① 浮标式波浪发电装置是什么
浮标抄式波浪发电装置就是利用袭海浪的上下运动所产生的空气流来发电的装置。这种发电装置有一个空气管,管内的水面(相当于一个活塞)是相对静止的,而水面可以上下运动。因为海浪的起伏波动而使浮标作上下运动,这样浮标体内的空气活塞室里的空气就被水面这个“活塞”所压缩和扩张,使空气从空气活塞室里冲出来,从而推动气轮发电机组发电。
日本还研制一种锥形浮体式海浪发电装置,也是浮标式发电装置,但它是利用共振原理来发电。这种发电装置的浮体,其固有频率与海浪上下运动的频率相等,因而出现共振,正是利用这种共振来发电。浮体的下端为锥体,锥体的顶端有一个能作正向和逆向转动的螺旋桨。当浮体与海水作相对运动时,便驱使螺旋桨转动而带动发电机发电。
② 海浪发电是一种怎样的发电技术
一提到大海,人们立刻就会想到汹涌澎湃、波涛起伏,确实大海从来就不曾平静过,无风时微波荡漾,有风时巨浪翻滚,这正是海洋的“习性”。那奔腾咆哮的海浪猛烈拍打着岸边的岩石,发出响雷般的轰鸣声,激溅起高高的浪花,这正是海浪在显示它那无穷的力量。尽管海浪的高度一般超不过20米,可是当它冲击海岸时,却能激起高达六七十米的浪花。这浪花犹如利剑,它曾将斯里兰卡海岸上一座屹立在60米高处的灯塔一举击碎。
海浪称得上是一位“大力士”,它创造的记录令人叹为观止:拍打岸边的激浪曾把法国契波格海港的3吨半重物抛过60米的高墙;在苏格兰的威克地方,巨大的海浪将1350吨的庞然大物移动了10米;在荷兰的阿姆斯特丹,一块20吨重的海中混凝土被海浪举起了7米多高,然后又抛到距海面1.5米的防波堤上;1952年,一艘美国轮船在意大利西部的海面上被海浪劈为了两半,残船被冲得无影无踪。
据测试,海浪对海岸的冲击力可达每平方米20~30吨,在特殊情况下甚至达到60吨。科学家们决定利用海浪能发电,为人类造福。
我国的黄海和东海的年平均波高为1.5米,南海的年平均波高为1米,年平均波周期为6秒左右。专家预算,我国领海的海浪能总量达1.7亿千瓦;全世界的海浪能总量高达25亿千瓦,如此能量,令人惊叹不已。
1964年,日本造出了世界上第一个海浪发电装置——航标灯。虽然这台发电机的发电能力只有60瓦,只够一盏航标灯使用,但它却开创了人类利用海浪来发电的新纪元。
利用海浪发电,不仅不消耗任何燃料和资源,也不产生任何污染,是一种“干净”的发电技术。还有它不占用任何土地,只要是有海浪的地方就能发电。对于那些无法架设电线的沿海小岛,海浪发电是最适用不过的。
目前,利用海浪发电的方法主要有三种:一、利用海浪的上下运动所产生的空气流或水流,使气(水)轮机转动,以带动发电机发电;二、利用海浪装置的前后摆动或转动以产生空气流或水流,使气(水)轮机转动,带动发电机发电;三、将低大波浪变为小体积的高压水,然后再把高压水引入某一高位水池积蓄起来,使其产生高压水头,以冲动水轮发电机组进行发电。
浮标式波浪发电装置就是利用海浪的上下运动所产生的空气流来发电的装置。这种发电装置有一个空气管,管内的水面(相当于一个活塞)是相对静止的,而水面可以上下运动。因为海浪的起伏波动而使浮标作上下运动,这样浮标体内的空气活塞室里的空气就被水面这个“活塞”所压缩和扩张,使空气从空气活塞室里冲出来,从而推动气轮发电机组发电。
日本还研制一种锥形浮体式海浪发电装置,也是浮标式发电装置,但它是利用共振原理来发电。这种发电装置的浮体,其固有频率与海浪上下运动的频率相等,因而出现共振,正是利用这种共振来发电。浮体的下端为锥体,锥体的顶端有一个能作正向和逆向转动的螺旋桨。当浮体与海水作相对运动时,便驱使螺旋桨转动而带动发电机发电。
另外,还有一种固定式海浪发电装置,其构造及工作原理跟浮标式极为相似,所不同的是将空气活塞室固定在海岸,通过中央管道内水面的上下升降来代替浮标的上下运动,以实现空气活塞室内空气的压缩和扩张,以推动气轮发电机组发电。
日本在20世纪70年代末就造出了一艘海浪发电兼消波的“海明”号大型海浪发电船,它能发出100~150千瓦的电能,并具有远离海岸的电力传输装置。这艘海浪发电船长80米,宽12米,总重500吨,船内安装了几台(空)气轮机式海浪发电装置。它经常锚泊在距离海岸3000米的海上,其锚泊海域的水深为40米左右。
90年代初英国在苏格兰的艾莱岛上建造了一座发电能力为75千瓦的海浪发电站,它是继挪威、日本之后利用海浪发电的第三个国家。此外英国爱丁堡大学目前正在研制发电能力为5万千瓦的海浪发电装置,英国人还计划在海岸以外的海面上建造海浪发电站。
挪威科学家提出了更为激动人心的设想:要人为地制造强大的波浪来进行海浪发电。如果这个设想能够实现,人类将会进入一个完完全全的天然能使用时代。我国的科学家也正在朝这一方面努力地研究探索着。
③ 各个国家发明了哪些装置进行海浪发电
1964年,日本制成了世界上第一个供航标灯照明用电的海浪发电装置,发电量很小,仅够一盏灯使用,但它开创了海浪发电的先河。
挪威的科技人员克服重重困难,在1985年建成了两座海浪电站,地点在这个国家的南部大西洋沿岸的卑尔根市附近。
挪威的海浪发电技术已经出口国外。他们首先在印度尼西亚的巴厘岛承建了一项海浪发电工程,电站的装机容量为1000千瓦。接着又在汤加王国建造一座2000千瓦的海浪电站,1990年竣工。
不仅可以利用海浪上下垂直运动的力量来发电,也可以利用海浪的左右横向运动把海浪能转换成机械旋转或摆动运动的能量。
英国人索尔特研制了一种“点头鸭”式的海浪发电装置,它的外形像个大凸轮,凸轮尖的一头绕凸轮轴转动,另一头是个中空的圆筒,圆筒上有向内向外的叶片。“点头鸭”连成一串,浮在海面上,海浪一来,它们就绕着凸轮轴左右摇摆,而圆筒上的叶片也跟着来回转动,把水赶进涡轮机,转动涡轮发电机发电。
瑞典人与英国人异曲同工,开发出一种海浪叶轮发电装置。这种发电装置由一串叶轮组成,当海浪迎面涌向叶轮时,海水进入叶轮,转动叶轮上的叶片,最后通过变速机构带动发电机旋转发电。
新型的海浪发电装置还有一种叫环礁式海浪电站,是由美国人开发设计的。这种电站是模仿海上圆环形礁石的产物,从海面上只能看到一个直径10米的圆圈,可水下的人工环礁却是个庞然大物,底部直径76米,有一个足球场那么大。人工环礁的圆形壁是个导流罩,用来引导海浪向环礁中心流动。当海浪冲向环礁式电站时,海水将沿着环礁壁从四面八方按螺旋形路线涌向环礁中心,并在那里形成旋涡,转动水轮机发出电来。
④ 怎么利用海浪发电海浪发电原理是什么海浪发电装置内部结构
背景:
风与海面作用产生海浪,海浪能是以动能形式表现的水能资源之一。1977年,有人对世界各大洋平均波高1米、周期1秒的海浪进行推算,认为全球海浪能功率约为700亿千瓦,其中可开发利用的约为25亿千瓦,与潮汐能相近。海浪中蕴藏有如此丰富的能量,如将海浪的动能转化为电能,使制造灾难的惊涛骇浪为人类服务,是人们多年来梦寐以求的理想。
早在20世纪70年代,英国爱丁堡大学的工程师斯蒂芬•索尔特就发明了利用海浪发电的“爱丁堡鸭”海浪发电装置。之后,世界上许多国家,如英国、日本、美国、加拿大、芬兰、丹麦、法国等都在研究和试验海浪发电,并相继提出了数百种发电装置设计方案。但是,由于这样或那样的技术问题,海浪发电研究一直没有什么大的突破。直到今天,在能源开发方面,海浪能的利用仍然落后于风能和潮汐能的利用。
现状:
测试海浪发电机的成本很高,而且极其危险,是阻碍海浪发电研究和海浪能利用的重要原因之一。反复无常、变幻莫测的海洋既能产生巨大的能量,也能对机械装置造成毁灭性的破坏。
在苏格兰西海岸的艾斯雷岛上,Wavegen公司建造的500千瓦的“帽贝”海浪发电机已经向电网供电,这是目前世界上最成功的海浪发电装置,然而它是安装在海岸上的。根据海浪发电专家的意见,效率更高、能产生更多电能的海浪发电机必须是漂浮在海洋上的,而不是安装在海岸上的。
为解决一直困扰着海浪发电机设计和建造的各种问题,制造更先进的海浪发电机,欧洲海洋能源中心在英国政府的资助下建立了奥克尼海浪发电试验场。该试验场中安装有抗风暴的系泊设备和铠装电缆,使得安装和测试海浪发电机变得方便而廉价。现在,在奥克尼海浪发电试验场,欧洲海洋能源中心能同时安装四台海浪发电机,研究人员能够同时对不同的海浪发电机进行直接比较,这样就有可能挑选出最好的海浪发电机,从而以很低的成本产生出更多的电能。进一步说,在试验场里还有与电网相连的接入口,这样一来,实验测试用的海浪发电机在开始试验时就可能为研制者带来收益,从而降低了研制成本。
在奥克尼海浪发电试验场中,所有进行测试的海浪发电机都配有“插座”。这些“插座”固定在海底的混凝土墩子上。并由多用途电缆连接岸上设备。多用途电缆包括1条能传送23兆瓦电能的电缆和2条光缆,其中一条光缆用来将海浪发电设备的数据传输到岸上的控制室,另一条光缆将岸上的控制指令传送给海浪发电设备。海底的水流冲击力很强,如果电缆不加以特殊的保护,那么电缆在与岩石不断摩擦后就会遭到毁坏。为了保护好电缆,研究人员采用了铠装电缆,同时用沉重的混凝土护垫将其保护和固定起来。
海浪发电机所产生的电能先被送到岸边的一对变电站,然后再被送入国家电网。而数据收集中心则在离海岸大约35千米的远处。每个系泊位(插座)都由各自独立的控制中心进行控制,各个公司可以在试验场租用一个系泊位,然后通过互联网在自己公司的办公室内进行遥控操作。公司租用一个系泊位,每年要付一笔试验费用,如果试验中的发电设备运行良好的话,公司出售电能的收入将可以基本抵销支付的试验费用。
通过减少海浪发电机的试验费用,欧洲海洋能源中心努力帮助开发者将他们美好的设想转变为现实。眼下,既受到欧洲海洋能源中心试验场设施的诱惑,又得到英国政府的资助,Wavegen公司开始了新的试验。该公司计划开发一种漂浮在海洋上的海浪发电机,并在2004年进行测试,其基本原理与“帽贝”海浪发电机相同,依靠海浪驱动气动涡轮机发电。
奥克尼海浪发电试验场的第一个用户可能是“海蛇”。“海蛇”是英国海洋电力设备公司研制的一款海浪发电机的别称。该公司正在利用欧洲海洋能源中心建造的750千瓦的“海蛇”海浪发电机的样机。据说。“海蛇”的设计寿命为 15-20年,能经受住百年一遇的巨浪的冲击。
海洋发电技术
多亏了名叫George Taylor的企业家,从2007年开始,俄勒冈海边大面积的,有规律的海浪将为西海岸的家庭和企业供电。Taylor现年72岁,在澳大利亚长大,学过电气工程,过去四十年里是美国一家小公司的业主。他最近的一项发明是能将海浪的上下运动转化为电能的浮标,可以由沿海海底电缆控制,并能接入国家电网。
这种浮标是环保主义者的理想之物-从沙滩上就可以看到,引入了一种丰富的可再生的能源,而对海洋生物的影响微乎其微,也不会释放出导致全球变暖的气体。
Taylor计划在2010年之前做出一个100吨重,37英尺宽的浮标,能发电500千瓦。四十个那样的浮标连在一起发电的成本比起煤电厂要低得多,更不用说燃烧天然气等珍贵燃料发电的电厂。如此清洁的电能可以用来淡化海水,电解水,为燃料电池汽车提供氢气,或者为其它宏伟的,急需能源的项目提供廉价电能。
海浪发点设备:
海浪发电机由英国Checkmate 海洋能源公司设计,是一种类似蟒蛇的大型发电设备,由橡胶制成。宽度将达到7米,长度达到200米,二十五分之一大小的原型已于最近完成测试。投入使用后,可满足1000个普通家庭的用电需求。据他们透露,“巨蟒”将于2014年左右投入运转。
⑤ 阿基米德海浪发电装置波浪转换方式
阿基米德海浪发电装置波浪转换方式是直线电机发电。据相关平台公开信行察息显示,阿基米德波浪摆装置是谈烂英国AWSOceanEnergy公司研制的是第一个使用直线电机发电的能量转换装置,该装置每两个相邻漂浮装置之间用两个自由度铰链连接,装置的长度方向与海浪的传播方向一致,浮筒随波浪上下起伏,关节之间便有相对转动,从而推动圆筒内的液压缸作往复运动,液压缸将档侍茄流体压入储能器中作短期储存,液压马达在高压流体作用下旋转带动电机做功产生电能。