“海大1号”摇臂式波浪发电装置水动力性能研究
2021-03-29赖文斌李德堂谢永和申宏群陈丽雪梁小飞
船舶力学 2021年3期
赖文斌,李德堂,谢永和,华 军,申宏群,陈丽雪,梁小飞
(浙江海洋大学船舶与机电工程学院,浙江舟山316022)
0 引 言
我国波浪能储量丰富,同时波浪能的能量密度是风能的4~30 倍[1],因此,如何利用波浪能解决岛城海水淡化用电以及为电网未覆盖的有居民海岛提供充足的电力是我们波浪能研究人员亟待解决的问题。在纵多波浪能发电装置中,摇臂式波浪发电装置因结构简单,建造时间短,投资资金少,发电效率高,生存率高等诸多优点而具有很好的发展前景[2]。该装置不仅可以安装于近岸,还可以安装在离岸深水区,可以根据当地的实际海况来选择安装地址。摇臂式波浪发电装置由波浪能收集模块、操作平台、电力储存、电力输出系统、液压控制系统和桩脚等几部分组成,如图1所示。
“海大1 号”是基于“海院1 号”自升式波浪发电装置[3],再次自主研发的波浪发电装置。本次研发的摇臂式波浪发电装置克服了以往振荡浮子式波浪发电装置只利用波浪上下方向上能量的缺陷[3-5],采用摇臂式有效利用了流体势能和流体动能两部分能量,使波浪能的利用进一步提高。该装置采用了双向液压传动系统,浮子向上运动时利用波浪的波浪能,当浮子向下运动时利用浮子的重力势能,无论浮子向上还是向下运动都能推动液压系统连续工作。此外,装置还设置了液压蓄能器和流量自动调节系统,用于保障电力的稳定输出。装置液压系统原理如图2所示[6]。

图……
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