水平轴海流能

从分布角度来看：分布广泛，易于开发。
科研小组活动日期安排
2014年1~3月，文献调研阶段。查阅文献资料，对 水平轴海流能装置进行全面了解，构思初步的设计 方案。
2014年4~6月，方案设计阶段。制定详细、完整的 装置设计方案。着手进行数值模型的建模工作。
2014年7~11月，计算评估阶段。进行数值实验， 计算和评估装置的运行特性和能量转换效率。
传动形式：在叶轮捕获能量后，需要 经过传动系统来将能量传给发电机， 目前海流能所选用的传动系统多是齿 轮箱传动方式，因为齿轮箱传动方式 具有效率高，结构简单的优点，但是 齿轮传动技术有传动比单一，冲击明 显，柔性差，易损坏等缺点。
项目主要研究内容
• 发电形式：如右图。
• 水平轴海流能发电装置的附属装 备部分需研究的有：载体样式、 布置方式、密封形式。
中国政府发觉到海流能的巨大潜力，把发展可再生资源作为重要战略 部署。
项目主要研究内容
与垂直轴式结构相比,水平轴式潮流能发电装置具有效率高、自启动性能好 的特点。
• 海流能发电装置核心装备要研究的有叶片形式，传动形式，发电形式。
叶片形式：叶片是海流能捕获装置的关键部件，作为一级能量转换装置， 其效率高低直接决定了机组效率的大小。
载体样式：作为一种从风力发电机技术上发展 而来的水平式海流能发电装置，机组结构及其 工作原理与水平轴风力机有很大的相似性。
项目主要研究内容
• 布置形式：如图为离网式水平轴海流能发电装置结构图，海流能发电机组主 要由机械系统和电气系统两大部分组成。
密封形式：水下发电装置的密封是很重要，一般分为静密封和 动密封两种。静密封结构技术成熟；相对于静密封来说，叶轮 主轴与机舱问的动密封技术难度比较大，一方面要保证密封的 可靠性及长久性，另一方面又要使得密封件的摩擦损耗尽量小 以保证机组较高的效率及好的启动特性。
国内海流能发电概况
• 3.浙江大学:20 kW级机组稳定运 行。
4.东北师范大学针对用于海洋探测仪 器的发电装置进行研究,进行了相关试 验。
5.国内第一个海流能发电项目花落山东省荣成市。 与哈工大联合研制，处于世界领先水平。
海流能未来发展前景
• 从商业开发来看：各种海洋能技术发展状况中,海流能发电技术最为 成熟,已经达到了商业开发阶段。
海流能的能量与流速的平方和流 量成正比。海流能的变化有规律。 潮流能随潮汐的涨落每天2次改 变大小和方向。流速在2m/s以上 的水道有实际开发的价值。
发展海流能的条件
• 我国是一个具有丰富海洋能资源的国家，可开发利用量达10亿kW的 量级。
• 中国海域辽阔，有形式各异的海流能．这些海流的流速大，流量稳 定．据估计中国近海和沿岸海流的能量就可达到一亿千瓦。
国外海流能发电概况
• Marine Current Turbine公司在此方面有 所造诣。该公司设计的样机Seaflow 可 达300kW（2003）.
• 该公司研发的的1.2 MW双叶轮结构的 Seagen样机成功进行了试运行（图14）
Seagen
Seaflow
加拿大Clean Current Power SystemsIncorporated公司及 爱尔兰Openhydro公司分别设 计了带导流罩的直驱式水平轴 潮流能发电样机,并 进行了海上试验。
水平轴海流能发电
项目组成员：
张泽昊 黄秋实 主讲人： 薛祎凡
2014/3
传统能源的危机
• 传统能源在利用时，大多是通 过燃烧，在燃烧的过程中，有 害物质会对人体产生危害。
由于世界范围内的能源危机，海洋 新型无污染可再生能源的开发利用 已势在必行。
什么是海流能
• 海流能是指海水流动的动能。 海流就像人体血管内的血流一 样，不断地输送着营养，因此 海流被人们形象地比作“海洋 的血流”，一次来产生动能为 人所用。
2014年12月，撰写研究报告。
Fra Baidu bibliotek
从能量角度来看：海流能属于机械能，机械能优于热能，因此在转 换效率和发电设备成本等方面具有一定优势。
从是尺寸大小来看：海流能机械尺度较小，一旦需要，可在短时 间内组装完成，具有一定的军事前景。
海流能未来发展前景
• 从规模角度来看：规模可大可小，大规模设备可由适当装机容量的若 干装置并联而成。 从环境角度来看：对环境的影响较小，有利于可持续发展。