日新月異的海洋能制能技術

海洋能是指依附在海水中的可再生能源，包括：潮汐能、波浪能、海洋溫差能、海洋鹽差能和海流能等。更廣義的海洋能源還包括海洋上空的風能、海洋表面的太陽能以及海洋生物質能等。按儲存形式又可分為機械能、熱能和化學能。海洋能理論儲量是目前全世界各國每年耗能量的幾百倍甚至幾千倍。

近20多年來，受化石燃料能源危機和環(huán)境變化壓力的驅動，作為主要可再生能源之一的海洋能事業(yè)取得了很大發(fā)展，在相關高技術后援的支持下，海洋能應用技術日趨成熟，為人類在下個世紀充分利用海洋能展示了美好前景。

為了能夠發(fā)展海洋能，加大海洋能利用率，我國政府正在重點發(fā)展百千瓦級的波浪、海流能機組及設備的產業(yè)化；結合工程項目發(fā)展萬千瓦級潮汐電站；加強對溫差能綜合利用的技術研究，中、長期可以考慮的是，萬千瓦級溫差能綜合海上生存空間系統，中大型海洋生物牧場。中國在當前努力挖掘石油、天然氣、煤炭等化石能源的同時，正著眼未來，開發(fā)富有潛力的海洋能源。

海洋波浪能發(fā)電系統關鍵技術

項目簡介：該項目首次提出了相變蓄能穩(wěn)壓的原始創(chuàng)新技術，解決了波浪能發(fā)電的不穩(wěn)定問題，進而提出該技術與振蕩浮子式波能裝置相結第一文庫網合的組合創(chuàng)新技術，研建海洋波浪能獨立發(fā)電系統。與世界波浪能研究主流的振蕩水柱波能發(fā)電技術相比，該項目發(fā)展的技術具有明顯優(yōu)勢：研制的海洋波浪能獨立發(fā)電系統可以獨立穩(wěn)定發(fā)電，直接為用戶提供高質量的電力；系統總轉換效率將提高2倍；發(fā)電成本將降到1.5元/度；波能裝置的實用性和性價比都有明顯提高。

意義：該項目的研究成功，使我國波能利用研究居于世界領先水平，擁有自主知識產權的、具有廣闊商業(yè)前景的波浪能發(fā)電技術，同時也將推動世界波能利用技術的發(fā)展，為波浪能的大規(guī)模利用和產業(yè)化打下堅實基礎。

利用海洋潮汐能量建設海底發(fā)電廠

簡介：該發(fā)明是指在海底建設發(fā)電廠機房，再由機房頂部引入符合落差和發(fā)電容量要求流量的海水，用以驅動發(fā)電機；流入的海水通過緩沖設施后引出，再在引出端建立若干個由浮板等機件組成的浪涌能量收集系統，帶動若干個活塞式水泵將海水排回到海洋中，完成海水循環(huán)發(fā)電。

意義：利用這一發(fā)明可以建設大型海底發(fā)電廠，充分利用海洋動力資源，有效節(jié)約人類賴以生存和發(fā)展的地下煤炭、石油、天然氣等不可再生的能源。廠房建在海底，不占用陸地土地資源，有利于拓展人類的生存空間，無工業(yè)污染，不排出任何廢氣廢渣，有利于凈化整個人類的環(huán)境。同時，由于其發(fā)電成本極低，又是分解氫氣和氧氣的主要動力源，可以帶動氫氣發(fā)電機和燃料電池汽車等一系列清潔能源產業(yè)的發(fā)展。

潮汐能自動發(fā)電技術

簡介：關于潮汐能自動發(fā)電技術，首先是設制一套自動控制系統。自動控制系統的一部分和攔水壩外的海水相通，一部分和攔水壩內的水庫中的海水相通；每一部分中都有一個感應器浮球閥。感應器浮球閥能根據攔水壩內外海水水位的變化，分別打開潮汐能自動發(fā)電設備靠向攔水壩外的一邊的攔板，和打開靠向攔水壩內水庫一方的攔板，使?jié)q潮的海水和落潮時水庫中的海水，分別從不同的方向沖擊新式渦輪即通常所說的水輪機發(fā)電。其次，是根據齒輪傳動原理、杠桿原理、單向傳動原理，將渦輪的轉速和它接受的沖力放大，提高發(fā)電效率。

意義：該項目能很好地提高發(fā)電效果，所有的設備都要能抗海水的腐蝕。

霧滴提升循環(huán)基本過程研究

簡介：該原理是利用表層和深層海水的溫差所產生的焓降來提高海水的位能。據計算，溫度從20度降到7度時，海水所釋放的熱能可將海水提升到125m的高度，然后再利用水輪機發(fā)電。該方法可以大大減小系統的尺寸，并提高溫差能量密度。

該項研究在世界上首次實現了高度達２１米的霧提升試驗，證明了這種新循環(huán)的可行性；同時對霧化過程及霧化流的提升過程進行了系統、深入的實驗和理論研究，揭示了這些過程中的熱力學及流體力學規(guī)律，并創(chuàng)造性地應用一維兩速模型對霧滴提升過程進行了理論分析和數值計算。

意義：霧滴提升循環(huán)是近年來提出的新型熱力循環(huán)，為低品位熱能利用提供了一種簡單、經濟而又安全可靠的發(fā)電新途徑。

海洋波浪能發(fā)電系統關鍵技術

簡介：該項目首次提出了相變蓄能穩(wěn)壓的原始創(chuàng)新技術，解決了波浪能發(fā)電的不穩(wěn)定問題，進而提出該技術與振蕩浮子式波能裝置相結合的組合創(chuàng)新技術，研建海洋波浪能獨立發(fā)電系統。與世界波浪能研究主流的振蕩水柱波能發(fā)電技術相比，本項目發(fā)展的技術具有明顯優(yōu)勢：研制的海洋波浪能獨立發(fā)電系統可以獨立穩(wěn)定發(fā)電，直接為用戶提供高質量的電力；系統總轉換效率將提高2倍；發(fā)電成本將降到1.5元/度；波能裝置的實用性和性價比都有明顯提高。

意義：該項目的研究成功，使我國的波能利用研究居于世界領先水平，擁有自主知識產權的、具有廣闊商業(yè)前景的波浪能發(fā)電技術，同時也將推動世界波能利用技術的發(fā)展，為波浪能的大規(guī)模利用和產業(yè)化打下堅實基礎。

振蕩浮子式波力發(fā)電系統研建

簡介：該項目通過振蕩浮子波能裝置的水動力學分析、振蕩浮子波能裝置優(yōu)化設計及保護措施設計、獨立發(fā)電技術及海洋工程施工技術方案研究，建成了我國首座50kW振蕩浮子式波力發(fā)電系統。在設計波況下，振蕩浮子式波能裝置的一級轉換效率（俘獲寬度比，指浮子輸出功率與浮子迎波寬度內來波功率之比）達到100%～250%，二級轉換效率達到64%以上，三級轉換效率達到85%左右，總效率可達到55%以上，是目前國際上已建成的波力電站中總轉換效率最高的波力電站。

意義：該項目還通過蓄能穩(wěn)壓技術的研制，實現了不穩(wěn)定的波浪能到穩(wěn)定的電力輸出，大大提高了波浪能的輸出品質。

海上平臺型升降

蝸葉式海洋能發(fā)電機

簡介：利用海水流動和波浪能帶動安裝在海洋中的機械轉動，將海流能和波浪能轉換成機械能，然后轉變?yōu)殡娔芑蚱渌鼊恿ΑＫ�不同于國際上現有的單純利用潮汐能或海流能的技術，相對于英、美等國現有海洋能利用技術更先進、獲取能量更多。可以將全部設備安裝在海洋面上，很少占用陸地。只要是有海水運動的地方，不管其運動方向和潮位高低如何變化均可使用，小型機械可做為輪船、艦艇或其它設施的移動電源設備。該機工作原理淺顯易懂，構造簡單，制造容易。在海水流速每秒0.5米、最低潮位時水深10米的海區(qū)，每12米乘12 米的范圍內可獲得250千瓦的電能。

意義：它將啟動一個全新的環(huán)保型能源產業(yè)，極大地緩解我國東部地區(qū)乃至全球能源短缺的問題。

100 kW岸式振蕩水柱波力電站

簡介：100 kW岸式波力電站是一座與電網并網運行的岸式振蕩水柱型波能裝置，包括氣室主體結構、透平發(fā)電機組和輸配電控制系統等部分。電站主體能抵抗50年一遇臺風，工作壽命15年。在入射波高H1/10=1~3m，平均周期T=5~7s時，平均發(fā)電功率N=5~40 kW，最大發(fā)電功率Nmax=100 kW。100 kW岸式波力電站的研建，使大型波能裝置的設計、建造、保護等各方面均有較大程度的提高，推進波能裝置的實用化進程，使我國的波能轉換研究基本達到國際同時期的先進水平。

意義：100 kW波力電站設有過壓自動卸載保護、過流自動調控、水位限制、斷電保護、超速保護等功能。所有保護功能均在計算機控制下自動執(zhí)行，大大地減小了人工干預的需要，使波能裝置在實用化道路上邁出了堅實的一步。

海洋溫差能太陽能重熱循環(huán)

發(fā)電方法

簡介：一種海洋溫差能-太陽能重熱循環(huán)發(fā)電方法，以海洋表面海水作為預熱源，以海洋深層500～800米以下冷海水作為冷源，以太陽能作為主熱源，構建一個低沸點工質閉式流動循環(huán)系統。液態(tài)低沸點工質由工質泵提高壓力后輸送到預熱器中，由海洋表層海水對工質進行預加熱，再利用太陽能集熱器對工質進行二次加熱，直至達到工質氣體過熱狀態(tài)，過熱的工質氣體進入透平，推動透平旋轉做功，由發(fā)電機組將電力輸出。從透平排出的工質再由海洋深層低溫海水通過冷凝器冷卻到液體狀態(tài)，由工質泵提高其壓力送入預熱器，完成工質動力循環(huán)過程。

意義：在循環(huán)過程中，可以不斷地將海水的溫差變成電力，由此實現海洋溫差能-太陽能重熱循環(huán)發(fā)電。

海洋風浪能

溫差能組合自動天然中央空調機

簡介：該項目是一種利用海洋風浪能和海洋溫差能結合推動運行的、海洋風浪能溫差能組合自動天然中央空調機。該項目裝置系由風浪壓縮機，空氣儲存灌及空氣熱交換器等三部分組成。它具有灌風換氣，調節(jié)冷暖的功能，可直接用于海岸邊的高樓大廈房室更新換氣調節(jié)室內冷暖，也可以用于種養(yǎng)大棚調溫及保鮮倉庫降溫保鮮等。

意義：該項目所利用的能源是天然無價能源、安裝后用戶無需支付一分運行費用，而且在使用中可調節(jié)噴氣量達到無澡音狀態(tài)，真正實現全天候使用，零運行費用，零澡音的理想效果。非常適合沿海地區(qū)的廣大用戶安裝使用。

海洋波能提取

簡介：海洋中的拋物面或部分拋物面形狀的波動聚集裝置包括擋墻部分，擋墻部分，可將平行的海洋波前會聚到擋墻部分，中間的空氣壓縮室中的焦點處，起到波動放大作用。不斷波動的波表面在壓縮室中產生空氣流的波動變化，來驅動安裝在壓縮室頂部出口的自動調節(jié)的渦輪機。渦輪機包括徑向分布的具有翼型剖面形狀的葉片，葉片在斷面上關于橫向面對稱，因此渦輪機只在單一方向旋轉與空氣流的波動無關。本發(fā)明還提出了幾種改變葉片傾斜角的機構。

該項目每個確定分支墻形狀的所述的拋物面的對稱軸線是平行的，分支墻在靠近它們的會聚端處連接在一起形成一個共同的頂點，所述擋墻的取向為接納在與所述對稱軸線平行方向上行進的波前，因此在受到擋墻的反射后，波動會聚到頂點附近的能量利用區(qū)域，從而將該區(qū)域波動的垂直運動放大，頂點位于或靠近所述每個拋物面焦點處。

海洋波浪能規(guī)模化采集及發(fā)電裝置

簡介：一種海洋波浪能規(guī)�；�采集及發(fā)電裝置，該項目的目的是以多個機械式波能采集單元能，通過相關裝置將一定規(guī)模海域的隨機波浪能集中起來供給單個發(fā)電機實現直接穩(wěn)定發(fā)電，輔以一定規(guī)模的儲能、釋放裝置來調節(jié)發(fā)電功率。

該項目特點：1．集合多個采能單元形成組通過一定裝置傳給單個發(fā)電機發(fā)電具有制造成本低、易維護，實現了簡單機機械能量高轉化率、規(guī)模化采能、獨立穩(wěn)定發(fā)電的目的，集能傳遞結構原理同樣適用于風力發(fā)電可大大降低風力發(fā)電成本。2．實現波浪能的高效采集。3.總體結構簡單易實施低成本，支架位水面下防風浪能力強，浮體能自適應不同的風浪。

變重心浮箱式波浪能轉換器

簡介：變重心浮箱式波浪能轉換器是漂浮在海面上，將波浪能轉換成電能（直流）的一種新式裝置。多個轉換器（電路）并聯，獲得強大電流。通過潛水船上的變流站（發(fā)電廠）可將其轉換成三相交流，供陸地及海上使用。也可直接用直流為蓄電池充電，或用在海上其他目的。

該項目與當今世界上流行（研制中）的其他轉換裝置相比。本轉換器制造簡單，運輸容易，敷設方便，勿須土木施工，可轉移，且不受潮汐影響。

意義：該項目是一種有前途的轉換波浪能的裝置，且可在此裝置上再采取某項技術措施，進一步提高效率。

浮筒齒條式波浪發(fā)電裝置

簡介：浮筒齒條式波浪發(fā)電裝置，屬于發(fā)電設備類。采用兩個固定平行的導向桿，在導向桿上裝有一個浮筒；浮筒中心處有一個方立管孔，管孔兩側壁上有一個密封轉動的動力輸入軸，軸上裝有兩個單向離合器齒輪，各齒輪上分別有一個嚙合的齒條；浮筒中裝有與動力輸入軸相聯接的變速器，該變速器的輸出軸聯接一個發(fā)電機。該裝置可利用海水波浪的能量直接發(fā)電，無污染，減輕波浪對海岸的沖刷，經濟效果比較顯著。

該項目特征在于：1.有兩個固定平行的導向桿；在導向桿上套裝有一個浮筒；浮筒中心處有一個方立管孔；2．方立管孔兩側壁上有一個密封轉動的動力輸入軸，軸上裝有一個單向離合器齒輪，齒輪上有一個嚙合的齒條；3．在浮筒中裝有與動力輸入軸相聯接的變速器，變速器的輸出軸端聯接在個盤簧的里端，盤簧外端固定在盤簧殼體的內壁上；4．盤簧殼體中心的套軸聯接在另一個變速器的輸入軸上，該變速器的輸出軸聯接一個發(fā)電機。

海水潮汐發(fā)電裝置

簡介：一種海水潮汐發(fā)電裝置，屬于水力發(fā)電設備，其特征是：在海水處于最大退潮地段的海灘上，砌筑堤壩圍成與大海隔離且相互毗鄰的甲、乙蓄水庫池，于甲池的堤壩上安裝排水閘門、水輪發(fā)電機與水輪發(fā)電機出口位置相對應的進水閘門，于堤壩下部的海底面砌筑進水道，于乙蓄水池的堤壩上安裝進水閘門、進水道、水輪發(fā)電機與水輪發(fā)電機進口位置相對應的排水閘門及排水道，通過海潮海水的漲、落來推動水輪發(fā)電機發(fā)電。

意義：該項目不僅能充分利用潮汐能源代替熱力能源，造福于民，而且有利環(huán)保、降低成本。

潮汐流能量轉換器

簡介：一種從自然海洋潮流獲得能量的裝置，具有一個大體垂直于潮流方向安放的堤壩，堤壩有一或多個通道，內裝把潮汐能量轉變?yōu)榭捎媚芰刻貏e是電能的裝置，根據本項目，堤壩在開放的海面上垂直于海岸，坐落于海底，堤壩長度足以積極地干涉潮汐波的自然波過程。

該項目特征為：一種從自然海洋潮流獲得能量的裝置，具有一個大體垂直于潮流方向安放的.堤壩，后者具有一或多個內裝把潮汐能量轉變?yōu)榭捎媚芰康难b置的通道，其特征在于一個大體上垂直于海岸的堤壩，它坐落于海底，長度足以干涉潮汐波的自然波形。

波浪能原動機

簡介：該項目波浪能原動機，涉及一種把波浪能轉化成機械能的動力機械；用以解決現有技術中的能源短缺、溫室效應、環(huán)境污染、投資大、成本高、占地面積多等問題；該項目利用水面上的波浪起伏，先帶動機械旋轉，再帶動發(fā)電機或船舶運行；該項目包括有浮箱、連桿和連桿軸，其中兩個浮箱保持間距且平行排列，兩個浮箱內分別設有雙向棘輪變速器，兩連桿通過連桿軸分別與兩個浮箱連接，可在浮箱的連桿軸孔內轉動的連桿軸的軸端伸入浮箱內并連接雙向棘輪變速器的輸入端；本項目主要用于海水波浪發(fā)電和航海船舶的動力機械領域。

該項目特征為：其中兩個浮箱保持間距且平行排列，兩個浮箱內分別設有雙向棘輪變速器，兩連桿通過連桿軸分別與兩個浮箱連接，可在浮箱的連桿軸孔內轉動的連桿軸的軸端伸入浮箱內并連接雙向棘輪變速器的輸入端。

沖擊式封閉型波浪能集收機

簡介：沖擊式封閉型波浪能集收機是一種利用波浪能發(fā)電的裝置，屬于機械領域。該機器主要部件有內腔殼、外殼、吸液口、噴液口、支臂、活塞、連桿、沖擊板、氣體室等，外加發(fā)電機、帶動發(fā)電機轉子轉動的轉軸和葉輪等部件構成發(fā)電裝置；在內腔、支臂內部充滿液體；一般情況下浮在水面上，露出一小部分氣體室。兩個或多個這種集收機通過連桿連在一起，由于波浪起伏和海水質點的閉循環(huán)運動，使相連兩個集收機產生相對運動，推動或拉動活塞運動，活塞運動使噴液口噴出液體，沖擊葉輪轉動，從而帶動發(fā)電機發(fā)電。該發(fā)明同時利用了波浪的勢能和動能，其效率較高。

該項目特征為：該集收機主體部分呈圓盤狀，環(huán)形側面有兩層殼體，外層為保護外殼，內層為內腔殼，在內腔殼內部為內腔(充滿液體)，內裝發(fā)電機轉軸和葉輪，在外殼的上部(或下部)裝有發(fā)電機；每個集收機有2-4個支臂，每個支臂有兩層腔體，上層腔體為圓筒形，上、下層腔體通過端部空隙相通，上、下層腔體內充滿液體；在外殼和內腔殼之間，連接每個支臂上層腔體處，左、右分別有一個噴液口和吸液口；在外殼和內腔殼之間，連接每個支臂下層腔體處，左、右分別有一個噴液口和吸液口；在外殼上面有氣體室；在外殼下面有交叉的沖擊板。

項目名稱：自動定向旋轉

葉堤式雙向潮汐水輪機

項目簡介：自動定向旋轉葉堤式雙向潮汐水輪機是充分利用海潮發(fā)電之用的一種新式裝置。輪機的葉片相當于一個旋轉堤壩，它所建立起來的水頭壓力全部作用在輪機葉片上，使輪機上獲得一個很大的轉動能量。漲潮時正轉，落潮時反轉。其在輪機主軸上裝有本項目的自動定向旋轉器ＤＸＱ，使得輸出軸上獲得一個定向轉動的能量，以推動發(fā)電機工作。

由陽光和大海給出電力

簡介：陽光和大海有無窮的力量。一種海力發(fā)電機，利用海浪、潮汐引起海面水位相對海床的變化而導致水面上浮體因浮力的增減而使設定的發(fā)電機拉桿受力，驅動固定在海底或裝在浮體上的發(fā)電機發(fā)電。適用于近海，亦適用于深海。利用合適的制冷劑在設定的溫度、壓力條件下，由溫差使設定缸體的活塞運動，驅動設定的發(fā)電機發(fā)電。適用于包括太空的各種溫差明顯的環(huán)境。使用汲水涂層及結構還可同時獲得凝結的淡水。

項目特征為 ：一種是利用海浪、潮汐引起海面水位相對海床的變化導致海面上浮體因浮力的增減而使設定的發(fā)電機拉桿受力，驅動固定在海底或裝在海面浮體上的發(fā)電機發(fā)電；還可以是利用合適的制冷劑在設定的溫度、壓力條件下，由溫差使設定的缸體活塞運動，驅動設定的發(fā)電機發(fā)電。

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