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最近在网上找到了二篇有关中国波浪能发电技术发展的最新成就报道,都发表在中国科学报上,在科学网新闻类上也能阅读。第一篇的题目是 "记中科院广州能源所100kW漂浮式波浪能电站",发表日期是2013-7-2,见 http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2013/7/279514.shtm。
第二篇的题目是 "鹰式波浪能装置万山号建造完成并顺利转场",发表日期是2015/7/23,见 http://news.sciencenet.cn/html/shownews.aspx?id=323423
事实上,近十年来,中国在研究波浪能利用方面投下了不少资金,搞这方面研究的不仅有中科院广州能源所,还有浙江大学,青岛的中国海洋大学和南京的河海大学等等。就目前达到的科研水平来说,还是在重复验证西欧早有的一些design concepts。当然,中科院广州能源所的鹰式波浪能装置万山号是一个例外。
中科院广州能源所100kW漂浮式波浪能电站的基本工作原理就是人们通常说的点头鸭。那是英国人Salter教授四十多年前的发明。中科院广州能源所的这个“庞然大物”总重量大概350吨,长34.5米,宽12米,工作时高17.1米,而发电容量只有100kW。波浪能电站项目的团队负责人游亚戈对《中国科学报》记者介绍说 “ 2007年,鸭式装置还只是一个概念装置,英国人在内陆湖中曾有类似的装置,几十个单体穿在长达半公里的轴上,很难施工,出了毛病很难维修。我们逐步把装置设计成变成目前的样子。”。我认为游亚戈先生没有真正理解Salter的点头鸭技术原理。二年前我与Salter教授有过通讯讨论,他给我确认,把几十个单体穿在长达半公里的轴上,就是为了解决施工难,出了毛病维修很难的问题,更重要的是其经济效益能达到商业化的要求。可以说,中科院广州能源所的100kW漂浮式波浪能电站很难达到商业化的要求,因为仅仅100kW发电容量的波浪能装置竟需要350吨的钢材来建造。
按照《中国科学报》记者的说法,游亚戈团队在“鸭式”的基础上,已研发出优点更多的鹰式装置。鹰式装置较之鸭式装置,更易俘获波浪能,而且它采用了半潜驳平台,结构简单,使得后期维修和运输方面成本大为降低。鹰式波浪能装置“万山号”整体长36米、宽24米、高16米,发电容量为120kW,后续将扩大波浪能发电装机量。与前面的鸭式装置相比,其宽增长了一倍。凭写者在船舶和海洋工程方面的经验和知识来估计,该装置建造所需要的钢材在500吨或更多。所以我怀疑“万山号”比前面的鸭式装置在经济效益方面能好多少。
自点头鸭发明四十多年来,我还没有见过有关点头鸭波能高效转换理论的报告。所以二年前我写信给Salter教授,叙写了我对点头鸭机理理解的理论解释。他回信认可了我的理论。下图就是我的点头鸭理论的等效模型。如果你有大学物理力学一年级的水平,就会一看就懂了,所以我在这儿就不多介绍了。如果运用这个等效模型理论来设计一个浮动式波能发电装置,只需要150吨钢材加750吨水泥,在中国海域运行其发电容量能达到200kW。
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GMT+8, 2024-7-17 23:17
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