关于美国观测技术创新和应用的借鉴和思考

海洋观测技术是有效管理海洋事务、行使国家主权的重要手段。海洋观测技术的自主与可控对我国具有十分重要的意义。创新与应用是实现海洋观测技术自主与可控的核心,海洋观测网是实现海洋观测技术创新与应用的载体。文章梳理美国三大观测网(全球海洋观测系统、综合海洋观测系统和海洋观测倡议)的发展历史,提出政府在以观测网为代表的海洋观测技术发展的组织、实施和管理方面发挥主导作用;根据我国海洋观测的现状,借鉴美国海洋观测网的发展经验,对我国基于创新与应用的海洋观测网的组织、实施、管理和发展提出建议。     

海洋能发电装置室内试验的测量不确定度评定

为完善我国海洋能发电装置室内试验的量值溯源和量值传递,提高实验室测量数据的科学性和严谨性,保障海试工作的顺利开展,文章根据相关国际指南和标准,以潮流能发电装置模型能量俘获效率的室内试验为例,研究测量不确定度的评定方法。研究结果表明:根据潮流能发电装置模型能量俘获效率的计算公式,其测量不确定度评定的分量包括叶轮半径、水流速、水密度以及扭矩仪扭矩和转速;分别计算各分量的标准不确定度并进行合成,最终得出俘获效率的分散区间;该方法可为海试阶段样机的测量不确定度评定奠定基础。     

波浪对潮流能水轮机性能测试影响的实验研究

随着潮流能开发利用技术日趋成熟,对其测试工作也提出了更高的要求。然而,在潮流能装置性能测试中,波流相互作用的影响往往被忽略,导致测试结果不准确。为了研究波流相互作用对测试的影响方式与程度,采用物理模型试验的方法,对垂直轴潮流能发电装置模型进行了试验研究。通过分析波流作用下装置的扭矩、转速及发电功率,发现波流与发电装置耦合作用明显,相比不存在波浪影响的情况下,叶轮的转动、主轴的扭矩都变得不规则,启动流速变小,同时,扭矩、转速及发电功率的瞬时值显著增大。测试结果表明,波流相互作用对装置性能测试影响显著,平均影响程度约10%,研究结果为今后潮流能发电装置性能测试标准的制定和完善提供了参考和依据。     

促进我国海洋可再生能源发展的政策路线研究

作为有利于缓解能源问题、调整能源结构的新兴能源,海洋可再生能源的健康发展需要完善的政策支持。文章总结了我国海洋能发展的现状和存在的主要问题,明确研究海洋能政策的意义,在此基础上结合海洋能发展特点总结制定海洋能政策的基本原则,提出基于种子期、萌芽期、成长期和成熟期的海洋能政策制定和发展路线的建议。     

潮流能发电装置测试平台结构设计浅析

目前我国已研制出潮流能发电装置,实海况试验是潮流能发电装置从工程样机走向规模产业化应用的关键环节,为此迫切需要建设发电装置试验测试平台以试验测试发电装置发电效率。文章就潮流能发电装置试验测试平台结构设计做进一步研究,以期为今后该类平台设计提供有益的参考。     

闭环控制在波浪数值水槽中的应用

为了解决波浪数值水槽控制端与试验区波浪数据不一致的问题,需建立波浪数据的"控制—采集—反馈—再控制"闭环控制系统。采用FLUENT的UDF编程功能,实时采集试验区波浪数据作为造波控制系统的反馈信号,通过对试验区波浪数据进行谱分析,并与目标谱进行比较,进而修改控制系统的传递函数,实现了波浪数值水槽的闭环控制。大量的不规则造波实例表明,该闭环控制方法不仅可以修正波浪控制端与试验区的误差,且具有较好的稳定性。闭环控制的实现显著提高了系统的造波质量与品质,具有较好的应用前景。     

美国NNMREC对我国海洋能试验场建设的启示

美国西北国家海洋可再生能源中心(Northwest National Marine Renewable Energy Center,NNMREC)是美国国家能源局成立的从事波浪能与潮流能开发的科研机构,目前它在波浪能和潮流能开发利用技术方面开展了许多卓有成效的工作。文章主要介绍了NNMREC在波浪能和潮流能领域的研究成果和目前开展的主要工作,并重点介绍了其太平洋海洋能源中心、移动测试平台及海洋能装置环境监测等方面的技术现状,旨在对我国的波浪能和潮流能开发利用技术尤其是海洋能试验场的建设提供积极的参考和借鉴。