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科研方向  
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基于磁流体发电机的波浪能发电系统
  日期:2016-10-20  信息来源:海洋能发电与应用技术研究部   【背景色 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色) 】  【字体:
 

目前,传统波浪能发电技术主要存在以下问题:第一,发电系统基于旋转发电机,其高速高效的特性与波浪能不匹配,迫使系统不得不采用复杂的中间转换系统。如机械变速(齿轮变速箱)系统需要硬度高、耐磨性好的材料,且需精确加工和安装,造价高昂;液压变速(液压泵、液压马达)装置增加了控制、转换环节,降低了转换效率,可靠性低,运行维护困难。第二,传统波浪能发电系统多为岸式固定装置,建造成本高,周期长,受环境约束大,抗风暴能力弱。第三,目前波浪能发电技术主要源于欧洲等国家,那里的平均波浪能密度可达20-70kW/m,而我国沿海为2-7kW/m,由于能量密度差距很大,大部分发电系统不适合我国低海况运行。
中国科学院电工研究所海洋能发电与应用研究部提出了一种基于磁流体发电机的新型波浪能发电系统,具有如下特点:
1.  系统结构简单
波浪捕获系统与发电机直接相连,变速和发电过程合二为一,无需复杂的控制和精加工,几乎没有机械运动部件,无齿轮、曲轴、驱动皮带、透平机、轴承,液压马达等。
2.  系统转换效率高
没有中间转换系统的损失。
3.  模块化结构
单台发电机组由可多个发电单元模块化组成,可根据海况条件和用户需求,提供不同功率输出的发电系统;同时,多台发电装置以阵列形式布置,形成大规模的波浪发电场。
4.  大范围的海况条件和水深
漂浮式结构,便于移动或潜入水下,可以投放在50米以上的水深和低海况的任何地方。
5.  制造、运行维护成本低,易实现商业化
据初步估算,大规模商业化的磁流体波浪能发电系统的电价可与风力发电相竞争。
研究团队经过多年努力,历经实验室原理性试验、2kW实验室样机、直至10kW海试样机的成功研制,解决了一系列关键技术。
世界首台磁流体波浪能发电海试样机已于2015年初在珠海万山岛海域顺利投放,并通过实海况测试。该项研究先后得到了电工研究所所长基金、国家自然科学基金、科学院创新基金以及国家海洋可再生能源专项资金的支持。
海试样机实海况运行
研究团队在珠海万山岛海试现场

 
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