海洋波浪發(fā)電精品課件

1、海洋波浪發(fā)電第1頁，共12頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)41分，星期四背景介紹世界能源格局：人類對(duì)于傳統(tǒng)能源的開發(fā)，面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。而能源在使用的過程中伴隨產(chǎn)的溫室效應(yīng)和其他污染問題也將逐漸影響到我們的生存環(huán)境。如此惡劣的能源環(huán)境，使得能源學(xué)家不得不重新審視可再生能源，如風(fēng)力能、太陽能、水能、地?zé)崮芘c海洋能等的定位，這些可再生能源的使用量目前僅占世界能源總使用量的 3%，利用率相對(duì)傳統(tǒng)能源而言是非常低的。海洋能及其開發(fā):海洋能具備非常好的品性，即可再生性和清潔性，是現(xiàn)階段亟待開發(fā)利用并十分具有戰(zhàn)略意義的新能源。我國有18000公里的海岸線、300多萬平方公里的管轄海域，海洋能源十分豐富，

2、其中，近海域波浪能的蘊(yùn)藏量約為1.5億千瓦，可開發(fā)利用量約30003500萬千瓦，海洋風(fēng)能約有7億千瓦左右。因此，大力發(fā)展海洋新能源，對(duì)于優(yōu)化我國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展意義重大。第2頁，共12頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)41分，星期四背景介紹世界波浪能儲(chǔ)備情況：海洋波浪發(fā)電研究意義:分布最廣；可再生，太陽照射便能產(chǎn)生風(fēng)能，從而會(huì)不斷地產(chǎn)生波浪能；波能流密度最大，最高在某些地方可達(dá)到 100kW/m，可利用程度非常高；潔凈無污染；有按周期性變化的規(guī)律可循，便于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化利用；以機(jī)械能形式出現(xiàn)，是海洋能中品位最高的能量海洋波浪發(fā)電現(xiàn)狀：第3頁，共12頁，2022年，5月20日，

3、12點(diǎn)41分，星期四海洋波浪發(fā)電的工作原理波浪發(fā)電的原理主要是將波力轉(zhuǎn)換為壓縮空氣來驅(qū)動(dòng)空氣透平發(fā)電機(jī)發(fā)電。當(dāng)波浪上升時(shí)便將空氣室中的空氣頂上去，被壓空氣穿過正壓水閥室進(jìn)入正壓氣缸，并驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)軸伸端上的空氣透平，使發(fā)電機(jī)發(fā)電。當(dāng)波浪落下時(shí)，空氣室內(nèi)形成負(fù)壓，使大氣中的空氣被吸人氣缸，并驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)另一軸伸端上的空氣透平，使發(fā)電機(jī)發(fā)電，其旋轉(zhuǎn)方向不變。從中排出的空氣進(jìn)入負(fù)壓氣缸，再穿過負(fù)壓水閥室并到達(dá)負(fù)壓空氣室。由于正、負(fù)壓水閥室相當(dāng)于逆止閥的作用，正、負(fù)兩條回路互不干擾。用水閥作為逆止閥的原理是利用壓力差，壓力空氣只能單向通行。第4頁，共12頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)41分，星期四海洋

4、波浪發(fā)電的三級(jí)裝置第一級(jí)轉(zhuǎn)換裝置 受能體的不同類型使得能量轉(zhuǎn)換的方式也不同，可以分為如下三類：受能體為剛體，能量轉(zhuǎn)換方式為波能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，如振蕩浮子式、擺式、點(diǎn)頭鴨式以及波面筏式；受能體為水體，能量轉(zhuǎn)換方式為波能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能跟勢(shì)能，如收縮波道式（即聚波水庫）； 受能體為空氣，能量轉(zhuǎn)換方式為波能轉(zhuǎn)化為空氣能，如振蕩水柱式。裝置中間轉(zhuǎn)換裝置：中間轉(zhuǎn)換在波浪發(fā)電系統(tǒng)中是必不可少的，它主要起到了穩(wěn)向、增速和穩(wěn)速的作用。另外在一些系統(tǒng)中第一級(jí)轉(zhuǎn)換裝置和最終轉(zhuǎn)換裝置之間是有一定距離的，因此就要求中間轉(zhuǎn)換裝置起到能量傳輸?shù)淖饔?。?頁，共12頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)41分，星期四海洋波浪發(fā)電的三級(jí)

5、裝置最終轉(zhuǎn)換裝置：一般的最終轉(zhuǎn)換是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，采用常規(guī)的有適當(dāng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的發(fā)電機(jī)，但由于在海洋環(huán)境下，工況有較大幅度的變化，效率會(huì)因此受到影響。大部分波浪發(fā)電裝置都采用透平機(jī)、水輪機(jī)、永磁直線電機(jī)，也有些裝置采用磁流體發(fā)電機(jī)。隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新，新型的發(fā)電裝置也在不斷涌現(xiàn)，如利用壓電聚合物實(shí)現(xiàn)波能轉(zhuǎn)換電能。第6頁，共12頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)41分，星期四波浪能技術(shù)的分類第7頁，共12頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)41分，星期四波能轉(zhuǎn)換技術(shù)(OWC，振蕩水柱)第8頁，共12頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)41分，星期四波能轉(zhuǎn)換技術(shù)(Raft，筏式)第9頁，共12頁，20

6、22年，5月20日，12點(diǎn)41分，星期四波能轉(zhuǎn)換技術(shù)(Tapchan，收縮波道)第10頁，共12頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)41分，星期四波能轉(zhuǎn)換技術(shù)(漂浮式點(diǎn)吸收)第11頁，共12頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)41分，星期四由波浪發(fā)電裝置引起的環(huán)境問題 波浪能具有非?？捎^的應(yīng)用前景，能夠減少人們對(duì)化石燃料的依賴性，但是，我們也要在關(guān)心波浪能開發(fā)利用的同時(shí)關(guān)注它對(duì)環(huán)境的影響。對(duì)于環(huán)境問題的考慮，歐洲各國早在2006年的歐洲海洋能合作企劃書中就已提到，所以這也是我們將來要發(fā)展波浪發(fā)電必須關(guān)心的問題。小規(guī)模波浪發(fā)電裝置可能不會(huì)引起太大的環(huán)境沖擊，但是如果以后大規(guī)模的進(jìn)行海浪發(fā)電，將會(huì)占用大面積的海面