温差能供电的海洋观测设备蓄能及发电系统设计与试验研究

设计了一种适用于温差能供电的海洋观测设备的蓄能及发电系统,根据设计理念研制了系统装置并开展了可行性分析与性能研究。介绍了温差能发电原理、装置设计、试验原理及数据处理与结果分析。通过配试不同负载绘制装置的工作特性曲线,并对装置的保压能力进行了测试。试验表明该蓄能及发电系统性能稳定,且蓄能保压及发电特性良好,能满足观测设备长时间作业的需求。     

海洋热能电站及其它

浩瀚的海洋是一个巨大的太阳能储存库。据估计,占地球总面积71％的海洋,从太阳所得到的能量竟达57万亿千瓦。由于太阳能对表层海水的加热,从而造成与深层海水的温度差,利用这个温差建立一定的热力循环系统进行发电,则是海洋热能电站的根本设计思想。一般认为,当可获得总温差为15°～20℃时,其最终可能获得具有工程意义的有效温差约为11℃左右。尽管如此,目前关于设计和建造海洋热能电站的问题,仍然引起世界不少国家的专家越来越多的注视。     

三沙市温差能电站潜在站址选划分析

本文基于Nihous等人的方法利用WOA13海洋再分析资料针对三沙市所属几个重要海岛进行了温差能电站站址选划工作。研究表明南中国海温差能资源十分丰富,且功率密度的年变化很小,资源稳定性良好。综合考虑到温差能资源开发所涉及的温差、水深地形、离岸距离、环境影响以及社会经济等指标,本文在三沙市重点岛礁中优选出4个具有潜在开发价值的温差能潜在站址,并进行了详细的资源评估。结果显示:4个电站表层暖水温度介于24℃~28℃之间,年平均值为26℃,1 000 m水深冷水温度约为4℃,表层暖水与1 000 m水深处年平均温差约为22℃,冬季最低为20℃,夏季最高为26℃。温差达20℃时的水深分布情况显示,冷水可获取深度约为500~600 m,离岸距离均在10 km以内。在设计输出功率为10MW的前提下,年净输出功率均在10~19 MW之间,每年发电80GWh并输出22 000 m~3淡水。     

10MW海洋温差发电系统热力学分析

受专利保护和技术封锁的制约,海洋温差能发电关键技术及设备国产化问题亟待解决。以建造大型温差能发电平台为背景,通过建立朗肯循环OTEC发电系统仿真模型,对比分析R717、R13a和R600工质发电系统性能参数,探索装机规模对热效率和单位换热面积发电量的影响,为大型OTEC发电系统建造提供理论依据和技术支持。结果表明:R717系统在蒸发器和冷凝器热负荷以及工质方面均优于R134a和R600系统。相同装机功率下,R717工质的循环和系统热效率均最大。增加装机规模有助于提升系统的热效率和单位换热面积发电量。R717系统热效率最大,单位换热面积发电量在合适的范围内,是海洋温差发电系统较为理想的循环工质。     

海洋温差能发电系统仿真平台开发及应用

构建海洋温差能发电系统仿真平台,对于开展该领域的技术研究具有重要意义。本文介绍了海洋温差能发电系统仿真平台研发技术,包括仿真系统热力循环模型和海水输送模型的构建、仿真平台的技术框架、仿真系统的特点及功能等,详细介绍朗肯循环各热力学过程的仿真计算模型,并利用该仿真平台分别计算了朗肯循环下9 种不同工质在海洋温差能发电系统中的运行效率,比较了它们之间的性能差异,给出了不同装机容量下的工质流量、温海水流量、冷海水流量及蒸发器、冷凝器的热负荷计算值。该成果为海洋温差能研究提供了一个有价值的仿真试验研究平台。     

日本长崎大学栗须教授来海洋学院讲学

应山东海洋湖沼学会理事长、山东海洋学院院长文圣常教授邀请,日本长崎大学工学部教授栗须正登博士及日本芝浦工业大学工学部研究所嘱托铃木晴之教授予84年12月15日抵达海洋学院访问讲学。栗须正登教授和铃木晴之教授多年来从事海洋温差能利用之研究。在海洋温差发电、海洋温差制淡、温泉发电等方面的模拟试验和海上试验工作中取的众多成果。     

海洋热能资源及其开发利用

海洋热能是清洁的可再生能源,全球海洋中蕴藏着丰富的热能资源,开发利用潜力巨大,它有可能成为21世纪人类解决能源短缺、全球变暖和淡水缺乏等问题的有效手段.目前,许多国家都在考虑海洋温差发电的问题,其中法国、日本、美国和印度的海洋温差发电技术发展比较快,已经建成了一些海洋温差能发电站,我国正处于研究试验阶段.文章结合全球大洋可利用的海洋温差能资源,回顾了世界海洋温差发电技术的发展历史,重点介绍了法国、日本、美国和印度的发展情况,希望我国积极开展海洋温差发电技术研究.     

海洋温差能发电技术的现状与前景

对海洋温差能发电技术的基本原理、类型、系统与装置、发展历史和现状作了全面的综述。介绍了国内外海洋温差发电技术的特点、难点和近期的研究热点,指出海洋温差发电技术必须与附属产品的开发利用相结合才能有竞争力,海洋温差发电技术要达到规模产业化还有相当长的路要走。     

开式循环系统海洋热能发电模拟试验

海洋热能发电在理论上有着充分根据,但实验验证仍是必经的一步。国外已进行了大规模的实验研究工作,国内则未见有关这方面工作的报道。本文介绍了在中国科学院广洲能源研究所进行的开式海洋热能发电模拟试验的情况。实验验证了低至0.01至0.03绝对大气压的蒸汽流仍能使透平正常工作。指出维持系统真空,抽除不凝结气体,以及设计制造低压透平是开式系统的两个特有的难题。文中提出了可能的解决途径;并用实验结果预测了一个100千瓦的现场试验电站的主要参数。     

小型温差能发电装置换热系统设计与试验

以海洋观测平台温差能供电装置为对象,开展了小型温差能换热系统研究工作。设计了一种换热系统,建立了换热管热传导仿真分析模型,并通过仿真,对换热管关键参数进行了优化。在此基础上,制作了小型温差能发电装置;对换热系统和发电装置进行了试验。试验结果表明,研制的换热系统能够在22.5℃的水环境中3 h内完成热能转换,与仿真结果一致,验证了文中设计的准确性,具有科研参考价值。     

全球海水温差能的开发利用大有可为

在全球1.45×10~(10)亿吨的海水中,每年吸收的太阳能约在37×10~(10)亿千瓦以上,每平方公里的海洋所含有的热能大大超过360吨石油所产生的能量。据估算,世界海洋的海水温差能达500亿千瓦,可供利用的为20亿千瓦。我国南海地处热带和亚热带,可利用的海水温差能约1.5亿千瓦。如此巨大的能量资源,既可再生,又无污染,又不占用宝贵的陆地,还可进行综合利用,因此开发利用海水温差能早就引起     

国际海洋能技术进展综述

在过去两年中,国际海洋能技术取得了重要进展。英国MeyGen潮流能发电场一期工程竣工,6 MW潮流能发电阵列并网发电,荷兰Torcado公司1.2 MW潮流能发电阵列并网发电,标志着国际潮流能技术开始迈向商业化应用。芬兰"企鹅"号1 MW波浪能发电装置在英国EMEC进行了3年多示范运行,澳大利亚Carnegie公司在英国康沃尔布放1 MW波浪能发电装置测试运行,以西班牙Mutriku、以色列Eco等为代表的小功率波浪能发电技术已实现并网运行。百千瓦级温差能示范电站运行良好,为兆瓦级电站建造积累了重要经验。分析国际海洋能技术现状及发展趋势,可为我国海洋能技术发展提供有益借鉴,有助于我国海洋能技术尽早实现产业化发展。     

陆上式100千瓦海水温差实验电厂评价

本文描述了世界上第一座陆上式海水温差电站的一些结果。电站被按装在瑙鲁共和国海岸。R—22被用作闭式循环电站的工质。对于平均海水温差为20℃时,可产生大约为100千瓦的总电功率。电站采用壳管式换热器,总传热系数较高。文中也讨论了海水温差电站用的透平。电站的净出力为15千瓦并且输送到瑙鲁共和国电力网。从实验电厂的各种试验中得到许多世界性的记录以及许多有价值的数据。海水温差电站的商用化时期即将到来。     

我国海洋能开发利用研究近况

随着科学技术和国民经济建设事业的迅速发展,我国的海洋能开发利用将进入一个新的阶段。1980年5月,设计总装机容量为3000千瓦的浙江省江厦潮汐试验电站,第一台机组(500千瓦)正式投产运行。1982年8月,上海航道局设计研究所等单位研制的灯标波力发电装置(50瓦)通过技术鉴定,开始试生产。这些,既是我国海洋能开发利用现状的描绘,也是海洋能开发即将进入新阶段的标志。 自1981年11月在广州举行全国第一次海     

一种高效海洋温差能发电循环的性能分析

海洋温差能是一种环境友好型、可持续利用的清洁能源,但是较低的海洋温差能发电系统效率阻碍了海洋温差能发电的商业化应用。提出一种新式循环,采用氨水混合工质,以及贫氨溶液回热和中间抽汽回热方式,实现对贫氨溶液及乏汽的热量二次回收利用。基于能量守恒方程和热力学定律,通过对循环中各设备部分建模分析,构建了新循环的热力模型,并与海洋温差能发电常用循环——朗肯循环进行性能对比分析,结果表明,新循环的热效率与净输出功相比朗肯循环均有显著提高,循环热效率最高可达4.565%,相较朗肯循环提高了25.9%。15 kW等级海洋温差能发电系统中,新循环的净输出功为7.038 kW,高于朗肯循环中的5.343 kW。新循环模型的建立及由此得到的各部分性能分析结果,可为海洋温差能商业化开发提供基础数据理论支撑。     

海洋能源研究动态

最近,在东京举行了美日海洋能源学术讨论会,探讨了今后五十年内海洋能源的开发动向。会上,美国国家海洋大气局海洋工程技术处处长J、R、Vadus予测:五十年后,世界油汽资源将消耗殆尽,煤将是廿一世纪的重要燃料。由于燃煤会带来一系列的不良后果,而海洋蕴藏着取之不竭、且毫无污染的能源,因此人们将把注意力集中在海洋能源的开发上。目前,各国均大力开展波浪、海流、盐度梯度差、温差发电的研究;随着技术的发展,温差发电将成为廿一世纪的实用能源。一些试验性温差发电站(如夏威夷10KW电站、日本在(?)鲁岛的30KW电站等)已投入使用,这就为进行大规模温差发电研究奠定基础。     

小型海洋观测平台温差发电技术研究与验证

针对小型自主式海洋剖面观测平台电能供给问题,开展了海水温差能发电技术研究工作;设计了温差能-电能转换系统技术方案,研制了试验样机;建立了仿真分析模型,对样机的热能转换和发电性能进行了分析;最终对样机进行了模拟环境下的试验验证。试验结果表明样机在12℃的环境中能够完成低温相变,在25~28℃的环境中能够完成高温相变,发电机输出功率达130 W,达到了设计要求,设计的系统能够有效地吸收、转换海水热能,并产生电能。     

海上高频讯道的设计

本刊1984年第三期曾发表“一个十通道短波遥控装置”一文。现将高频通道的设计简略补充介绍一下。为使浮标在500公里的距离能正常工作,我们利用一台现有的500瓦短波发射机,经过改装,使用8兆频率,调制方式:等幅报。收端天线是六米鞭状天线。接收机负载为CMOS电路输入电阻R_L(?)1MΩ。要求检波器给出10~(-4)瓦功率。     

海洋温差能闭式循环的研究与进展

在简述海洋温差能发电项目进展的基础上,文中综述了闭式海洋温差能循环系统用工质对热力循环效率影响的现状,以及朗肯循环和非共沸工质的Kalina循环等循环的研究和进展。目前,海洋温差能热力循环的热效率仍需要进一步提高,这一方面的研究主要集中在选择合适的热力循环工质,提高热力循环的发电温差,以及在热力循环中采取回热、中间抽气、贫氨溶液再热回收、引射器引射乏气等措施上。循环热效率也从朗肯循环的3%提高到了上原循环、国海循环等热力循环的5%以上。但目前对海洋温差能闭式循环的研究仍然偏向于理论,运用试验手段的试验研究相对较少,同时仍存在扩充非共沸工质种类等需要研究解决的问题。     

开式海洋热能发电模拟试验装置鉴定会在穗召开

中国科学院广州能源研究所最近研制成“开式海洋能转换实验室模拟系统。”该系统利用27℃温水作热源,7℃冷水作冷源,可以连续输出3.5瓦的电能,其折算热效率为2%左右。国家科委海洋组办公室于1986年12月6～7日在广州召开了鉴定会,12个单位19名专家参加了鉴定会。鉴定意见认为:该系统技术上是可行的,运行是成功的。在我国首次模拟将30℃以下温水,温差29℃左右的热能转换为电能,在