波浪能发电的技术类型与产业化前景分析 联系客服

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加5亿吨标准煤 ,再过30年或稍长一点时间 ,中国有可能超过美国成为世界第一能源消费大国.我国的化石燃料资源有限,而更多化石燃料的消耗必将造成更加严重的环境污染 ,清除这些污染 ,代价则更为巨大 ,因此不能单纯依靠增加化石燃料的生产来解决.尽管目前在技术成熟程度、规模和价格等方面海洋能与常规能源还难以相提并论 ,但从我国能源长期发展战略和技术储备 ,以及为常规能源难以到达的特殊场合提供能源和综合利用的角度来看 ,加大和加快开海洋波浪能源的开发研究具有重要的现实和战略意义。

3.2我国波浪能开发适合地域

根据调查和利用波浪观测资料计算统计,我国沿岸波浪能资源理论平均功率为1285.22万千瓦,这些资源在沿岸的分布很不均匀。以台湾省沿岸为最多,为429万千瓦,占全国总量的1/3。其次是浙江、广东、福建和山东沿岸也较多,在160~205万千瓦之间,约为706万千瓦,约占全国总量的55%,其他省市沿岸则很少,仅在143~56万千瓦之间。广西沿岸最少,仅8.1万千瓦。 全国沿岸波浪能源密度(波浪在单位时间通过单位波峰的能量,单位千瓦/米)分布,以浙江中部,台湾,福建省海坛岛以北,渤海海峡为最高,达 5.11~7.73千瓦/米。

这些海区平均波高大于1米,周期多大于5秒,是我国沿岸波浪能能流密度较高,资源蕴藏量最丰富的海域。其次是西沙、浙江的北部和南部。福建南部和山东半岛南岸等能源密度也较高,资源也较丰富。其他地区波浪能能流密度较低,资源蕴藏也较少。根据波浪能能流密度及其变化和开发利用的自然环境条件,应首选浙江、福建沿岸作为重点开发利用地区,其次是广东东部、长江口和山东半岛南岸中段。也可以选择条件较好的地区,如峡山岛、南鹿岛、大骰山、云澳、表角、遮浪等处。这些地区具有能量密度高、季节变化小、平均潮差小、近岸水较深、均为基岩海岸;岸滩较窄,坡度较大等优越条件,是波浪能源开发利用的理想地点,应作为优先开发的地区。

3.3 波浪能发电产业化亟需解决的问题

今天的波浪能发电装置,无论从零件的设计水平,还是从其工艺制造水平来讲,都是远远优于早期的;材料科学的日益更新也为波浪能装置的新材料设计、耐腐蚀及密封等提供了可靠的保证。对于波浪能发电装置而言,波浪能发电技术是一门集海洋环境科学、流体力学、机电工程、材料学科等多学科于一体的交叉技术,其中仍然包括很多关键技术问题尚待解决,尚未形成自己的理论体系,相关的模型分析及试验研究工作仍需继续进行。其中的问题总体而言主要体现为以下几点:

(1)发电成本

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据有关专家的计算,现阶段海洋波浪能的发电成本比常规的热发电高出10 倍左右,因此成本问题已经成为普及和大规模利用波浪能发电的最大障碍。只有改进波浪能发电的技术,减小发电成本,才能使波浪能发电真正达到实用化水平,为人们所用。

(2)总效率

我们研究波浪能装置时通常只是在规则的、平稳的造波池中做试验,得出的结论往往并不具有实际操作性和可行性,因为正常情况下海洋的波浪是时刻变化的,波浪能的能量分散不易集中,因此造成装置的发电总效率并不高。此外,目前波浪能发电装置上使用的发电机一般都采用的是通用的小型三相交流发电机,这种发电机并不完全适用在波浪发电装置上使用,这也是造成发电总效率低的原因之一。

(3)工程性

波浪能装置大多是直接放置在海水中的,海洋环境下台风天气时常发生, 台风具有巨大的破坏能力,会损坏波浪能装置,造成装置失效。并且海水具有腐蚀性,装置容易被腐蚀。所以从工程观点来看,理想的、工程性较好的波浪能发电

1没有水中活动部件;2总体结构上应有利装置的方案应该包括以下三个方面:○○

3尽量少的现场施工。但目前似乎还难以找出一个各全其美的方案,于抗风浪;○

这也是波浪能研究中的一个难点.

3.4 小结

海洋波浪能发电是一种无污染的、清洁的、可再生的新能源,具有得天独厚的优势,但是要进行大规模地开发利用,还存在一些难点。相信经过我们的努力与奋斗,利用波浪能发电这一新型的方式会普及到人们的生活中去,真正做到为人们的生活、工作谋福利。我国建立波浪能发电系统大有发展潜力,这一技术研究的关键问题是提高转换效率和降低成本。相信在解决这一问题后,波浪能发电产业化前景将一片光明。

第四章 结论

1. 按国内外波浪能现有装置技术对波浪能能流影响的结果可大致划分为振荡水柱式、点吸收式、消耗式和截止式四大类;

2.波浪能技术目前还处于发散状态,存在各种技术的不同发展方向,但发展趋势是不断地向高效率、高可靠性、低造价方向发展,以形成低成本的成熟技术,最后通过规模化生产和应用,可大幅降低发电成本;

3. 我国波浪能资源丰富,建立波浪能发电产业大有发展潜力且意义重大。

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参考文献

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