销售热线
0571-89935606
0571-89936112

ELECTRICAL TEST
波浪能发电(wave power generation)是以波浪的能量为动力出产电能。海洋波浪蕴藏着巨大的能量,正弦波浪每米波峰宽度的功率P≈HT kW/m。式中,H为波高,m;T为波周期,s。
通过某种装置可将波浪的能量转换为机械的、气压的或液压的能量,而后通过传动机构、气轮机、水轮机或油压马达驱动发电机发电。
全球有经济价值的波浪能开采量估计为1~10亿kW。中国波浪能的理论储量为7000万kW左右。
波浪能发电方式数以千计,按能量中央转换环节重要分为机械式、气动式和液压式三大类。
1、机械式
通过某种传动机构实现波浪能从往复活动到单向旋转活动的传递来驱动发电机发电的方式。选取齿条、齿轮和棘轮机构的机械式装置。随着波浪的升沉,齿条跟浮子一路起落,驱动与之啮合的左右两只齿轮作往复旋转。齿轮各自以棘轮机构与轴相连。齿条上升,左齿轮驱动其轴逆使仉旋转,右齿轮则顺使仉空转。通过后面一级齿轮的传动,驱动发电机顺使仉旋转发电;凳阶爸枚嗍窃缙诘纳杓,往往结构笨沉,靠得住性差,未获实用。
2、气动式
通过气室、气袋等泵气装置将波浪能转换成空气能,再由气轮机驱动发电机发电的方式漂浮气动式装置工作道理图。由于波浪活动的表表性和较长的中心管的阻隔,管内水面可看作静止不动的水面。内水面和气轮机之间是气室。当浮体带中心管随波浪上升时,气室容积增大,经阀门吸入空气。当浮体带中心管随波浪降落时,气室容积减幼,受压空气将阀门关关经气轮机排出,驱动激昂式气轮发电机组发电。这是单作用的装置,只在排气过程有气流功率输出。
图3是振荡水柱气动式装置工作道理图。它有两组吸气阀和两组排气阀,固定气室的内水位在波浪激励下起落,形成排气、吸气过程。四组吸、排气阀相应开启和关关,使交变气流整流成单向气流通过激昂式气轮机,驱动发电机发电。这是双作用的装置,在吸、排气过程都有功率输出。气动式装置使缓慢的波浪活动转换为气轮机的高速旋转活动,机组缩幼,且重要部件不和海水接触,提高了靠得住性。
气动式装置在日本益田善雄发现的导航灯浮标用波浪能发电装置上得到成功的利用。1976年,英国的威尔斯发了然能在正反向交变气流作用下单向旋转做功的对称翼气轮机,省去了整流阀门系统,使气动式装置大为简化。图4是对称翼气轮机工作道理图。
该型气轮机已在英国、中国新一代导航灯浮标波浪能发电装置和挪威奥依加登岛500 kW波浪能发电站得到成功的利用。选取对称翼气轮机的气动式装置是迄今最成功的波浪能发电装置之一。
3、液压式
通过某种泵液装置将波浪能转换为液体(油或海水)的压能或位能,再由油压马达或水轮机驱动发电机发电的方式。颔首鸭液压式装置简图 。
波浪活动产生的流体动压力和静压力使靠近鸭嘴的浮动前体升沉并绕相对固定的回转轴往复旋转,驱动油压泵工作,将波浪能转换为油的压能,经油压系统输送,再驱动油压发电机组发电。
颔首鸭装置有较高的波浪能转换效能,但结构复杂,海上工作安全性差,未获实用。图6是收缩斜坡聚焦波路式装置简图。波浪进入宽度逐步变窄、底部逐步抬高的收缩波路后,波高增大,海水翻过导波壁进入海水库,波浪能转换为海水位能,而后用低水头水轮发电机组发电。聚焦波路装置已在挪威奥依加登岛250 kW波浪能发电站成功的利用。这种装置有海水库储能,可实现较不变和便于调控的电能输出, 是迄今最成功的波浪能发电装置之一。但对地形前提依赖性强,利用受到局限。