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作为一个新领域，海洋能源技术缺乏历史数据来帮助指导原型开发，但国家可再生能源实验室开发了一种可定制的数据采集系统，以帮助开发人员更准确地测试海洋能源技术原型。
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& r) F. V; C* X# J 我们的海洋已成为污染热点，因为废物、石油和温室气体的吸收使海洋、环境和人类健康面临风险。然而，海洋可能是它们自己的救星 ，因为波浪能为可再生能源的生产提供了巨大的机会，有助于减少污染。为了帮助这一过程，国家可再生能源实验室 (NREL) 的研究人员正在改进数据收集工具的开发，以支持海洋能源技术的良好运行。
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图片由Adobe Stock提供
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: C2 C+ T; b: E* N x. W 海洋能源技术
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- l7 x/ O- D$ q+ ^- } 海洋能源是一个不断发展的领域，它依赖于水的自然运动——波浪、潮汐和洋流——来利用能源作为可再生能源。海洋能源技术也可以利用水中的温度差异，该技术具有称为海洋热能转换的过程，该过程处于早期阶段。正因为如此，研究人员发现可用于帮助设计他们的原型和引导任何商业进步的数据是有限的。 % g+ ~/ n0 v! g$ D/ d
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许多专家，包括 NREL 的研究人员，将海洋能源技术视为应对气候变化的突破点。它比太阳能和风能更可预测和更稳定，使投资者更舒适，并补充现有的可再生能源。海洋能源资源可以放置在不同的地理区域，或者在水下或在海上，让海边的景色保持畅通无阻。这些资源还具有研究海洋未开发区域、协助提供清洁饮用水、为偏远地区带来能源以及扩大蓝色经济实施的潜力。 . o. c3 O, ]8 D4 p' D. n
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+ I, W; ~" H; W/ H/ O 图表显示美国周边具有技术潜力的位置 图片由Energy.gov提供
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改进数据收集技术! b8 X* L& g$ ]
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有如此多的机会，这就是 NREL 研究人员希望尽快帮助改进数据收集的原因。 , b( V8 k& s3 T/ m9 S8 D, m7 `+ X
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% n4 A0 ^4 P- ~ 该团队正在开发一种称为模块化海洋数据采集 (MODAQ) 的现场数据收集系统，该系统扩展了对许多不同海洋能源原型的信息的访问，例如波浪响应和势能生产等各种特征。使用 MODAQ 将帮助开发人员评估其原型的性能并更快地到达海洋。
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MODAQ 是三个产品，MODAQ Field、MODAQ Cloud 和 MODAQ Web，它们共同提供实用的数据收集，用户几乎可以在收集到数据后立即访问以查看数据。该系统符合海洋能源标准，因此开发人员还可以利用这些功能执行第三方验证测试。这可确保使用高质量的数据来测量设备并遵循行业标准，从而帮助开发人员在此过程中节省资金并满足投资者的需求。 7 ^2 s) n8 h* t" p
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) [) ?, p3 f+ B 构建 MODAQ 硬件的 Andrew Simms 和 Mark Murphy 将该系统与乐高积木进行比较，因为团队可以配置“积木”以满足每个原型的独特需求。 " }1 ]; S2 v. u) R
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4 G( y& l- f/ z/ Q7 Z2 N4 c, m% X1 H MODAQ 硬件。图片由 NREL 提供) Q% u! }" _) T( [) h, A
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夏威夷大学的一个研究开发团队 - 波浪和海洋热能转换有可能提供 390 TWh/年的潜力 - 使用他们的定制 MODAQ 从波浪池测试和开放水域现场测试中收集真实数据，以改进更小的版本夏威夷波浪浪涌能量转换器 (HAWSEC)。迄今为止，他们的工作证实了另一个 NREL 项目的理论模型，即波能转换器模拟器 (WEC-Sim)，因为夏威夷团队的 MODAQ 数据与模拟数据非常匹配。
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. D( k# t4 F+ Q2 x+ [; D" M9 l 知道 MODAQ 和 WEC-Sim 数据具有可比性，NREL 研究团队和波浪能技术开发人员对他们从 MODAQ 系统获得的分析充满信心。能够使用 MODAQ 来评估设备性能降低了开发人员的成本，否则他们必须开发自己的数据收集系统。
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NREL 团队很高兴 MODAQ 能够继续帮助海洋能源技术开发人员改进他们的原型并将其部署到海洋中。他们目前正在开发 MODAQ 2.0，它将更易于访问且成本更低。
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