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海洋能发电技术的发展现状与前景 被引量:195
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作者 游亚戈 李伟 +2 位作者 刘伟民 李晓英 吴峰 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2010年第14期1-12,共12页
海洋能是取之不尽、用之不竭的清洁能源。海洋能多种多样,主要包括波浪能、潮流能、潮汐能和温差能等。利用海洋能发电能够改善能源结构和环境,有利于海洋资源开发,受到许多国家的重视。文中对各种海洋能发电系统的主要技术原理、特点... 海洋能是取之不尽、用之不竭的清洁能源。海洋能多种多样,主要包括波浪能、潮流能、潮汐能和温差能等。利用海洋能发电能够改善能源结构和环境,有利于海洋资源开发,受到许多国家的重视。文中对各种海洋能发电系统的主要技术原理、特点和技术现状作了综述和评价,最后指出海洋能利用的意义和前景。 展开更多
关键词 波浪 潮流 潮汐 温差 海洋发电系统 环境保护
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近10年南海波候特征分析及波浪能研究 被引量:56
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作者 郑崇伟 周林 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1349-1356,共8页
基于第三代海浪数值模式WAVEWATCH-Ⅲ,以QuikSCAT/NCEP混合风场为驱动场,得到南海1999年8月~2009年7月的海浪场,分析了近10年南海的波候及波浪能特征,为波浪发电的选址提供参考。研究发现:南海的海浪场、海表风场受季风影响显著,海浪... 基于第三代海浪数值模式WAVEWATCH-Ⅲ,以QuikSCAT/NCEP混合风场为驱动场,得到南海1999年8月~2009年7月的海浪场,分析了近10年南海的波候及波浪能特征,为波浪发电的选址提供参考。研究发现:南海的海浪场、海表风场受季风影响显著,海浪场与海表风场具有较好的对应关系,尤其体现在南海南部海域;南海的海表风场、海浪场与nino3指数存在显著的负相关;南海极值风速、极值波高的大值区分布于南海北部海域;南海蕴藏着较丰富的波浪能资源,年均值能流密度在4~20kW/m,大部分海域2kW/m以上能流密度出现频率在70%以上,且大部分海域能流密度的变异系数在0.4以内,稳定性较好,利于波浪能的开发与利用。 展开更多
关键词 WAVEWATCH—III 南海 波候 波浪
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西沙、南沙海域波浪及波浪能季节变化特征 被引量:52
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作者 郑崇伟 周林 周立佳 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期419-426,共8页
采用来自ECMWF将风浪、涌浪分离的近45aERA-40海浪再分析资料,对西沙和南沙海域的海面风速、风浪有效波高、涌浪有效波高、浪级频率、波向频率的多年变化特征进行统计研究,重点讨论了西沙和南沙海域风浪能和涌浪能季节变化和稳定性特点... 采用来自ECMWF将风浪、涌浪分离的近45aERA-40海浪再分析资料,对西沙和南沙海域的海面风速、风浪有效波高、涌浪有效波高、浪级频率、波向频率的多年变化特征进行统计研究,重点讨论了西沙和南沙海域风浪能和涌浪能季节变化和稳定性特点。结果表明:南海海域涌浪能明显比风浪能稳定,西沙海域年均能流密度约8.0kW/m,风浪能流密度和涌浪能流密度大小相当,是南海波浪能的富集区;南沙海域年均能流密度约4.8kW/m涌浪,能流密度占据主导。 展开更多
关键词 南海 风浪 涌浪 波浪
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中国南海岛礁建设:风力发电、海浪发电 被引量:50
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作者 郑崇伟 李崇银 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期7-14,共8页
电力和淡水紧缺直接影响到深远海、边远海岛的生存与可持续发展,一直以来是一项世界性难题。本文利用CCMP风场、模拟的海浪场数据,以某重点岛礁作为研究对象,对风能和波浪能资源特征进行了系统性的分析。结果表明,研究海域蕴藏着较为丰... 电力和淡水紧缺直接影响到深远海、边远海岛的生存与可持续发展,一直以来是一项世界性难题。本文利用CCMP风场、模拟的海浪场数据,以某重点岛礁作为研究对象,对风能和波浪能资源特征进行了系统性的分析。结果表明,研究海域蕴藏着较为丰富、适宜开发的风能、波浪能资源:(1)除去极端风、浪情况外,全年基本都可进行风能和波浪能开发,峰值出现在12月至翌年1月,月平均风能密度在370W/m^2左右,波浪能流密度在20kW/m左右;即使在最贫乏的4—5月,能源均处于可利用状态。(2)有效风速、可用波高出现频率、能级频率都很丰富:各月有效风速频率在70%以上;全年大部分时间可用波高、50W/m^2以上风能密度、2kW/m以上波浪能流密度出现频率都在50%以上。(3)研究海域的波浪能主要由以下海况贡献:波高2~3m,波周期6~7s的海况,贡献率为14.6%。(4)研究区域的风能主要由ENE、NE、SW、WSW向贡献,其中又以100~300W/m^2出现的频率最高;1 000W/m^2以上的高风能主要由WSW向贡献。波浪能主要由NNE和WSW向的浪贡献;频率最高的是0~5、5~10kW/m。(5)近24年研究海域的风能密度没有显著的变化趋势,波浪能流密度以0.25kW·m^-1·a^-1的趋势显著性递增。(6)风能、波浪能在冬夏两季、夏季风向冬季风过渡期间都表现出很好的稳定性,5月的稳定性相对较差。(7)风能总储量为2 050kW·h/m^2,有效储量为1 722kW·h/m^2;波浪能的总储量为84 079kW·h/m,有效储量为66 336kW·h/m。 展开更多
关键词 边远海岛 波浪 可持续发展
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海洋可再生能源开发利用与技术进展 被引量:44
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作者 刘伟民 麻常雷 +5 位作者 陈凤云 刘蕾 葛云征 彭景平 吴浩宇 王泉斌 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期1-18,共18页
综述了国内外潮汐能、潮流能、波浪能、海洋温差能、盐差能等海洋可再生能源的开发利用与技术进展,通过开发利用现状分析,认为国际潮汐能技术已达到商业化运行阶段,潮流能技术已进入全比例尺样机实海况测试阶段,波浪能技术已进入工程样... 综述了国内外潮汐能、潮流能、波浪能、海洋温差能、盐差能等海洋可再生能源的开发利用与技术进展,通过开发利用现状分析,认为国际潮汐能技术已达到商业化运行阶段,潮流能技术已进入全比例尺样机实海况测试阶段,波浪能技术已进入工程样机实海况测试阶段,温差能技术已进入比例样机实海况测试阶段,盐差能技术尚处于实验室验证阶段。通过对国内外技术比较认为我国潮汐能技术与国际先进水平差距不大,潮流能、波浪能、温差能、盐差能等海洋能技术与国际先进水平差距较大,潮流能和波浪能等主流海洋能技术基本处于比例样机的海试阶段,在关键获能技术和安全性方面尚待进一步的突破。海洋可再生能源的发展趋势:更大规模的环境友好型潮汐能技术将成为新的研究方向;大型潮流能机组与小型潮流能机组并重,漂浮式技术成为未来发展方向之一;波浪能发电装置稳定性和生存性稳步提高,探索装置阵列化应用;海洋温差能混合工质高效热力循环的使用和海水淡化、空调制冷的综合利用;盐差能技术发展的方向是低成本专用膜的规模化生产。 展开更多
关键词 海洋可再生 技术进展 潮汐 潮流 波浪 温差 盐差
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波浪发电系统发展及直驱式波浪发电系统研究综述 被引量:44
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作者 肖曦 摆念宗 +2 位作者 康庆 聂赞相 黄宣睿 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期1-11,共11页
回顾了波浪能利用的历史和目前波浪能的发展应用现状,并按波浪能转换形式的不同对比分析了液压式、气压式、离合器齿轮箱式和直驱式波浪能发电装置的特点。对在离岸大功率并网应用中具有发展前景的直驱式波浪能转换装置进行了重点描述,... 回顾了波浪能利用的历史和目前波浪能的发展应用现状,并按波浪能转换形式的不同对比分析了液压式、气压式、离合器齿轮箱式和直驱式波浪能发电装置的特点。对在离岸大功率并网应用中具有发展前景的直驱式波浪能转换装置进行了重点描述,分析了其结构组成以及优化功率捕获的控制方案,对直线发电机和优化功率的控制方案进行了总结和比较。结合电网对波浪发电机组的控制要求,对直驱波浪发电的输出功率波动处理方案进行了描述和分析。最后总结了波浪发电系统特别是直驱式波浪发电的发展趋势与应用前景。 展开更多
关键词 波浪 直驱式 直线发电机 功率捕获
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1988—2010年中国海域波浪能资源模拟及优势区域划分 被引量:43
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作者 郑崇伟 苏勤 刘铁军 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期104-111,共8页
基于国际先进的第三代海浪数值模式WAVEWATCH-Ⅲ,以CCMP风场为驱动场,模拟得到中国海域域1988年1月—2010年12月的海浪场。从提高波浪能资源利用效率的角度出发,定义了波浪能资源开发的有效时间,综合考虑波浪能流密度的大小、资源开发... 基于国际先进的第三代海浪数值模式WAVEWATCH-Ⅲ,以CCMP风场为驱动场,模拟得到中国海域域1988年1月—2010年12月的海浪场。从提高波浪能资源利用效率的角度出发,定义了波浪能资源开发的有效时间,综合考虑波浪能流密度的大小、资源开发有效时间出现的频率、能流密度的稳定性(变异系数)、SWH和能流密度的变化趋势、资源的总储量和有效储量等方面,对中国海域域的波浪能资源进行评估。研究发现:(1)南海北部四季皆为能流密度的大值区,各个季节基本都在8kW/m以上,秋冬两季更是高达20kW/m以上。(2)东海和南海大部分海域的波浪能资源开发有效时间出现频率较高。(3)能流密度的稳定性在1月最好,4月和10月次之,7月最差;南海能流密度的稳定性好于其余海域,其中又以南海北部海域的稳定性最好。(4)中国海域域大部分海域单位面积的波浪能总储量在2×104 kW.h/m以上,高值中心分布于南海北部海域,有效储量的分布特征与总储量基本一致。(5)我国大部分海域的SWH和波浪能流密度呈显著的逐年线性递增趋势,SWH的递增趋势为0.5~2.5cm/a,能流密度的递增趋势为0.05~0.55kW/(m.a)。(6)我国大部分海域蕴藏着较为丰富的波浪能资源,其中南海北部、台湾以东洋面及琉球群岛附近海域为波浪能资源的优势区域。 展开更多
关键词 WAVEWATCH-Ⅲ 中国海域域 波浪 有效时间 资源储量 优势区域
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波浪能发电技术应用发展现状及方向 被引量:41
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作者 张亚群 盛松伟 +2 位作者 游亚戈 王坤林 王振鹏 《新能源进展》 2019年第4期374-378,共5页
海洋波浪能是取之不尽、用之不竭的清洁能源。波浪能发电技术日趋成熟,形式也多种多样,从波浪能发电技术分类着手,对国内外波浪能发电技术应用现状进行了综述和评价,分析了波浪能发电技术应用的发展方向,最后指出海洋能利用的意义和前景。
关键词 波浪 鹰式波浪装置 微电网 多功综合平台
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世界海洋波浪能发电技术的发展现状与前景 被引量:40
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作者 肖惠民 于波 蔡维由 《水电与新能源》 2011年第1期67-69,共3页
对海洋波浪能发电技术的基本原理和特点进行了综述和评价,介绍了国内外波浪能发电技术的进展及主要发电装置,并分析了波浪能研究与利用的发展方向。
关键词 波浪 转换 发展现状 前景
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波浪能利用的发展与前景 被引量:37
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作者 刘美琴 郑源 +1 位作者 赵振宙 仲颖 《海洋开发与管理》 2010年第3期80-82,共3页
文章首先介绍了波浪能的定义、成因和我国波浪能资源的分布情况。在此基础上,指出波浪能的主要利用方式是发电,并分析了国内外利用波浪能发电的发展进程。从波浪能的发电原理、转换装置及技术上的突破等方面,论述了波浪能发电的研究开... 文章首先介绍了波浪能的定义、成因和我国波浪能资源的分布情况。在此基础上,指出波浪能的主要利用方式是发电,并分析了国内外利用波浪能发电的发展进程。从波浪能的发电原理、转换装置及技术上的突破等方面,论述了波浪能发电的研究开发情况。最后,指出波浪能利用中存在的一些问题并对其发展前景进行了展望。 展开更多
关键词 波浪 波浪发电 转换
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永磁直线发电机在直驱式波浪发电系统的应用 被引量:38
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作者 刘春元 余海涛 +2 位作者 胡敏强 刘强 陈中显 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第21期90-98,197,共9页
针对波浪发电系统中大气隙永磁电机功率密度低的缺点,提出了一种将动子(永磁体)置于外部,永磁体采用准Halbach结构的圆筒型永磁直线电机,该电机可以增大功率密度,且提高气隙磁场强度的正弦程度。在体积相同的前提下,外转子永磁直线电... 针对波浪发电系统中大气隙永磁电机功率密度低的缺点,提出了一种将动子(永磁体)置于外部,永磁体采用准Halbach结构的圆筒型永磁直线电机,该电机可以增大功率密度,且提高气隙磁场强度的正弦程度。在体积相同的前提下,外转子永磁直线电机的功率密度为内转子结构的6-8倍。准Halbach充磁结构的气隙磁密为径向充磁结构的1.39倍。为了防止海水的腐蚀,将定子用环氧树脂密封。采用二维有限元分析优化其电机结构,分析了空载反电动势、负载反电动势、定位力以及损耗。研究表明凸定子结构能有效减小定位力。加工样机,在波浪水池中进行空载以及负载试验,通过仿真分析和实验结果可知,该电机具有功率密度大,与浮子连接方便的特点,能够很好地应用在波浪发电系统中。 展开更多
关键词 波浪 圆筒型永磁直线电机 有限元分析 转换 反电动势
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海洋波浪能发电技术进展 被引量:31
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作者 余志 《海洋工程》 CSCD 北大核心 1993年第1期86-93,共8页
作为海洋工程和新能源利用的综合课题,波浪能利用研究近年来得到广泛重视。波能转换技术日趋成熟。挪、日、英等国建造了若干座不同类型的波力电站。本文对80年代世界主要国家的波力发电技术进展及主要波能装置作了介绍;并分析了波浪能... 作为海洋工程和新能源利用的综合课题,波浪能利用研究近年来得到广泛重视。波能转换技术日趋成熟。挪、日、英等国建造了若干座不同类型的波力电站。本文对80年代世界主要国家的波力发电技术进展及主要波能装置作了介绍;并分析了波浪能研究与利用的发展方向。 展开更多
关键词 海洋 波浪 发电
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钓鱼岛、黄岩岛海域风能及波浪能开发环境分析 被引量:37
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作者 郑崇伟 游小宝 +1 位作者 潘静 陈晓斌 《海洋预报》 北大核心 2014年第1期49-57,共9页
利用模拟海浪数据、CCMP风场资料,对我国钓鱼岛、黄岩岛附近海域的波浪能、风能资源特征展开研究,为海浪发电、风力发电、海水淡化等资源开发工作提供参考,也期望可为解决我国维护海洋权益、海洋资源开发、在边远海岛驻军、军用/民用舰... 利用模拟海浪数据、CCMP风场资料,对我国钓鱼岛、黄岩岛附近海域的波浪能、风能资源特征展开研究,为海浪发电、风力发电、海水淡化等资源开发工作提供参考,也期望可为解决我国维护海洋权益、海洋资源开发、在边远海岛驻军、军用/民用舰船在远洋活动的电力、淡水问题提供科学依据和辅助决策。此外本研究还就钓鱼岛、黄岩岛附近海域的风力等级频率、浪级频率、风向频率、波向频率等海洋环境特征进行统计分析,为海洋工程、防灾减灾等提供参考。结果表明:(1)钓鱼岛海域的风能密度呈单峰型月变化特征,年平均值为450 W·m-2,黄岩岛海域的风能密度呈"W"型月变化特征,年平均值为228 W·m-2;钓鱼岛年平均值波浪能流密度为14 kW·m-1,黄岩岛为11 kW·m-1;(2)钓鱼岛、黄岩岛海域的有效风速、可用波高、100W·m-2以上风能密度、2 kW·m-1以上波浪能流密度出现频率都整体较高,这对资源开发是很有利的;(3)1988—2010年期间,钓鱼岛、黄岩岛的风能密度、波浪能流密度整体呈递增趋势,这对风能、波浪能资源的开发也是有利的。(4)从资源的储量来看,钓鱼岛、黄岩岛蕴藏着丰富的波浪能、风能资源,且资源储量比我国沿海平均值丰富。综上,钓鱼岛、黄岩岛海域蕴藏着丰富的、适宜开发的风能、波浪能资源,实行海浪发电、风力发电、风浪联合发电、海水淡化等工作,将具有广阔的军事和经济前景。 展开更多
关键词 钓鱼岛 黄岩岛 波浪 海洋环境特征
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基于波浪能的海洋浮标发电系统 被引量:31
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作者 宋保维 丁文俊 毛昭勇 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期139-143,共5页
波浪能是一种新型的清洁能源,近几年提出多种对波浪能进行开发的方案,但大多都是在波浪和发电机之间加入转化装置,这样效率低,成本高。为简化波能转化装置,提高波浪能的利用率,降低波能转化装置的成本,设计一套基于波浪能的海洋浮标发... 波浪能是一种新型的清洁能源,近几年提出多种对波浪能进行开发的方案,但大多都是在波浪和发电机之间加入转化装置,这样效率低,成本高。为简化波能转化装置,提高波浪能的利用率,降低波能转化装置的成本,设计一套基于波浪能的海洋浮标发电系统,可以直接将波浪能转化为电能。详细叙述海洋浮标发电系统方案设计;并对海洋浮标进行运动建模和参数推导分析;基于Matlab对发电机在不同海况下进行仿真,得到空载电压波形,根据波形理论分析出影响发电机性能的主要因素为波高和频率。理论分析及仿真结果可以指导导磁结构的圆筒型直线发电机的理论研究,并为基于波浪能的海洋浮标发电系统的工程应用提供依据。 展开更多
关键词 波浪 圆筒型永磁直线发电机 海洋浮标 波浪发电
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波力发电技术现状及发展趋势 被引量:32
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作者 程友良 党岳 吴英杰 《应用能源技术》 2009年第12期26-30,共5页
波浪能是一种清洁无污染、蕴藏量丰富的可再生新能源。随着可再生能源开发的日益加强,世界各国政府对波浪能的开发也越来越予以重视,波浪能开发的各项技术已不断取得突破。介绍了波浪能发电技术的基本原理,特别是其能量转换系统作了全... 波浪能是一种清洁无污染、蕴藏量丰富的可再生新能源。随着可再生能源开发的日益加强,世界各国政府对波浪能的开发也越来越予以重视,波浪能开发的各项技术已不断取得突破。介绍了波浪能发电技术的基本原理,特别是其能量转换系统作了全面介绍,综述了国内外波力发电技术的现状,分析了波力发电研究的未来发展趋势,指出了波力发电对于我国未来的能源发展战略具有十分重要的意义。 展开更多
关键词 波浪 波力发电 装置 现状及发展趋势
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海洋波浪能发电研究进展 被引量:31
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作者 韩冰峰 褚金奎 +1 位作者 熊叶胜 姚斐 《电网与清洁能源》 2012年第2期61-66,共6页
海洋波浪能是一种清洁、无污染的可再生能源。首先根据波浪能发电装置的拾能原理和转换原理,按一次转换、中间转换及二次转换进行了分类,并对国内外已有波浪能发电装置的发展和特点进行了分析,总结了主要波浪能发电装置的优缺点,指出了... 海洋波浪能是一种清洁、无污染的可再生能源。首先根据波浪能发电装置的拾能原理和转换原理,按一次转换、中间转换及二次转换进行了分类,并对国内外已有波浪能发电装置的发展和特点进行了分析,总结了主要波浪能发电装置的优缺点,指出了波浪能发电的关键问题和发展趋势。 展开更多
关键词 波浪 一次转换 中间转换 二次转换
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基于波浪能的蓄能稳压独立发电系统仿真 被引量:26
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作者 吴必军 邓赞高 游亚戈 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期50-56,共7页
在波力电站中采用蓄能稳压方式把不稳定波浪能输入转换为稳定的能量输出是一种新的设想,实现这一设想的系统主要由能量输入系统、液压系统、发电系统和自动控制系统等组成。文中首先对系统进行数学建模及计算机仿真,然后在实物模型基础... 在波力电站中采用蓄能稳压方式把不稳定波浪能输入转换为稳定的能量输出是一种新的设想,实现这一设想的系统主要由能量输入系统、液压系统、发电系统和自动控制系统等组成。文中首先对系统进行数学建模及计算机仿真,然后在实物模型基础上,采用变频器驱动电动机方式模拟海洋波浪能的不稳定输入,系统控制方式采用增量式PID算法。计算机和物理模型仿真的结果表明,该系统实现了把不稳定的能量输入转换为稳定的电能输出,其系统的设计思想可直接应用于真实系统的设计。 展开更多
关键词 波浪 仿真 稳压系统 自动控制
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10kW漂浮点吸收直线发电波力装置 被引量:28
18
作者 吴必军 刁向红 +7 位作者 王坤林 游亚戈 张运秋 孙洲平 肖阳 胡国葆 贾海媛 谌瑾 《海洋技术》 北大核心 2012年第3期68-73,共6页
点吸收式是目前世界上发展较多、转换效率较高的一种波浪能利用技术,介绍我国自主研发的一台10 kW漂浮点吸收波浪能直线发电装置。该装置主要由4 m直径蝶形振荡浮子、6 m直径水下阻尼板、1 t重直线发电机组成,整个装置漂浮在海面上,是... 点吸收式是目前世界上发展较多、转换效率较高的一种波浪能利用技术,介绍我国自主研发的一台10 kW漂浮点吸收波浪能直线发电装置。该装置主要由4 m直径蝶形振荡浮子、6 m直径水下阻尼板、1 t重直线发电机组成,整个装置漂浮在海面上,是一个钢结构体。装置外形为煤油灯形,采用共振聚波和阻尼匹配技术提高装置的转换效率,有效发电时间不受来波方向和潮位的影响,针对构成装置的不同材料采用不同的防腐技术提高装置的整体抗海水腐蚀能力,采用下潜方式躲避台风打击,采用蓄能技术提高锚泊系统抗走锚和断链能力。直线发电机是一个圆筒型结构体,具有较高的转换效率和防海水腐蚀能力。发电装置进行了实海况试验,为后续的研究工作提供了相关经验。 展开更多
关键词 波浪 点吸收式技术 直线发电机 转换效率
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我国海洋能技术的进展与展望 被引量:27
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作者 史宏达 王传崑 《太阳能》 2017年第3期30-37,共8页
近年来我国的海洋能开发以发电为主,本文介绍了我国的潮汐能、波浪能和潮流能等的利用情况,并列举了波浪能和潮流能的发电装置;最后指出,海岛能源示范与深远海资源开发紧密结合,将成为我国海洋能开发技术未来的发展方向。
关键词 海洋 潮汐 波浪 潮流 发电装置
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基于近20年的SWAN模式海浪模拟结果的南海波浪能分布、变化研究 被引量:27
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作者 宗芳伊 吴克俭 《海洋湖沼通报》 CSCD 北大核心 2014年第3期1-12,共12页
由于南海海域地形复杂,岛屿众多,不可避免的会产生折射、变浅、绕射、波浪破碎、非线性波相互作用等近岸物理过程。因此采用以风场驱动的第三代海浪数值模式SWAN,可得到南海海域1986年1月至2005年12月较高分辨率的波浪场,计算了南海海... 由于南海海域地形复杂,岛屿众多,不可避免的会产生折射、变浅、绕射、波浪破碎、非线性波相互作用等近岸物理过程。因此采用以风场驱动的第三代海浪数值模式SWAN,可得到南海海域1986年1月至2005年12月较高分辨率的波浪场,计算了南海海域的波浪能流密度,综合考虑能流密度的大小和14个站位能流密度分级统计的特征等方面对南海海域波浪能资源进行了研究,寻找该海域波浪能资源的相对优势区域,为建立海上波浪能电站提供科学依据。 展开更多
关键词 SWAN 南海 波浪
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