匯集海能 風能 太陽能於一體打造「浮動式海洋混合發電平臺」

2020-12-13 儀器網

利用海洋能源,是當今世界能源研究的方向。波浪發電的原理主要是將波力轉換為壓縮空氣來驅動空氣透平發電機發電。當波浪上升時將空氣室中的空氣頂上去,被壓空氣穿過正壓水閥室進入正壓氣缸並驅動發電機軸伸端上的空氣透平使發電機發電,當波浪落下時,空氣室內形成負壓,使大氣中的空氣被吸入氣缸並驅動發電機另一軸伸端上的空氣透平使發電機發電,其旋轉方向不變。

巴伐利亞SINN Power集團多年來對浮動式波浪能系統的研發開發了一種非常堅固、模塊化但價格低廉的海上結構,利用波浪、風力和太陽能產生可再生能源。

今年夏天,將在希臘伊拉克裡奧的一個海洋浮動平臺上演示和測試他們的光伏組件。目標是將SINN power海洋混合平臺國際化。為全世界沿海地區的人們提供可再生能源。

波浪發電技術

將波浪能轉換為電力的技術。波浪能的轉換一般有三級。第一級為波浪能 的收集,通常採用聚波和共振的方法把分散的波浪能 聚集起來。第二級為中間轉換,即能量的傳遞過程,包括機械傳動、低壓水力傳動、高壓液壓傳動、氣動傳動, 使波浪能轉換為有用的機械能。第三級轉換又稱最終轉換,即由機械能通過發電機轉換為電能。波浪發電要求輸入的能量穩定,必須有一系列穩速、穩壓和蓄能等技術來確保,它同常規發電相比有著特殊的要求。

利用波浪發電,必須在海上建造浮體,並解決海底輸電問題;在海岸處需要建造特殊的水工建築物,以利收集海浪和安裝發電設備。波浪電站與海水相關,各種裝置均應考慮海水腐蝕、海生物附著和抗禦海上風暴等工程 問題,以適應海洋環境。 波浪發電始於20世紀70年代,以日、美、英、挪威等國為代表,研究了各式集波裝置,進行規模不同的波 浪發電,其中有點頭鴨式、波面筏式、環礁式、整流器 式、海蚌式、軟袋式、振蕩水柱式、收縮水道式等。

波浪發電裝置的類型

1、振蕩水拄型

利用用一個容積固定的、與海水相通的容器裝置,通過波浪產生的水面位置變化引起容器內的空氣容積發生變化,壓縮容器內的空氣(中間介質),用壓縮空氣驅動葉輪,帶動發電裝置發電;中科院廣州能源研究所在廣東訕尾建成的100KW波浪發電站(固定岸式),日本海明發電船(浮式)以及航標燈式波力裝置都是屬於這種類型。

2、機械性

利用波浪的運動推動裝置的活動部分——鴨體、筏體、浮子等,活動部分壓縮(驅動)油、水等中間介質,通過中間介質推動轉換發電裝置發電。

3、水流型

利用收縮水道將波浪引入高位水庫形成水位差(水頭),利用水頭直接驅動水輪發電機組發電。

關於海風發電機

挪威研究人員開發出世界上首臺可以漂浮在大海上的「海風」發電機。該發電機用的材質與陸地上的風力發電機用的大致相同,不同的是其在海水下的部分被安裝在一個100多米長的浮標上並通過三根錨索固定在距離海面120—700米的海水深處.以便它隨風浪移動迎風發電。海風發電機的功率為23兆瓦其葉片直徑為80米相當於一個標準足球場的長度。懸浮式風力發電技術不僅僅是為了充分利用海上風力資源。太陽能電池板通過吸收太陽光,將太陽輻射能通過光電效應或者光化學效應直接或間接轉換成電能的裝置,大部分太陽能電池板的主要材料為「矽」,但因製作成本較大,以至於它普遍地使用還有一定的局限。太陽電池是一種對光有響應並能將光能轉換成電力的器件。能產生光伏效應的材料有許多種。

太陽電池組件

是由高效晶體矽太陽能電池片、超白布紋鋼化玻璃、EVA、透明TPT背板以及鋁合金邊框組成。具有使用壽命長,機械抗壓外力強等特點。太陽電池常規組件的結構形式有下列幾種,玻璃殼體式結構、底盒式組件、平板式組件、無蓋板的全膠密封組件。由於單體太陽電池本身易破碎,易被腐蝕,若直接暴露在大氣中,光電轉化效率會由於潮溼、灰塵、酸雨等的影響而下降,以致損壞失效。因此,太陽電池一般都必須通過膠封、層壓等方式封裝成平板式構造再投人使用。

太陽電池組件要求:

1、有一定的標稱工作電流輸出功率。

2、工作壽命長,要求組件能正常工作20~30年,因此要求組件所使用的材料,零部件及結構,在使用壽命上互相一致,避免因一處

損壞而使整個組件失效。

3、有足夠的機械強度,能經受在運輸、安裝和使用過程中發生的衝突,振動及其他應力。

4、組合引起的電性能損失小,組合成本低。

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