150 kW潮流能电站技术研究与示范项目直流海缆工程研究

150 kW海洋能开发利用关键技术研究与示范是国家科技支撑计划项目,根据该项目特点和技术方案,需要采用海底电缆进行电力输送。通过分析该示范项目特点,对项目所在地的外部海洋环境进行调研,通过对示范项目的系统方案进行分析确定海底电缆的电气参数,通过对项目所在地的海底情况进行调研确定敷设路径和敷设方案,从而选择合适的绝缘、护套和铠装材料,以满足电缆机械强度要求。通过项目的实施证明该海底电缆能够满足项目要求,对该电缆的研究是合理的,可以对同类项目起到参考借鉴作用。     

潮流能示范电站微观场址布局方案初探

以浙江舟山潮流能示范工程总体设计为蓝本,对电站微观场址布局中机组布置形式、机组横纵向间距对电站效益的影响进行了多层次、演进式的比较分析。通过探索研究,提出了推荐的前后排机组布置形式,揭示了横、纵向机组间距变化对机组发电效益的影响程度及变化规律,认识到机组横向间距的增大对电站效益的改善作用要显著优于机组纵向间距增大对电站效益的改善作用,并在此基础上,对浙江舟山潮流能示范电站的微观场址布局方案提出了建议。     

我国潮流能、波浪能研究与试验和示范工程现状分析

我国海洋可再生能源正处于快速发展时期,自2010年国家设立海洋可再生能源专项资金以来,一大批的示范工程、研究与试验项目得到大力的支持与推广,形成了一批拥有自主知识产权的技术与装备。但是作为一个全新的能源领域,在项目实施过程中难免遇到一些问题,文章对2010—2011年立项的海洋能专项项目情况进行调研分析,对研究与试验项目和示范工程进行分类总结与概括,阐述当前海洋能专项项目在实施过程中的问题和不足,并对将来海洋可再生能源专项项目的发展提出一些建议。     

渤海海峡潮流能高分辨率数值估算

利用非结构化网格有限体积方法的海洋模式FVCOM建立了一个高分辨率的渤海潮汐潮流模型,通过与历史结果和实测资料的对比证明了模型的可靠性,然后描述了渤海海峡的潮波运动状况,以模型垂向平均流速为基础对渤海海峡的潮流能进行了估算。结果表明,渤海海峡的潮流以往复流为主;最大可能流速的最大值出现在老铁山西角,为3.3m/s;对于平均能流密度大于100W/m2的海区,老铁山角附近达515.9km2,比登州水道大一个量级,而登州水道比其余诸水道均大一个量级。     

舟山海域潮流能资源评估

利用MIKE 21Flow Model_FM HD模块搭建包括杭州湾在内的整个舟山海域水动力模型,利用实测资料验证模型,验证结果表明,模型计算值与实测值吻合较好。由此表明,所建模型能够正确反映舟山海域的潮流特征。然后计算2014年舟山海域的潮流场,统计出舟山海域的潮流能平均功率密度和空间分布特征。计算出10个特征断面上潮流能资源理论蕴藏量约为250万kW,对舟山海域潮流能开发利用具有一定的参考价值。     

潮流能水轮机水动力分析方法

潮流水轮机是潮流能转换装置的核心装备,潮流水轮机水动力性能和载荷则是潮流能转换装置总体设计和结构设计的基本依据。到目前为止,流动分离、流固耦合、空化以及复杂环境条件等强非线性因素对潮流水轮机水动力的影响仍然是一个值得研究的问题。本文基于哈尔滨工程大学在潮流能利用技术领域多年的研究成果,对潮流水轮机在均匀流水动力分析和流固耦合分析的不同数值方法及相关计算结果进行了回顾和对比分析,并提出了一种水轮机波浪载荷的计算模型。     

潮流能发电装置现状分析

潮流能是海洋新能源中相对稳定且可提前预报的一类,较传统的拦坝式潮汐能开发具有环境影响小、开发规模灵活等优点,其大力发展可为海岛经济发展和海洋观测设备提供能源。文章对潮流能发电技术的研究现状进行了总结分析,详细介绍了水平轴、垂直轴和其他形式潮流能发电装置的构造以及国际上主流装置的设计参数和试验示范情况,重点对比分析了不同类型潮流能发电装置的特点和技术参数,简要总结了我国潮流能示范电站安装运行情况,并对其装置类型、导流罩作用以及布放形式等内容进行了讨论,可为我国潮流能资源的开发利用和潮流能装置测试区建设提供科学参考和设计依据。     

老铁山水道潮流能初步估算

采用ECOMSED海洋数值模型较好地模拟了渤海的潮流运动状况,估算了老铁山水道的潮流能的理论蕴藏量,并采用FLUX方法对该水道的技术可开发量进行了评估.结果表明,老铁山水道北侧近岸海域最大可能流速约2.5 m/s,平均功率密度超过500W/m2,大潮平均最大功率密度为3 700w/m2,小潮平均最大功率密度为1400w...     

海洋潮流能发电装置综述

介绍了国内外潮流能发电装置发展情况,从装置类型、工作原理和实际应用等方面进行了概括和综述,对比了不同类型潮流能发电装置的能量转换装置结构和载体形式的技术特点,评述了当前潮流能开发中存在的主要问题及未来的发展趋势,指出了当前国内潮流能发电装置的研究与国外仍有一定差距,缺少规模化,商业化。     

潮流能电站建设项目经济评价研究

潮流能电站建设项目经济评价研究旨在为建设投资决策和项目核准提供依据。在比较与研究水电和风电经济评价的成果、分析潮流能电站建设项目及其经济评价特点的基础上,参考《建设项目经济评价方法与参数(第三版)》的理论与方法,给出了潮流能电站建设项目经济评价的内容、步骤、参数和方法;强调了国民经济评价的重要性和敏感性分析的必要性;提出了海洋能电站利国利民,但建设成本和运营成本高,国家应给予海洋能电站建设项目政策优惠的建议;并说明了评价方法还应在实践中检验和不断完善。潮流能电站建设项目经济评价方法对促进沿海能源结构调整、节能减排、缓解气候变化以及促进偏远海岛能源供给,加强海岛建设以及巩固海防都具有重要的意义。     

我国潮流能资源开发评述

潮流能无污染,可预测性高,环境影响小,是一种非常有发展潜力的可再生能源.近年来,潮流能开发技术发展迅速,日趋成熟.我国潮流能资源丰富,合理有效的开发潮流能资源对保障我国的能源安全意义重大.文中总结我国潮流能开发利用中存在的主要问题,提出我国潮流能开发工作的几点建议.     

水平轴潮流能水轮机阵列对区域潮流场影响研究

为考察水轮机阵列对区域潮流特性的影响,本文基于Delft 3D-Flow建立斋堂岛及附近水域的三维水力学模型并通过实测数据进行校验。经验证后的模型,采用TSE方法确定阵列在目标水域中的放置位置,并通过动量损失方式模拟水轮机对流场的影响,进而研究和评估在一定水域面积下不同水轮机数量组成的阵列对潮流场的影响。仿真结果显示:该水域放置水轮机阵列将对附近较大范围水域的水位产生影响,在靠近阵列处水位变化最大能达到3 cm;对区域流速影响较为显著,当阵列中水轮机密度较大时,其尾流影响区域局部时刻流速下降能达到45 cm/s且影响距离可延伸至其下游2 km外。     

潮流能水轮机设计载荷工况研究

随着技术的不断发展,潮流能开发利用国际和国内分别进入了准商业化和示范工程阶段,但潮流能利用方面相关标准研究仍处于起步阶段,潮流能发电装置的相关设计标准的缺失,严重制约了潮流能发电装置的产业化进程。以500 k W海洋能独立电力系统示范工程项目潮流能水轮机的设计经验为基础,开展潮流能水轮机设计载荷工况研究,从外部环境条件、发电机组运行状态、载荷设计工况等几方面进行了分析研究,为今后水轮机设计标准的制定奠定了基础。     

海洋潮流能资源估算方法研究进展

综述了近15 a来国内外海洋潮流能资源评估方法的研究进展,介绍了英国、美国和加拿大等发达国家的潮流能资源评估方案.重点比较和评述了现有的4种潮流能资源计算方法的特点、异同和优缺点,在此基础上,提出了我国近海海洋潮流能估算的思路.另外,还对国际上主要的潮流能开发装置进行了分类介绍.     

潮流能装置年发电量估算方法研究

基于潮流能装置发电特性,通过分析在装置运行过程中由短期现场监测获得的潮流数据和电功率输出数据,实现对装置全年发电量的估算,并结合实测数据对分析方法进行了说明。本方法得到的估算结果,可作为装置运行效果的客观评判依据。此方法对波浪能装置年发电量的估算同样适用。     

山东省周边海域潮流能资源评估

采用基于三角形可变分辨率网格系统的三维海洋模型,模拟得到2012—2013年山东周边海域的潮汐潮流。对该海域潮流能进行模拟研究,结果表明:通过检验发现SELFE对山东周边海域的潮汐潮流具有较强的模拟能力。平均流速、最大流速、最大可能流速与能流密度分布一致,较大的区域都发生在渤海海峡和成山头海域,年平均能流密度分别达到600 W/m2和500 W/m2;选取了13个能流密度较大的重点断面,对山东省潮流能资源进行评估,山东省潮流能蕴藏量总量为1 202.9 MW,资源较为丰富。其中,渤海海峡诸水道潮流能蕴藏量为914.2MW,占山东省潮流能总资源储量的76%;成山角断面潮流能蕴藏量为190.3 MW,占山东省潮流能总资源储量的16%。综合以上计算结果及环境因素,文章推荐开发潮流能的海域为渤海海峡诸水道(尤其是北隍城北侧水道)和成山角海域。潮流能的开发利用对于解决能源短缺、改善全球生态环境和维持可持续发展具有重要意义,能够为我国维护海洋权益、迈向深蓝提供科学依据。     

舟山海域特定水道潮流能估算

对舟山海域高亭水道5个站位、灌门水道8个站位的连续26 h实测潮流资料进行分析。结果表明:高亭水道和灌门水道均为不规则半日潮,各站总的垂向平均流速在1 m/s以上。介绍了国际上常用的估算潮流能的方法:Farm方法和Flux方法,并用这2种方法分别对高亭水道和灌门水道潮流能进行估算。近似得到高亭水道可开发潮流能功率在4.67~5.31 MW之间,灌门水道可开发潮流能功率在7.92~9.37 MW之间。综合2水道可开发潮流能,换算成1 a的发电量,约占舟山市2005年用电总量的6%~7%。     

成山头外潮流能初步估算

应用短期潮流调和分析方法,对成山头外一定点连续观测站的潮流数据进行分析,计算了O1,K1,M2,S2,M4,MS4 6个主要分潮潮流调和常数及椭圆要素,分析了成山头外海区潮流的变化特征,通过潮流预报计算了该海域的潮流功率密度。结果表明:基于调和分析的潮流预报流速与实测流速吻合良好;成山头外海域表层、中层、底层的潮流平均功率密度分别为327 W/m2,219 W/m2,115 W/m2,垂向平均的平均功率密度为225 W/m2,该海域的潮流能理论蕴藏量为1.77×107 W。     

航行船舶利用潮流能的研究

本文基于船舶在流场中航行的理论及潮流场对船舶作用的原理,对给定航线的潮流状况结合主机油耗作数值计算,提出了航行船舶利用潮流能节约能源的初步研完成果。 虽然潮流能的品位低于潮汐能,但它用于航行船舶节能有显著实效,在开发利用海洋能方面有其实际意义。     

成山角潮流能的初步估算

一、前言近200年来,能源在人类发展工农业的历史中起着非常重大的作用。自本世纪七十年代以来,工业化国家受到石油危机的冲击。因此,新够源的开发,已成为各国工业发展必须解决的重大问题之一。我国自建国以来,工农业生产有了很快增长。但是,由于生产的迅速发展和人民物质文化生活水平的提高,能源的供应不能适应要求。