我国波浪发电发展现状分析及趋势预测
海洋能源
利用海洋能源,是当今世界能源研究的方向。特别是在能源关系到国家安全,地球矿物波浪逐渐枯竭及环境状况日益恶化的形势下,如何有效利用资源丰富、可再生的海洋资源,显十分重要,惯性波浪发电技术就是在现有利用海洋波浪能发电研究的基础上,运用成熟的机械制造及发电技术进行有效的组合。将广阔海岸取之不尽,用之不竭的波浪能低成本地转化为电能,为改善中国东部沿海地区能源短缺和环境改善开辟一条新的途径。
波浪发电(wave power)将波浪能转换为电力的技术。波浪能的转换一般有三级。第一级为波浪能 的收集,通常采用聚波和共振的方法把分散的波浪能 聚集起来。第二级为中间转换,即能量的传递过程,包括机械传动、低压水力传动、高压液压传动、气动传动, 使波浪能转换为有用的机械能。第三级转换又称最终转换,即由机械能通过发电机转换为电能。波浪发电要求输入的能量稳定,必须有一系列稳速、稳压和蓄能等技术来确保,它同常规发电相比有着特殊的要求。利用波浪发电,必须在海上建造浮体,并解决海底输电问题;在海岸处需要建造特殊的水工建筑物,以利收集海浪和安装发电设备。波浪电站与海水相关,各种装置均应考虑海水腐蚀、海生物附着和抗御海上风暴等工程 问题,以适应海洋环境。 波浪发电始于20世纪70年代,以日、美、英、挪威等国为代表,研究了各式集波装置,进行规模不同的波 浪发电,其中有点头鸭式、波面筏式、环礁式、整流器 式、海蚌式、软袋式、振荡水柱式、收缩水道式等。1978年日本开始试验“海明号”消波发电船。1985年挪威在奥伊加登岛建成500kW的岸式振荡水柱波 浪发电站和35OkW收缩水道水库式波浪电站向海岛 供电。 中国于1990年在珠江口大万山岛安装的3kw岸式波浪发电机试发电成功。
可利用的波浪能功率
波浪能是最清洁的可再生资源,它的开发利用,将大大缓解由于矿物能源逐渐枯竭的危机,改善由于燃烧矿物能源对环境造成的破坏。
椐有关资料估算,全世界沿海岸线连续耗散的波浪能功率达27×105 MW,技术上可利用的波浪能潜力为10×105 MW,中国陆地海岸线长达一万八千多公里、大小岛屿6960多个。根据海洋观测资料统计,沿海海域年平均波高在2.0M左右,波浪周期平均6s左右。台湾及福建、浙江、广东等沿海沿岸波浪能的密度可达5~8kW/m。波浪能资源十分丰富,总量约有5亿千瓦,可开发利用的约1亿千瓦。
开发现状前景
首选新能源之一
中国近海受季风控制,冬季浪大,夏季浪小,特别是冬季在强烈的偏北风吹拂下,从黄海到南海形成一条东北—西南走向的大浪带,平均波高在2米以上,且周期在4-8s之间,有利于波浪能发电,具有广阔的开发利用前景。
我国海域辽阔,总面积470万km2,海岸线漫长,约1.8万km,波浪能资源非常丰富。尤其在几个相对发达的沿海区域,如浙江、广东、福建等地海洋能蕴藏量大、能量密度高,具有较好的开发应用价值,而且这些地区经济建设发展迅速,对能源需求大,再生洁净能源的开发利用有利于经济的可持续发展。
随着世界矿物能源的逐步减少,人们必须寻找新的能源,海洋能源无疑是首选的新能源之一;随着矿物能源对环境的破坏日益严重,人们也在寻找新的替代能源,可再生、清洁的海洋能源,也是最理想的替代能源之一。近年来,世界各国都制定了开发海洋能源的规划。我国也制定了波浪发电以福建、广东、海南和山东沿岸为主的发展目标。着重研制建设100kw以上的岸式波力发电站。因此波浪发电的前景是十分广阔的。世界各国进行的研究虽然波浪能开发的技术复杂、成本高、投资回收期长。但是近200年来,世界各国还投入了很大的力量进行了不懈的探索和研究。除了实验室研究外,挪威、日本、英国、美国、法国、西班牙和中国等国家已建成多个数十瓦至数百千瓦的试验波浪发电装置。主要的形式有活动点头鸭、波面筏、海蚌型;浮体式振荡水拄型;固定式(岸式)振荡水拄型;水流型;压力柔性袋型等装置。
英国已建成750kw规模的商业波浪发电站并网发电。
中国我国在广东汕尾建设的100kw振荡水拄式波浪发电站也已经通过验收,存在的问题也逐步得到改进。
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