|
( t! W) d4 b$ {/ ~" i
在节能减排,全球脱碳的大形式下,获取清洁能源的重要性日益凸显。海洋蕴含着巨大的能量,如波浪,潮汐,洋流,近海风,海洋热能,盐差能等。目前对于近海风能的利用已经火遍全球,各种近海风力发电装置安装的如火如荼,海上风机发电技术已经进入大批量商业化应用阶段。 & S3 [: ]& k& u
除了近海风能具备商业化应用条件外,波浪能,潮汐能也具备不错的商业化前景。海洋温差能,盐差能虽然也有不少研究,但是由于技术原因,目前成本高居不下,商业化应用并不成熟。本篇主要介绍波浪能。(文章末有世界范围内波浪能应用案例的部分案例和介绍) ( x2 D; q/ `" ` H
" w& w$ V1 I# j" c' k2 g( T 波浪产生 波浪是由吹过海面的风形成的。产生的波浪的大小取决于风速,风持续时间以及吹过的水面距离。波浪具有提供完全可持续的能源的潜力,可以通过波浪能转换器将其捕获并转化为电能。
* t+ [; l* `) P! x$ S1 {
5 E$ W; G" Y6 R! h0 S2 P+ ~ / f) \2 p. x8 M7 L/ d
4 Z( v3 C) I) I# j$ m$ {
波浪能转换器
/ {* q G" j2 C, c! o4 z 目前主流的波浪能转换装置主要有以下几种类型。(实现形式五花八门,列举的为常用的类型) 8 Z8 q1 a* |& f, y
(一)消波器类型 消波器是一种浮动设备,其平行于波的方向运行并有效地乘波。当波通过它们时,这些设备从两个臂的相对运动中捕获能量。( p; e( B% D* {' N( I* r+ B+ e# g
, ~4 [( C6 ~* r2 a) B% b
1 E4 A* z( i( M2 Q 4 x: Y9 w) j; S0 ^ e' j" ~! r( Y; z
(二)点吸收器类型 点吸收器是一种浮动结构,通过其在水面附近或附近的运动吸收所有方向的能量。它将浮力顶部相对于底座的运动转换为电能。8 h U6 Q) ` A8 B7 B
# v, Z6 u6 i4 w( m* f9 N! F
# e0 D% ]6 }2 T) v
& C( I- ^$ V2 n$ O' j
(三)振荡浪涌转换器类型 振荡浪涌转换器从浪涌和其它水运动中提取能量。通过摇臂摆动获取能量。4 H! x9 x5 V a9 P
* t, y0 H1 |5 c& k6 t7 }
0 X; f. T% w A% K( h, P
5 d9 Z! K# A1 M& y0 Y
(四)振荡水柱涡轮机类型 振荡水柱是部分淹没的中空结构。它在水位线以下向大海敞开,将一部分空气包围在水的顶部。波浪导致水柱上升和下降,进而压缩和减压空气柱。捕获的空气通过涡轮机时带动涡轮转动。涡轮机的旋转可用于发电。
" {9 y' X2 w5 o2 h7 u# T& B! N5 H : ?: G( c9 k; {8 X
9 l5 V+ x) ]1 R2 P( k
3 C5 }" D, w! W* I (五)水流发电器类型 当海浪冲入蓄水池时,顶置装置会捕获水。然后,水靠重力返回海洋时,水流带动涡轮机旋转,涡轮机转动时可用于发电。8 Y: c/ r( n8 q: |0 B& `1 y6 A
* V; n# D' [! O L
N' b, q4 n) ]/ r8 p . }2 r+ Z9 I. q% i
(六)潜水压差转换器类型 潜水压差装置通常位于海岸附近,并固定到海床。波浪的运动设备上方上升和下降,从而在设备中引起压差。交替变换的压力可以用于发电。7 W. |6 Y5 L* r1 q) ~3 j% B
b3 g6 r, X2 q" y( H5 X* v2 m$ L. n
! W5 n7 J# k: K4 E4 B0 Q2 O ) ?* C. F, I5 n+ p9 b& T
(七)膨胀转换器类型 膨胀波浪技术由一个装满水的橡胶管组成,该橡胶管系泊至海床后随波浪运动。水通过橡皮管尾部进入,波通过会引起管子长度的压力变化,形成“凸起”。当凸起穿过管子时,它会增长,聚集能量,该能量可用于驱动位于船首的标准低水头涡轮机进行能量转换,然后水会重新返回海中。7 Z5 ^7 i1 A+ s, e3 e$ H
0 ?4 l& g4 ?; q, e$ P, R8 C
% N* ]1 X: y. K 6 ^$ R, _% L6 Q* ]4 b, d
(八)旋转转换器类型 旋转转换器通过设备在波浪中起伏和摇摆的运动来捕获能量。这种运动驱动偏心重物或陀螺仪运动来带动机芯运动进行能量转换。* h5 q. m- ^, D$ C( E% n4 U
3 [' v4 K, c3 y 5 u7 l: d3 P; n' j8 p
( C( F" B" _: w) a" M
除了以上类型的转换器外,还有不少其它类型,但是原理基本都大同小异。目前世界范围内对于波浪能的应用已经有多个案例。这些案例的信息可以通过下方的连接获取,如安装位置,装机功率,供应商等等。一些案例还有供应商的一些网站和详细介绍。有兴趣的朋友可以进行进一步了解。 网站地址:https://www.ocean-energy-systems.org/ocean-energy/gis-map-tool/
# E; @& H4 t2 E( C, s
, R% u# X# W4 ~ 后续会介绍一下潮汐能的应用以及两种能源的建模方法,感兴趣的朋友欢迎持续关注! # R- C) x- O4 v0 W- ^9 w+ g
8 P/ H: m- N; u& D; f ! }4 h4 a3 N# T- W I
7 N' A6 g! r* z- n: t5 M' {
嗨 船人 6 A. Z' g& U( J9 z
31 次咨询- u& s9 w2 r) L# c" z9 o
5.0
1 f+ d A$ @% N( Q8 A ! R! p k% w: F6 @
994 次赞同 ( M2 L- U* a& b; s3 y
0 T I. U2 B$ M; |! Z( l8 R: B6 x( c
去咨询
/ `4 [! o4 K5 Z0 L, x" ]
5 O5 C ^( E* F E6 g2 S0 G4 H5 x, v' D
% B q! K& a `4 q
: c% Q! |+ Z. u. v; h% R8 I9 j- s0 u+ q- M8 I7 o
7 I# n5 e6 P* e4 N; F! P4 J8 c4 R3 Z$ S7 l4 y
|