振荡浮子式波浪能装置运动预测数值分析方法

针对振荡浮子式波浪能装置,考虑其中浮体的6自由度运动及浮子与浮体之间的相对垂荡运动,推导非线性联合运动方程。基于细长体理论对该装置在作业海况下的波浪载荷进行分析。将该数学运动模型与已有的试验数据进行对比,验证了模型和分析方法的准确性。

一种新型振荡浮子式波浪能发电装置的研究构想

波浪能是目前国内外海洋能研究的热点,我国波浪能储量丰富,开发利用潜力巨大。深入研究波能转换装置,对解决我国日益严峻的能源和环境问题具有重要意义。文中首先综述了现有的振荡浮子式波能发电装置的研究现状,并将其归类;依据现存装置的优缺点提出了一种新型振荡浮子式波能发电装置,并对其研究过程进行了详细的阐述。

南海海况下振荡式波能发电装置的研究与分析

振荡浮子波浪能发电装置能量的转换效率较高,可以在不同水深条件(特别是超过40 m的深水区)下工作,南海海域属于深水区,振荡浮子波能发电装置更能较好地适应。文章在已有资料的基础上,根据线性波浪理论中随机波浪力的理论,结合南海海况,计算振荡浮子垂直方向的波浪力分布,再用AQWA模拟计算不同形状的浮子在随机波浪力下的运动与受力分析。综合以上研究得出适合南海海况的浮子形状,完成装置的初步优化,为装置的海试以及推广应用提供依据,为三沙市在海洋能(波浪能)利用方面提供参考。

不同特征宽度对俘获宽度比的影响分析

特征宽度是计算波能转换装置俘获宽度比的重要参数,国内外目前尚无统一的计算方法。为了研究不同特征宽度计算方法对俘获宽度比结果的影响,提出了波能转换装置特征宽度的一种计算方法,利用典型振荡浮子式波能转换装置“Wavebob”的数据,建立振荡浮子AQWA数值模型并进行水动力学分析,计算了4种特征宽度计算方法下的能量俘获宽度以及俘获宽度比。研究结果表明,不同特征宽度的计算方法对俘获宽度比结果影响显著,规则波条件下的最大差值为27.19%,不规则波条件下为13.14%;因此在计算波能转换装置俘获宽度比时,应根据装置形式合理选择特征宽度计算方法。研究结果对于波能转换装置特征宽度的计算以及评价俘获性能方面具有重要的应用价值。

面向远洋海岛的多能源礁盘电站布局优化及发电潜力勘探

远洋海岛远离大陆,现有研究考虑利用风、光等可再生能源进行远海海岛的能量供给,但并未考虑远洋海岛土地资源紧张等问题。针对这些问题,文中在充分评估海岛及其周边礁盘区域场景中风/光/波浪能资源状况的基础上,基于无桨叶风机、漂浮式太阳能电池板以及振荡浮子式波能捕集装置,提出了多能源礁盘电站的一体化建设布局方案。在等年值投资成本和布局约束下,以年总发电量最大为目标函数,建立布局优化和发电潜力勘探混合整数规划模型,利用CPLEX对模型算例进行求解,并与不同精确度下穷举法的计算结果进行对比。算例结果表明,所提建设布局方案合理可行,其发电潜力较大,能较为充分地满足对远洋海岛的电力供应,同时尽可能避免了对海岛土地的过多占用。