① 浮標式波浪發電裝置是什麼
浮標抄式波浪發電裝置就是利用襲海浪的上下運動所產生的空氣流來發電的裝置。這種發電裝置有一個空氣管,管內的水面(相當於一個活塞)是相對靜止的,而水面可以上下運動。因為海浪的起伏波動而使浮標作上下運動,這樣浮標體內的空氣活塞室里的空氣就被水面這個「活塞」所壓縮和擴張,使空氣從空氣活塞室里沖出來,從而推動氣輪發電機組發電。
日本還研製一種錐形浮體式海浪發電裝置,也是浮標式發電裝置,但它是利用共振原理來發電。這種發電裝置的浮體,其固有頻率與海浪上下運動的頻率相等,因而出現共振,正是利用這種共振來發電。浮體的下端為錐體,錐體的頂端有一個能作正向和逆向轉動的螺旋槳。當浮體與海水作相對運動時,便驅使螺旋槳轉動而帶動發電機發電。
② 海浪發電是一種怎樣的發電技術
一提到大海,人們立刻就會想到洶涌澎湃、波濤起伏,確實大海從來就不曾平靜過,無風時微波盪漾,有風時巨浪翻滾,這正是海洋的「習性」。那奔騰咆哮的海浪猛烈拍打著岸邊的岩石,發出響雷般的轟鳴聲,激濺起高高的浪花,這正是海浪在顯示它那無窮的力量。盡管海浪的高度一般超不過20米,可是當它沖擊海岸時,卻能激起高達六七十米的浪花。這浪花猶如利劍,它曾將斯里蘭卡海岸上一座屹立在60米高處的燈塔一舉擊碎。
海浪稱得上是一位「大力士」,它創造的記錄令人嘆為觀止:拍打岸邊的激浪曾把法國契波格海港的3噸半重物拋過60米的高牆;在蘇格蘭的威克地方,巨大的海浪將1350噸的龐然大物移動了10米;在荷蘭的阿姆斯特丹,一塊20噸重的海中混凝土被海浪舉起了7米多高,然後又拋到距海面1.5米的防波堤上;1952年,一艘美國輪船在義大利西部的海面上被海浪劈為了兩半,殘船被沖得無影無蹤。
據測試,海浪對海岸的沖擊力可達每平方米20~30噸,在特殊情況下甚至達到60噸。科學家們決定利用海浪能發電,為人類造福。
我國的黃海和東海的年平均波高為1.5米,南海的年平均波高為1米,年平均波周期為6秒左右。專家預算,我國領海的海浪能總量達1.7億千瓦;全世界的海浪能總量高達25億千瓦,如此能量,令人驚嘆不已。
1964年,日本造出了世界上第一個海浪發電裝置——航標燈。雖然這台發電機的發電能力只有60瓦,只夠一盞航標燈使用,但它卻開創了人類利用海浪來發電的新紀元。
利用海浪發電,不僅不消耗任何燃料和資源,也不產生任何污染,是一種「干凈」的發電技術。還有它不佔用任何土地,只要是有海浪的地方就能發電。對於那些無法架設電線的沿海小島,海浪發電是最適用不過的。
目前,利用海浪發電的方法主要有三種:一、利用海浪的上下運動所產生的空氣流或水流,使氣(水)輪機轉動,以帶動發電機發電;二、利用海浪裝置的前後擺動或轉動以產生空氣流或水流,使氣(水)輪機轉動,帶動發電機發電;三、將低大波浪變為小體積的高壓水,然後再把高壓水引入某一高位水池積蓄起來,使其產生高壓水頭,以沖動水輪發電機組進行發電。
浮標式波浪發電裝置就是利用海浪的上下運動所產生的空氣流來發電的裝置。這種發電裝置有一個空氣管,管內的水面(相當於一個活塞)是相對靜止的,而水面可以上下運動。因為海浪的起伏波動而使浮標作上下運動,這樣浮標體內的空氣活塞室里的空氣就被水面這個「活塞」所壓縮和擴張,使空氣從空氣活塞室里沖出來,從而推動氣輪發電機組發電。
日本還研製一種錐形浮體式海浪發電裝置,也是浮標式發電裝置,但它是利用共振原理來發電。這種發電裝置的浮體,其固有頻率與海浪上下運動的頻率相等,因而出現共振,正是利用這種共振來發電。浮體的下端為錐體,錐體的頂端有一個能作正向和逆向轉動的螺旋槳。當浮體與海水作相對運動時,便驅使螺旋槳轉動而帶動發電機發電。
另外,還有一種固定式海浪發電裝置,其構造及工作原理跟浮標式極為相似,所不同的是將空氣活塞室固定在海岸,通過中央管道內水面的上下升降來代替浮標的上下運動,以實現空氣活塞室內空氣的壓縮和擴張,以推動氣輪發電機組發電。
日本在20世紀70年代末就造出了一艘海浪發電兼消波的「海明」號大型海浪發電船,它能發出100~150千瓦的電能,並具有遠離海岸的電力傳輸裝置。這艘海浪發電船長80米,寬12米,總重500噸,船內安裝了幾台(空)氣輪機式海浪發電裝置。它經常錨泊在距離海岸3000米的海上,其錨泊海域的水深為40米左右。
90年代初英國在蘇格蘭的艾萊島上建造了一座發電能力為75千瓦的海浪發電站,它是繼挪威、日本之後利用海浪發電的第三個國家。此外英國愛丁堡大學目前正在研製發電能力為5萬千瓦的海浪發電裝置,英國人還計劃在海岸以外的海面上建造海浪發電站。
挪威科學家提出了更為激動人心的設想:要人為地製造強大的波浪來進行海浪發電。如果這個設想能夠實現,人類將會進入一個完完全全的天然能使用時代。我國的科學家也正在朝這一方面努力地研究探索著。
③ 各個國家發明了哪些裝置進行海浪發電
1964年,日本製成了世界上第一個供航標燈照明用電的海浪發電裝置,發電量很小,僅夠一盞燈使用,但它開創了海浪發電的先河。
挪威的科技人員克服重重困難,在1985年建成了兩座海浪電站,地點在這個國家的南部大西洋沿岸的卑爾根市附近。
挪威的海浪發電技術已經出口國外。他們首先在印度尼西亞的巴厘島承建了一項海浪發電工程,電站的裝機容量為1000千瓦。接著又在湯加王國建造一座2000千瓦的海浪電站,1990年竣工。
不僅可以利用海浪上下垂直運動的力量來發電,也可以利用海浪的左右橫向運動把海浪能轉換成機械旋轉或擺動運動的能量。
英國人索爾特研製了一種「點頭鴨」式的海浪發電裝置,它的外形像個大凸輪,凸輪尖的一頭繞凸輪軸轉動,另一頭是個中空的圓筒,圓筒上有向內向外的葉片。「點頭鴨」連成一串,浮在海面上,海浪一來,它們就繞著凸輪軸左右搖擺,而圓筒上的葉片也跟著來回轉動,把水趕進渦輪機,轉動渦輪發電機發電。
瑞典人與英國人異曲同工,開發出一種海浪葉輪發電裝置。這種發電裝置由一串葉輪組成,當海浪迎面湧向葉輪時,海水進入葉輪,轉動葉輪上的葉片,最後通過變速機構帶動發電機旋轉發電。
新型的海浪發電裝置還有一種叫環礁式海浪電站,是由美國人開發設計的。這種電站是模仿海上圓環形礁石的產物,從海面上只能看到一個直徑10米的圓圈,可水下的人工環礁卻是個龐然大物,底部直徑76米,有一個足球場那麼大。人工環礁的圓形壁是個導流罩,用來引導海浪向環礁中心流動。當海浪沖向環礁式電站時,海水將沿著環礁壁從四面八方按螺旋形路線湧向環礁中心,並在那裡形成旋渦,轉動水輪機發出電來。
④ 怎麼利用海浪發電海浪發電原理是什麼海浪發電裝置內部結構
背景:
風與海面作用產生海浪,海浪能是以動能形式表現的水能資源之一。1977年,有人對世界各大洋平均波高1米、周期1秒的海浪進行推算,認為全球海浪能功率約為700億千瓦,其中可開發利用的約為25億千瓦,與潮汐能相近。海浪中蘊藏有如此豐富的能量,如將海浪的動能轉化為電能,使製造災難的驚濤駭浪為人類服務,是人們多年來夢寐以求的理想。
早在20世紀70年代,英國愛丁堡大學的工程師斯蒂芬•索爾特就發明了利用海浪發電的「愛丁堡鴨」海浪發電裝置。之後,世界上許多國家,如英國、日本、美國、加拿大、芬蘭、丹麥、法國等都在研究和試驗海浪發電,並相繼提出了數百種發電裝置設計方案。但是,由於這樣或那樣的技術問題,海浪發電研究一直沒有什麼大的突破。直到今天,在能源開發方面,海浪能的利用仍然落後於風能和潮汐能的利用。
現狀:
測試海浪發電機的成本很高,而且極其危險,是阻礙海浪發電研究和海浪能利用的重要原因之一。反復無常、變幻莫測的海洋既能產生巨大的能量,也能對機械裝置造成毀滅性的破壞。
在蘇格蘭西海岸的艾斯雷島上,Wavegen公司建造的500千瓦的「帽貝」海浪發電機已經向電網供電,這是目前世界上最成功的海浪發電裝置,然而它是安裝在海岸上的。根據海浪發電專家的意見,效率更高、能產生更多電能的海浪發電機必須是漂浮在海洋上的,而不是安裝在海岸上的。
為解決一直困擾著海浪發電機設計和建造的各種問題,製造更先進的海浪發電機,歐洲海洋能源中心在英國政府的資助下建立了奧克尼海浪發電試驗場。該試驗場中安裝有抗風暴的系泊設備和鎧裝電纜,使得安裝和測試海浪發電機變得方便而廉價。現在,在奧克尼海浪發電試驗場,歐洲海洋能源中心能同時安裝四台海浪發電機,研究人員能夠同時對不同的海浪發電機進行直接比較,這樣就有可能挑選出最好的海浪發電機,從而以很低的成本產生出更多的電能。進一步說,在試驗場里還有與電網相連的接入口,這樣一來,實驗測試用的海浪發電機在開始試驗時就可能為研製者帶來收益,從而降低了研製成本。
在奧克尼海浪發電試驗場中,所有進行測試的海浪發電機都配有「插座」。這些「插座」固定在海底的混凝土墩子上。並由多用途電纜連接岸上設備。多用途電纜包括1條能傳送23兆瓦電能的電纜和2條光纜,其中一條光纜用來將海浪發電設備的數據傳輸到岸上的控制室,另一條光纜將岸上的控制指令傳送給海浪發電設備。海底的水流沖擊力很強,如果電纜不加以特殊的保護,那麼電纜在與岩石不斷摩擦後就會遭到毀壞。為了保護好電纜,研究人員採用了鎧裝電纜,同時用沉重的混凝土護墊將其保護和固定起來。
海浪發電機所產生的電能先被送到岸邊的一對變電站,然後再被送入國家電網。而數據收集中心則在離海岸大約35千米的遠處。每個系泊位(插座)都由各自獨立的控制中心進行控制,各個公司可以在試驗場租用一個系泊位,然後通過互聯網在自己公司的辦公室內進行遙控操作。公司租用一個系泊位,每年要付一筆試驗費用,如果試驗中的發電設備運行良好的話,公司出售電能的收入將可以基本抵銷支付的試驗費用。
通過減少海浪發電機的試驗費用,歐洲海洋能源中心努力幫助開發者將他們美好的設想轉變為現實。眼下,既受到歐洲海洋能源中心試驗場設施的誘惑,又得到英國政府的資助,Wavegen公司開始了新的試驗。該公司計劃開發一種漂浮在海洋上的海浪發電機,並在2004年進行測試,其基本原理與「帽貝」海浪發電機相同,依靠海浪驅動氣動渦輪機發電。
奧克尼海浪發電試驗場的第一個用戶可能是「海蛇」。「海蛇」是英國海洋電力設備公司研製的一款海浪發電機的別稱。該公司正在利用歐洲海洋能源中心建造的750千瓦的「海蛇」海浪發電機的樣機。據說。「海蛇」的設計壽命為 15-20年,能經受住百年一遇的巨浪的沖擊。
海洋發電技術
多虧了名叫George Taylor的企業家,從2007年開始,俄勒岡海邊大面積的,有規律的海浪將為西海岸的家庭和企業供電。Taylor現年72歲,在澳大利亞長大,學過電氣工程,過去四十年裡是美國一家小公司的業主。他最近的一項發明是能將海浪的上下運動轉化為電能的浮標,可以由沿海海底電纜控制,並能接入國家電網。
這種浮標是環保主義者的理想之物-從沙灘上就可以看到,引入了一種豐富的可再生的能源,而對海洋生物的影響微乎其微,也不會釋放出導致全球變暖的氣體。
Taylor計劃在2010年之前做出一個100噸重,37英尺寬的浮標,能發電500千瓦。四十個那樣的浮標連在一起發電的成本比起煤電廠要低得多,更不用說燃燒天然氣等珍貴燃料發電的電廠。如此清潔的電能可以用來淡化海水,電解水,為燃料電池汽車提供氫氣,或者為其它宏偉的,急需能源的項目提供廉價電能。
海浪發點設備:
海浪發電機由英國Checkmate 海洋能源公司設計,是一種類似蟒蛇的大型發電設備,由橡膠製成。寬度將達到7米,長度達到200米,二十五分之一大小的原型已於最近完成測試。投入使用後,可滿足1000個普通家庭的用電需求。據他們透露,「巨蟒」將於2014年左右投入運轉。
⑤ 阿基米德海浪發電裝置波浪轉換方式
阿基米德海浪發電裝置波浪轉換方式是直線電機發電。據相關平台公開信行察息顯示,阿基米德波浪擺裝置是談爛英國AWSOceanEnergy公司研製的是第一個使用直線電機發電的能量轉換裝置,該裝置每兩個相鄰漂浮裝置之間用兩個自由度鉸鏈連接,裝置的長度方向與海浪的傳播方向一致,浮筒隨波浪上下起伏,關節之間便有相對轉動,從而推動圓筒內的液壓缸作往復運動,液壓缸將檔侍茄流體壓入儲能器中作短期儲存,液壓馬達在高壓流體作用下旋轉帶動電機做功產生電能。