大管岛多能互补独立供电系统总体设计研究

论述了采用波浪能/太阳能/风能多能互补的独立供电系统的总体设计技术,并对多能互补独立电系统的电能输出,在并流、储能与能量控制、用户负荷调节(调峰技术)等技术方面阐明了设计思路。     

多能互补海洋能集成发电技术研究综述

介绍了国内外基于风能、太阳能、波浪能和潮流能等海上可再生能源进行多能互补集成发电的研究发展情况,从不同技术研究侧重点、不同装置机理差异性和多能互补集成发电方式等方面进行了概括和综述,对已有设备和理论研究等进行了对比,评述了目前海洋多能互补集成发电技术研究中存在的主要问题以及未来的研究发展趋势,指出未来海洋能源集成发电需在离岸化、新材料、大型化和阵列布局等方面进行技术研究和攻关。     

基于文献计量的波浪能领域研究态势分析

以Web of Science数据库中收录的主题为波浪能文献数据为研究对象，利用文献计量与知识图谱可视化分析方法，梳理波浪能领域研究趋势、科研力量布局，分析主要涉及学科方向和学科交叉情况，构建领域监测指标和前沿热点剖面，挖掘领域演进脉络与高被引关键文献，分析全球波浪能研究领域研究动态、前瞻热点及未来趋势，为波浪能发展提供参考。研究发现：波浪能领域科研论文体量及被引量整体呈逐步上升趋势，经历初步发展、繁荣发展和深化发展的阶段，涌现一批核心文献与著者，团体化纵深协作趋势尚待强化，亟需多学科深度融合。英国、葡萄牙等欧洲国家发展领先，研究机构方面普利茅斯大学、里斯本大学优势明显。该领域热点主要集中在波浪能转换装置、波浪能资源评估、振荡水柱波能转换、波浪能多能互补及环境相互作用。与风能等新能源多能互补和组合式联合发电、与其他海上结构耦合开发成为重要发展方向。     

海洋能开发的多能互补装置及分布式发电系统

海洋能种类多、储量大、可再生、污染少,是可持续开发的重要清洁能源。针对海洋能具有波动性、能量密度低的特点,利用不同能源之间的互补性开展多能互补装置及分布式发电系统研究的意义重大。文章根据各种海洋能的开发利用特点,阐述当前多能互补发电装置的理论模型及其基本结构,为海洋能综合发电装置设计和降低海洋能开发成本提供参考;利用各种海洋能、风能和太阳能之间的互补性,优化多种能源的配置,构建分布式发电微网,使系统获得稳定的电力输出,可实现海洋能的有效利用;多能互补模式能提高海洋能开发的经济性和能量利用率,具有较大的发展前景。     

南澳将建全国最大规模的岸式波力电站

由中科院广州能源研究所和广东省南澳县风能开发总公司合作开发的波浪能开发项目,经过一年多的前期试验准备工作,一个100千瓦的岸式振荡水柱型波力电站已于今年8月在南澳县动手兴建。该电站建成后,将成为全国最大规模的岸式波力电站。 风能、太阳能、波浪能都是取之不尽,用之不竭的可再生能源。随着不可再生能源的日益枯竭,开     

未来世界的7种可替代能源

近期，在美国开展的项对各种能源的调查中显示，未来，最有希望被人类使用的可替代能源有7种：风能、太阳能、地热能、潮汐能、太阳电池板、波浪能和水力发电。其中风能是最值得利用的一种能源。     

一种新型的海上浪风光综合发电船

提出了一种新型综合发电船,其主要由驳船、波浪能转换装置、风能转换装置、太阳能转换装置和其余发电相关设施五个部分组成;本装置基于驳船这一可移动载体,能够根据实时能源情况更改工作场地,是一个可移动的分布式能源供应系统,它能够综合利用选定区域内的波浪能、风能和太阳能进行发电,解决现有海上能源发电系统存在的发电效率低、稳定性差和单元发电成本高等问题。文中详细阐述了该发电装置的结构和工作原理,并从设计、运用等方面浅析了该发电装置的优点。这种综合发电船具有较大的推广性和实用性。     

偏远海岛风－光互补海水淡化系统的优化设计

因地制宜地开发当地丰富的风能、太阳能等可再生清洁能源,并以此为动力进行海水淡化,是解决沿海及偏远海岛淡水供应不足的最佳方案。文章就三沙市永兴岛作为实施地,根据当地风能、太阳能和水资源情况,对风－光互补海水淡化系统进行优化设计及经济效益分析。     

钓鱼岛、黄岩岛海域风能及波浪能开发环境分析

利用模拟海浪数据、CCMP风场资料,对我国钓鱼岛、黄岩岛附近海域的波浪能、风能资源特征展开研究,为海浪发电、风力发电、海水淡化等资源开发工作提供参考,也期望可为解决我国维护海洋权益、海洋资源开发、在边远海岛驻军、军用/民用舰船在远洋活动的电力、淡水问题提供科学依据和辅助决策。此外本研究还就钓鱼岛、黄岩岛附近海域的风力等级频率、浪级频率、风向频率、波向频率等海洋环境特征进行统计分析,为海洋工程、防灾减灾等提供参考。结果表明:(1)钓鱼岛海域的风能密度呈单峰型月变化特征,年平均值为450 W·m-2,黄岩岛海域的风能密度呈"W"型月变化特征,年平均值为228 W·m-2;钓鱼岛年平均值波浪能流密度为14 kW·m-1,黄岩岛为11 kW·m-1;(2)钓鱼岛、黄岩岛海域的有效风速、可用波高、100W·m-2以上风能密度、2 kW·m-1以上波浪能流密度出现频率都整体较高,这对资源开发是很有利的;(3)1988—2010年期间,钓鱼岛、黄岩岛的风能密度、波浪能流密度整体呈递增趋势,这对风能、波浪能资源的开发也是有利的。(4)从资源的储量来看,钓鱼岛、黄岩岛蕴藏着丰富的波浪能、风能资源,且资源储量比我国沿海平均值丰富。综上,钓鱼岛、黄岩岛海域蕴藏着丰富的、适宜开发的风能、波浪能资源,实行海浪发电、风力发电、风浪联合发电、海水淡化等工作,将具有广阔的军事和经济前景。     

中国南海岛礁建设:风力发电、海浪发电

电力和淡水紧缺直接影响到深远海、边远海岛的生存与可持续发展,一直以来是一项世界性难题。本文利用CCMP风场、模拟的海浪场数据,以某重点岛礁作为研究对象,对风能和波浪能资源特征进行了系统性的分析。结果表明,研究海域蕴藏着较为丰富、适宜开发的风能、波浪能资源:(1)除去极端风、浪情况外,全年基本都可进行风能和波浪能开发,峰值出现在12月至翌年1月,月平均风能密度在370W/m2左右,波浪能流密度在20kW/m左右;即使在最贫乏的4—5月,能源均处于可利用状态。(2)有效风速、可用波高出现频率、能级频率都很丰富:各月有效风速频率在70%以上;全年大部分时间可用波高、50W/m2以上风能密度、2kW/m以上波浪能流密度出现频率都在50%以上。(3)研究海域的波浪能主要由以下海况贡献:波高2~3m,波周期6~7s的海况,贡献率为14.6%。(4)研究区域的风能主要由ENE、NE、SW、WSW向贡献,其中又以100~300W/m2出现的频率最高;1 000W/m2以上的高风能主要由WSW向贡献。波浪能主要由NNE和WSW向的浪贡献;频率最高的是0~5、5~10kW/m。(5)近24年研究海域的风能密度没有显著的变化趋势,波浪能流密度以0.25kW·m-1·a-1的趋势显著性递增。(6)风能、波浪能在冬夏两季、夏季风向冬季风过渡期间都表现出很好的稳定性,5月的稳定性相对较差。(7)风能总储量为2 050kW·h/m2,有效储量为1 722kW·h/m2;波浪能的总储量为84 079kW·h/m,有效储量为66 336kW·h/m。     

水平轴潮流能发电装置控制流程设计

以正在研制的水平轴潮流能发电装置为对象,开展了工作流程控制方法的研究工作。建立了基于叶素-动量理论的动力特性仿真模型;利用仿真模型考察了发电装置的启动转矩和转速特性,以及流速大于额定流速条件下的功率限定问题,制定了基于发电机输出电压的启动控制策略和基于发电机输出功率的功率限定控制策略。根据控制策略,设计了装置的控制流程。结合潮流变化情况,对控制流程进行了仿真。仿真结果表明,基于发电机输出电力参数的控制流程能够较好地实现对发电装置的控制。     

适用于并网型海洋能发电装置的防孤岛检测方法研究及系统设计

针对海洋能发电装置的研究现状和未来发展,预计并网型海洋能发电装置会成为重要发展方向,主要是在用户侧并网。发电装置与本地负载会产生孤岛效应,对电网和发电装置的安全性和稳定性产生严重影响。因此,并网前对海洋能发电装置进行防孤岛能力的检测成为必然环节。文中设计了一种适用于并网型海洋能发电装置的防孤岛检测系统,介绍了系统的功能与结构,参考分布式发电装置接入电网的相关标准,探讨了适合并网型海洋能发电装置的防孤岛检测方法,为检测工作的开展打下基础。     

基于GPS-RTK技术的波浪能发电装置结构动态位移监测及滤波方法

利用全球定位系统实时差分技术（Global Positioning System Real-Time Kinematic,GPS-RTK）对波浪能发电装置进行结构变形监测得到的信号会存在噪声。针对这个问题,本文提出一种结合巴特沃斯（Butterworth）滤波器和自相关函数经验模态分解（Empirical Mode Decomposition,EMD）的滤波降噪算法,利用动态位移仿真信号进行了实验验证。结果表明：该滤波算法能够有效降低装置动态位移监测数据中噪声的影响,利用滤波算法对仿真信号进行降噪处理之后,可以提取出信号中包含的结构固有频率。     

Experimental Study on Hydrodynamic Characteristics of Vertical-Axis Floating Tidal Current Energy Power Generation Device

To study the characteristics of attenuation, hydrostatic towage and wave response of the vertical-axis floating tidal current energy power generation device (VAFTCEPGD), a prototype is designed and experiment is carried out in the towing tank. Free decay is conducted to obtain attenuation characteristics of the VAFTCEPGD, and characteristics of mooring forces and motion response, floating condition, especially the lateral displacement of the VAFTCEPGD are obtained from the towing in still water. Tension response of the #1 mooring line and vibration characteristics of the VAFTCEPGD in regular waves as well as in level 4 irregular wave sea state with the current velocity of 0.6 m/s. The results can be reference for theoretical study and engineering applications related to VAFTCEPGD.     

三个台风对我国东部沿海风电的联合影响

基于CCMP(cross-calibrated multi-platform)再分析风场数据,研究了9907号, 9908号和9909号3个台风对中国沿海5个风电场的影响,分别从台风的形成以及路径,对沿海风电场风速的影响,台风期间的发电情况等详细地描述了台风对风电机组的影响。发现:台风对5个海上风电场的影响可以分为3个阶段,第一阶段是1999年8月1—4日,输出功率由南向北依次降低,此时主要受9907号台风的影响;第二阶段是8月6—9日,8月6日也呈现输出功率由南向北降低,主要是9909号台风由南海途径台湾海峡即将进入东海的影响;受9908号台风影响, 8月7日最大输出功率出现在S3风机。8月8日,受9908和9909号台风的叠加影响, S4风机的输出功率达到15天的最大值38.4 MW。第三个阶段是8月12—15日,受大气锋面的影响, S1—S5输出功率呈现波动。台风过境期间提高了各站点的运营能力和部分站点的额定容量,未对风电机组产生大的破坏。研究成果可为相关部门在台风期间海洋风力发电的决策提供参考。     

岭澳核电站厂址转移和定位

在广东第二核电站确定在深圳市岭澳地区建设后, 广东省电力设计研究院进一步分析了岭澳地区内各候选地点的特点, 果断地提出厂址由原先推荐的岭澳东移至岭澳西, 并据此完成了项目的可行性研究。实践证明： 厂址转移工作是成功的, 将带来巨大的社会效益。特大型工矿企业的定位是基本建设中的一项战略部署, 本文以岭澳核电站为例, 就厂址转移的原因、工作思路及工作过程作了具体的论述     

点吸收式波浪能发电装置姿态特性分析

点吸收式波浪能发电装置是一种最简单的振荡体式波浪能发电装置, 但其安装成本高、生存能力较差。本文针对点吸收式波浪能发电装置的姿态稳定性问题, 开展了其在波浪作用下的运动姿态和发电功率之间的关系研究。首先介绍了点吸收波浪能发电装置的工作原理; 然后,根据我国南海海域的自然资源条件, 划定波况范围, 利用相似理论在实验室中模拟波浪参数,选定工况, 建立模型, 设计测量系统, 开展物理模型试验; 最后, 利用试验结果分析了发电装置的最佳发电周期、波高对装置发电功率的影响, 装置姿态对发电功率的影响等。本文为点吸收式波浪能发电装置设计及测试提供了参考。     

Bi2 Te3 合金低温热电性能及冷能发电研究

利用机械合金化和冷压烧结法制备得到n型和p型Bi₂Te₃基热电材料,在80—300 K温度范围测量了电导率、Seebeck系数,结果表明其具有良好的低温热电性能.采用Bi₂Te₃基热电材料制备出半导体热电器件,并配合附属设备搭建出一套半导体温差发电装置.利用液氮汽化时释放的冷能,对半导体热电器件的发电性能进行实验研究,得出这种半导体热电器件输出电压、输出功率与电流关系式,测得最大的输出功率达到1.33 W,从而证明了冷