意大利海洋能研究新进展讲解

中国海洋大学工程学院

海洋能资源开发利用课程论文

题目：意大利海洋能研究新进展

课程名称：海洋能资源开发利用

姓名：高文芳

学号：21120933018

院系：工程学院机电工程系

专业：机械工程

时间：2013-12-01

任课老师：王树杰教授

课程成绩：

1.意大利能源概况

1.1意大利概况

意大利位于欧洲南部，地中海北岸，其领土包括阿尔卑斯山南麓和波河平原地区，亚平宁半岛及西西里岛、撒丁岛和其他的许多岛屿。亚平宁半岛占其全部领土面积的80%，它像一只巨大的长筒靴深入蔚蓝色的地中海之中。意大利陆界北部与法国、瑞士、奥地利毗邻，东部与斯洛文尼亚接壤。高大的阿尔卑斯山脉像一个弧形的屏障将意大利与上述国家隔开。意大利是一个高度发达的民主共和国，亦为欧洲民族及文化的摇篮，曾孕育出罗马文化及伊特拉斯坎文明。服务业、旅游业及对外贸易尤为突出，同时也是北大西洋公约和欧盟的创始会员国之一。意大利是欧洲第4大经济体，世界第8大经济体，生活水平位居世界前列。

图1 意大利地理位置

1.2意大利资源现状

意大利工业主要以加工工业为主，所需能源和原料依赖外国进口，工业产品的1/3以上供出口。国家参与制企业比较发达，意国原油年加工能力为1亿吨左右，有“欧洲炼油厂”之称；钢产量居欧洲第二；塑料工业、拖拉机制造业、电力工业等也位居世界前列。伊利、埃尼和埃菲姆三大国营财团掌握着经济命脉。同时，意大利也是一个能源短缺的国家,石油和天然气储量不足,其产量只能分别满足4.5%和22%的国内需求,电力能源大多依靠进口。据欧盟统计,意能源需求的

84%依赖进口,远远超过欧盟49.5%的平均水平。日益严峻的能源危机和环境污染问题,迫使意政府调整能源政策,转向更为多样化的能源战略。

按《京都议定书》的规定,2020年意大利温室气体的排放总量须在1990年5.21亿吨的基础上减少6.5%。为实现这一目标,意政府于1998年建立了部际工作组,制订了“国家能源计划”,把节能和提高能效作为能源政策的核心。政府每年拨款15亿欧元,用于传统工业、交通运输和能源方面的技术改造,同时鼓励节能及可再生能源的开发和利用,并准备大幅提高对温室气体排放的税收。在太阳能利用方面意国家电力公司建意国内最大的太阳能发电站。意全国铁路公司也推出了其最新研制的太阳能列车样车，利用安装在每节车厢顶部的太阳能电池板,向列车的空调、照明及安全设施系统提供能源。意新的《能源价格法》规定,使用太阳能发电设备的家庭可将剩余电量卖给国家电力公司,以鼓励更多的家庭使用太阳能。风力发电近年在意大利也得到了迅猛发展。目前,意全国风力发电总量约1800兆瓦,名列世界第七。计划在未来几年达到8000至10000兆瓦。

2 意大利海洋能开发概况

2.1意大利海洋能种类

意大利位于地中海北岸，亚平宁半岛占其全部领土面积的80%，它像一只巨大的长筒靴深入蔚蓝色的地中海之中。意大利的海洋能开发也主要以地中海海洋能资源开发为主，由于地中海内陆海的性质，其波浪能、潮汐能等资源并不丰富，尚未达到可以开发利用的程度，但同时地中海蕴含着丰富的潮流能资源，故意大利的海洋能开发利用主要以潮流能为主。

2.2意大利潮流能形成原因

一．受地中海地区气候的影响，地中海蒸发旺盛，周围又无大河注入，海水的盐度高，密度大，水面低。而毗邻的大西洋比地中海盐度低，密度小，水面高。于是，大西洋表层海水便经由直布罗陀海峡流入地中海（由水面高的海区流向水面低的海区）。

二．深层海水由地中海流入大西洋，使地中海的海水减少，水面变低，由相邻大西洋的海水来补偿。

三．北半球冬季，全球的气压带、风带南移，地中海地区受西风带控制。在

西风吹拂下，表层海水自大西洋流入地中海的速度更快。

2.3潮流能开发现状

意大利还十分重视其潮流能的开发。2001年,意科研人员研制出世界上第一台海洋流发电机样机,并在意南部墨西拿海峡地区成功进行了发电试验。去年,该机组正式向国家电网输电。在意大利，从事海洋能开发与利用的企业与科研机构主要有阿基米德桥公司、那不勒斯费代里科二世大学、米兰理工综合大学、意大利全国海洋研究院、意大利的船舶注册协会（RINA）、研究国家委员会（CNR）、罗马水池（INSEAN）等科研单位。

3 阿基米德桥公司（Ponte di Archimede International S.p.A.）

3.1公司概况

阿基米德桥公司（PDA）成立于1973年，当时是作为Caronte航运集团的一部分。在海流能方面的探索已经有近40年的历史，也取得了显著的成果。从1975年开始，阿基米德桥公司与那不勒斯费代里科二世大学和米兰理工综合大学合作进行实验室研究，后来又与意大利全国海洋研究院等科研单位联手，进行“海洋流发电”试验。从20世纪90年代初起，“海洋流发电”项目得到欧盟的资助，逐步在其他国家沿海地区进行试验，取得了一定成效。近年来，在联合国工业发展组织的支持下，阿基米德桥公司在中国、印尼和菲律宾3国的沿海地区建设海洋流发电站。阿基米德桥公司是一家在创新工程和可再生能源等领域的合作研发公司，特别重视环境问题。阿基米德桥公司进行的科研取得了意大利船级社（RINA），研究国家委员会（CNR），Horcynus奥卡墨西拿，罗马INSEAN，米兰理工大学和那不勒斯费德里科二世大学等科研机构中的意大利科学家的支持。在国际合作方面，拥有联合国工业开发组织（UNIDO），中国科学院（CAS）的支持，并在中国、印度尼西亚和菲律宾等国开展科学研究。

3.2 Kobold水轮机的研制

3.2.1 设计运行原理

阿基米德桥公司的总裁，CAV博士，埃利奥.马塔切纳在80年代末开始有了利用垂直轴水轮机，从海洋中提取能量的想法。他从Caronte船舶在墨西拿海峡通过福伊特 - 施耐德船用推进器中受到启发。

福伊特-施奈德（Voith Schneider）推进器（VSP）是一种船舶驱动装置，该装置可在不改变转速的情况下任意改变推力大小和方向。前进和后退（行进）以及船舶横向（转舵）的操纵是通过对螺距的调整进行的。这种操纵方式赋予了船舶高度的机动性，可在不改变转速的情况下非常精确地控制推力大小和极为迅速地改变推力方向。船只如果装备了两台或多台VSP，即可向任何方向移动，包括横向（侧推）。VSP主要用于对船只的安全性和机动性要求很高的领域。VSP 的特别之处在于其垂直回转轴。推力是由独立摆动的平衡桨翼产生的。由于VSP 的物理工作原理和设计结构，其对推力的调节可极为迅速地完成。VSP是一种灵活的可调节推进器，可将推力做360°的无极改变。它既是驱动装置同时又是操纵装置。特别是按照X/Y坐标的快速无极的推力变化提高了船舶操作的安全性。相对其他推进器，VSP以非常低的转速工作，因此它以寿命长和维护费用低而出众。VSP主要被用于拖船、首尾同型渡船、客轮、航标船、猎雷舰艇、钻井平台供应船（PSV）、顶推拖轮（BSM）、豪华游艇以及水上浮吊上。