潮汐能亲鱼型水轮机研发与数模验证

超低水头水力发电机组是国内外学者研发难点所在,潮汐能电站水轮机对生态的影响备受关注。针对鱼类经过水轮机时容易遭受以机械撞击、压力变化为诱因的损伤,提出一种结构简单、过流能力强、运行性能高的变螺距螺旋叶片式亲鱼型水轮机。以不同叶片数、螺距等结构参数为优化目标,以不同运行工况为研究主线,基于计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)三维数模探究鱼类经流水轮机内环境特性。研究表明,双叶型变螺距转轮相对传统多叶片转轮鱼类过机率高(螺距变比1.2:0.9),适当加长转轮流道有益于降低流场压力梯度(3.9倍叶片区长),从而进一步减小鱼类过机机械损伤与压力损伤。综合理论设计与数模分析得到亲鱼型水轮机设计工况的效率为83.43%,流道内流最大压力梯度为-31kPa/s(<遭受压力梯度损伤阈值-50kPa/s),负压区鱼类低压损伤概率为0.02%。

中国潮汐能资源评估与开发利用研究进展

回顾了我国潮汐能资源评估和开发利用状况,介绍了目前国际上使用的几种重要的潮汐能开发利用形式,详细描述了国内外有关潮汐能资源储量评估的主要方法,包括建国以来我国开展的4次潮汐能资源普查总体情况,统计分析了我国沿海潮汐能资源的时空分布特征,概述了仍在运行的我国部分潮汐电站的基本状况和规模,并提出了我国潮汐能开发利用所面临的问题和相应的解决方案。

我国潮汐能开发利用前景展望

近年来,能源和环境问题一直制约着我国经济的发展。潮汐能作为一种洁净、无污染且可再生的能源,对其进行有效开发利用不失为一良策。文章总结了国内外潮汐能利用状况并简要介绍我国潮汐能开发利用的意义及其开发可行性情况。同时,指出我国潮汐能大规模开发利用所面临的问题,在此基础上,提出未来研究的方向并给出相应建议。

我国潮汐能发电的研究与发展

随着对环境污染越来越重视,很多国家都加紧潮汐能发电的研发。通过对国内外潮汐能研究现状的梳理,基于我国潮汐能研究和开发现状,认为我国潮汐能发电的技术动力不足,政策支持力度不够,一方面需要促进国内外合作,实现技术突破;另一方面需要政府提供更加优惠的政策环境。

平台式潮汐能发电结构水平波浪力工程计算

可再生能源的开发利用是经济快速发展的助推器。潮汐能发电技术是利用海洋可再生能源的一种重要手段。传统水坝式潮汐发电结构受到诸多条件的限制,离岸式潮汐能发电结构是未来潮汐能发电主要研究方向。主要对离岸平台式潮汐能发电结构初始设计中的波浪力进行了研究:利用Ansys和Sesam-Wajac对离岸平台式潮汐能结构支撑杆件波浪力进行计算,利用Matlab对基于Froude-Krylov假定的不同尺度的水下沉垫波浪力进行分析。运用《水下地基与基础》和《海港码头结构设计手册》中波浪力的计算公式对结果进行校核,验证了平台式潮汐能发电结构初始设计水平波浪力计算结果的正确性。

潮汐能离实际运用还有多远？

英国潮汐能公司Marine Current Turbines即将试验1．2兆瓦的潮汐能发电涡轮。

潮汐能聚能增压方案的热力学性能分析

该文提出了一种利用潮汐能直接驱动反渗透海水淡化装置的方法,该方法的核心是潮汐能聚能增压方案。建立了该方案的无限库容模型,分别采用熵分析法和分析法对该方案的可行性进行了研究,并给出了聚能增压过程的增压比和流量比之间的量变关系,得出了聚能增压过程的能量转换效率和效率随高压海水压力变化的规律。结果表明,利用潮汐的能量可直接将低水头海水变为高压海水,从而可以替代电能为反渗透海水淡化提供高压海水;理论上要得到一定高压力的高压海水,就要以减小高压海水的流量作为代价;水位差越大,聚能增压的效果越好;聚能增压过程的能量转换效率和效率相等,提高效率可通过提升水位差或减小高压海水的压力来实现。

海湾内外的动态水位差模拟研究——一种全新的潮汐能开发方式的探索

首次提出了一种全新的海湾潮汐能开发方式——利用海湾内外的动态水位差进行潮汐能发电。原理是利用潮波到达海湾底部和海湾外部的相位不一致性,形成了海湾内外动态水位差,可作为潮汐能发电水头。并构建了一个理想潮汐能海湾进行水动力数值模拟研究,模拟结果显示该新型的潮汐能是存在的,且相比传统潮汐能利用方式对海湾水动力环境和通航影响更小。

我国海洋潮汐能领域专利竞争态势分析

利用中国专利数据库,检索了357件潮汐能相关专利并进行了定量和定性分析,从专利的数量发展趋势、国别及省市分布、专利申请类型、法律状态、技术领域等多个角度,综合分析了我国潮汐能领域专利技术发展状况。结论:我国潮汐能专利的主要申请人是个人、高校和研究所,潮汐能技术专利申请密集区是F03B13,英美等国已在我国进行专利布局。根据研究结果,提出了我国潮汐能的发展建议。

潮汐能利用的现状与浙江潮汐能的发展前景

浙江省是全国潮汐能丰富的省份之一,潮汐能发电的潜力很大。就潮汐能利用的优缺点及国外潮汐能发电的前景和技术进行论述,并对浙江省潮汐发电的开发研究提出了初步的设想和探讨。

国内外潮汐能利用综述

潮汐能是可再生的洁净的新能源,介绍了潮汐能的一些基本特点,国外几个主要国家及我国利用潮汐能发电的基本情况和最近几年的进展。

潮汐能太阳能多效蒸馏海水淡化装置的研究

根据潮汐能和太阳能的特点,并基于多效蒸馏技术,提出了一种新型的太阳能多效蒸馏海水淡化装置,该装置利用了降膜蒸发和降膜凝结强化传热技术。其主要特点是利用潮汐能代替用电力驱动的水泵和真空泵为系统给排水以及抽真空提供动力,从而降低了系统运行成本。对装置的运行原理进行了介绍,并对该装置利用潮汐能进行给水和排水以及抽真空过程的运行机理进行了理论分析。

斋堂岛潮汐能发电动态脐带缆线型设计与分析

潮汐能是一种清洁能源,利用潮汐能发电是目前亟待开发的一种发电方式。潮汐能发电海上作业的主要输电装置是脐带缆,在浅水海域动态脐带缆随发电装置的运动幅度特别大。为了解决这一问题,采取了一种新的脐带缆敷设方式,锚缆连接的方式。利用Orcaflex软件进行模型建立和模拟计算,通过多次模拟和比较,得到脐带缆的最佳连接方式。

潮汐能真空泵工作特性与抽气能力

理论分析和模拟实验表明连续式潮汐能虹吸真空泵具有可靠的工作原理和工业化利用价值。利用3.5m高落差可在7.5kPa(绝压)抽气压力下达到大于2×10-5 kg.(kg海水)-1的抽气能力,用作冷却介质的海水可先用于真空抽气,3070t.h-1海水流量即可满足900MW压水堆核电站汽轮机凝汽器7.5kPa(绝压)下61.4kg.h-1真空抽气负荷,取代额定功率132kW的机械真空泵。抽气能力随真空抽气压力上升而增加,其上限受气液两相动量传递速率或气体最大动量流率限制,应使海水流速大于该极值点的对应值以避免虹吸中断。光滑管且无局部阻力损失的理想工况抽气效率可达0.6,但随局部阻力损失增加而锐降,设计和应用要尽量避免管路阻力元件对气液两相流造成的局部阻力损失,使潮汐能真空泵的工作点位于高效区。

低品位热能与潮汐能驱动的多效蒸馏海水淡化装置(英文)

提出了一种利用低品位热能和潮汐能驱动的多效蒸馏海水淡化技术,其特点是利用潮汐能代替传统电泵为系统运行提供动力,从而减少了系统运行对稳定电力供应的依赖,降低造水成本.根据该技术的原理,设计搭建了一套试验系统,测试并分析了给海水温度和加热水温度对该系统运行性能的影响.试验结果表明,当加热水温度为65℃,系统绝对压力为25kPa时,系统的淡水产量为27kg/h.通过试验和理论分析发现,选择合适的加热水温度是维持系统稳定运行的关键因素.

基于谱系模糊聚类分析法的潮汐能资源分类研究

我国潮汐能资源十分丰富,并且潮汐能开发利用技术也是比较成熟的。如何对潮汐能资源进行有效分类,从而为开发利用提供参考依据具有十分重要的意义。利用谱系模糊聚类分析法,选取平均潮差、库容面积、理论装机容量和自然环境条件作为主要因素,对浙江省和福建省沿海港湾区域的29个潮汐能资源样本进行了分类。在模糊聚类分析中分别采用了10种方法建立样本间的模糊相似关系,并对比分析了不同方法的聚类结果,选择了最佳的分类方法。研究结果表明,谱系模糊聚类分析可以应用到潮汐能的资源分类中,分类效果良好。

潮汐能发电装置模型设计

为利用海洋可再生能源,缓解能源危机、减轻环境污染,设计出一种潮汐能发电模型装置。该装置特点在于:a.动力板摆体采用左右转动45度角的机翼型摆叶,最大化吸收利用波浪能,同时减小摆回时的能量的损失;b.在基座和摆体间用齿轮代替轴以稳定摆体摆动,以基座为支点,使支点上部摆体力臂远大于下部力臂,利用杠杆原理,实现能量的进一步放大,以获得更大的电能输出;c.采用动力板与潮汐蓄水池的结合的方式,依靠波浪能不断的将海水压入蓄水池,使蓄水池保持高水位排水,实现涨潮落潮的持续性发电;d.采用蜗牛式结构的混流式水轮机和斜叶片水轮机转轮设计,前者增大水势能的进一步利用,后者在相同流量下转速平稳保证了电压的稳定输出;e.入水口处和输水管道处都安置发电机,实现在涨潮蓄水过程中的发电。

综合开发我国潮汐能的探讨

本文简要介绍了我国潮汐能分布情况和开发利用的历史，提出“九五”期间兴建万ｋＷ级试验电站在机电和海工建筑方面科研和优化设计的主要课题，并探讨了对潮汐能进行综合开发以进一步降低电站造价和运行成本的问题。

潮汐能利用的新概念

潮汐能利用的新概念郭成涛（华东师范大学河口海岸研究所，上海）关键词潮汐发电，间断性发电，潮时差，水库开发方式，电站联合互补运行，抽水蓄能，水库水量调节，再生能源前言自６０年代后期法国装机２４×１０４ｋＷ的朗斯潮汐电站（ＲａｎｃｅＴｉｄａｌＰｏｗｅｒＳ...

海洋潮汐能领域国际专利竞争态势分析

为把握国际海洋潮汐能技术的竞争态势,为我国潮汐能研发和管理工作提供决策支持,本文利用七国两组织专利数据库,检索了917件潮汐能相关国际专利,从专利的数量发展趋势、国别分布、专利申请人、技术领域等多个角度进行了定量和定性分析。结论:潮流动能是未来发展趋势,英美两国是技术领先国家。