2500公里长的狭窄的挪威海湾线上,每年有6亿兆瓦的潜在电力。
在各种波浪能发电技术中,“振动棒”更有前景。这个实验电站很像一个管排,安装在卑尔根以西的一个岩石坑里,根据液压活塞的原理工作。但是现在这个设备在运行的时候也遇到了麻烦。在最初的实验中,当螺旋桨转动时,发出了极其悲壮的轰鸣声。参观过发电站的专家说,“噪音就像空袭警报,从远处都能听到。”在1989的风暴中,16米高的塔受不了,掉进了海里。
项目负责人打算在改进结构的新混凝土的基础上,将涡轮机重新投入生产。
与挪威人的重型设施完全不同,瑞典人的旋翼结构特别轻。它几乎不用铝,易于运输,也没有笨重的机械部件。瑞典人寄希望于小岛国的订单。
英国开发了一种波浪发电装置,并放在一艘浮动驳船上进行测试。在3米高的波头时,其发电量为110 kW;浪高5米时,最大发电能力220千瓦。这种装置的发电原理是,由空气涡轮驱动的发电机安装在摇摆的水塔上,随着波浪的波动,水塔上方气室中的气压增大或减小。单向调节阀控制气流向一个方向流动,然后空气涡轮带动发电机旋转发电。中国也在积极发展波浪能发电技术。中科院广州能源研究所研制成功的BD102海浪发电装置,在1986+10月在香港举行的广东经贸展上受到外商的好评。香港中国海运公司提出代理这种产品的出口,并为此签署了一份意向书。5月在1986春季广州出口商品交易会展出,有国外公司要求订货。这是中国首个展出的海浪自动发电装置,将使这一新的科研成果进入国标市场。
BD102波浪能自动发电机是一种以可再生海洋能为能源的新型波浪能发电机。它是BD101的改进版本,于1985年3月通过鉴定。它安装在带有中心管道的浮标上。利用浮标的上下运动,中心管的气室吸入和排出空气,将波浪能转化为空气动能,从而带动涡轮带动发电机发电。产生的能量不仅可以作为海洋航标灯的电源,还可以作为海洋水文气象自动遥测浮标的长期电源。
本产品的外形尺寸仅为342× 500mm,重量为16.5kg..体积小,重量轻,耐腐蚀。
它的发电量是航标灯耗电量的5 ~ 7倍,灯光射程在五海里以上。与目前国内航标使用的电池相比,可节约57%的成本,延长航标大修周期一年。
同时,在发电机功率、电气特性和结构方面,优于当时的日本商用产品TG103,价格比它便宜四分之三。