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单浮体气动式波浪能发电技术取得新进展

文章来源:海洋能研究室  |  发布时间:2022-01-19  |  【打印】 【关闭

  

  海洋波浪能分布广泛,具有巨大的开发潜力。波浪能转换系统环节多,每一环节受制于海洋波浪的不定常性,难以实现转换效率的显著提升,因此关于整机转换效率提高的研究始终是个热门课题 

  波浪的不定常性一方面导致能量转换系统效率的提高具有较大难度,另一方面其波动传播的特点又为能量聚集创造了条件。目前国际公认波浪能气动式发电技术具有结构简单、可靠性高的优势,然而尽管研究历史悠久、示范装置众多,并且部分电站运行时间超过10年,但始终未能克服普遍存在的能量转换效率较低的问题,商业化进程缓慢。 

  鉴于发电模型研究是开发海试样机中的一个重要过程,中国科学院广州能源研究所研究团队在2020年度国家自然科学基金区域创新发展联合基金项目“自航单浮体气动式波浪能高效转换机理研究及验证”的支持下,充分发挥振荡聚波的优势,创新研发了一种单浮体气动式波浪能发电模型 

  科研团队依据国际上的测试规范,对单浮体气动式波浪能发电模型在国家海洋技术中多功能造波水池进行了测试,得到了规则波下波电转换特性和不规则波下波电转换特性。测试结果表明:1)所完成的规则波工况中,在平均周期为2.58s、平均波高为0.1040m的工况下电池负载下最大波电转换效率为63.36%2)所完成的不规则波工况中,在谱峰周期为2.62s、有效波高为0.1412m的工况下电池负载下最大波电转换效率为30.17%。 

  此次单浮体波浪能高效转换的实验室测试结果为开展高效转换、低成本的实型气动式波浪能发电样机的研发提供了实验依据,对推动行业的发展具有重要意义。 

 

图1. 单浮体气动式波浪能发电模型

 

 

 

图2. 电池负载下规则波发电模型波电转化特性

 

 

图3. 电池负载下不规则波发电模型波电转化特性

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