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又一个世界首个电网规模波浪能装置登陆,和我国首台世界兆瓦级漂浮式波浪能发电装置有何不同?

2024年7月19日,Ocean Energy Group Ireland项目世界首个电网规模波浪能装置在夏威夷的试验场部署,该波浪能装置波浪能装置尺寸为 125 x 59 英尺,吃水深度超过 30 英尺,拥有重达826吨的波浪能转换浮标OE-35,潜在额定发电量高达 1.25 兆瓦,该项目耗资 1200 万美元。

“经过十五年的设计、试验、测试和建造,我们终于能够凭借世界一流的 OE-35 设备向商业化迈出重要一步,我们感到非常兴奋,”海洋能源首席技术官Tony Lewis 教授说道。 “这个具有国际意义的项目,因为世界需要利用新技术和创新技术加快脱碳步伐。”

我国2023年1月10日,由南方电网广东电网牵头研制的世界首台兆瓦级漂浮式波浪能发电装置在广东中远海运重工完成平台主体建造,开展下水调试工作,平面面积超3500平方米、重超4000吨的巨型装置成功实现水上“漂浮”,标志着兆瓦级波浪能发电技术从理论研究正式迈入了工程实践的新发展阶段。

1、这2个世界第一波浪能发电装置有何不同?

(1)从规模上有何不同?

南方电网广东电网的项目:中国首台兆瓦级漂浮式波浪能发电装置,于2023年1月10日在广东中远海运重工完成平台主体建造,并开展下水调试工作。

Ocean Energy Group Ireland的项目:这个项目在2024年7月部署于夏威夷海域,是一个1.25兆瓦的波浪能发电装置,重达826吨,并通过海底电缆连接到夏威夷电网。

(2)从技术上有何不同?

  1. 南方电网广东电网的项目:
    • 装置类型:兆瓦级漂浮式波浪能发电装置。
    • 发电原理:利用波浪的上下运动和往复运动来驱动发电机。
    • 转换效率:整体转换效率可达22%。
    • 应用场景:适用于远海岛礁等大电网难以接入的地区。
    • 规模:平台面积超过3500平方米,重量超过4000吨。
  2. Ocean Energy Group Ireland的项目:
    • 装置类型:1.25兆瓦波浪能发电装置。
    • 发电原理:利用波浪的浮力和压力变化来驱动发电机。
    • 连接方式:通过海底电缆直接连接到夏威夷电网。
    • 规模:装置重量为826吨。

这两个项目在发电原理、装置类型和应用场景上都有所不同。南方电网的项目更注重漂浮式设计和适应远海岛礁的需求,而Ocean Energy Group的项目则强调直接连接电网的能力和较轻的装置设计。

(3)这两种波浪能发电技术的优缺点?

1.南方电网广东电网的项目

优点:

  • 高转换效率:整体转换效率可达22%,在波浪能发电领域属于较高水平。
  • 适应性强:漂浮式设计适用于远海岛礁等大电网难以接入的地区,提供了灵活的电力解决方案。
  • 大规模发电:平台面积大,能够在满负荷条件下每天产生2.4万度电,满足约3500户家庭的用电需求。

缺点:

  • 重量和体积大:装置重量超过4000吨,面积超过3500平方米,部署和维护成本较高。
  • 抗风暴能力:需要设计能够承受海上风暴的装置,技术要求高。

2.Ocean Energy Group Ireland的项目

优点:

  • 直接连接电网:通过海底电缆直接连接到夏威夷电网,能够稳定地向电网输送电力。
  • 较轻便:装置重量为826吨,相对较轻,部署和维护成本较低。
  • 创新设计:利用波浪的浮力和压力变化来驱动发电机,技术新颖。

缺点:

  • 转换效率未知:目前没有公开具体的转换效率数据,无法评估其发电效率。
  • 适用范围有限:主要适用于靠近电网的海域,远海岛礁等地区可能不适用。

总体来看,南方电网的项目更适合远海岛礁等偏远地区,而Ocean Energy Group的项目则更适合靠近电网的海域。

(4)这两种波浪能发电技术的环境影响如何?

1.南方电网广东电网的项目

  • 正面影响:
    • 减少碳排放:波浪能发电是一种清洁能源,不产生温室气体,有助于减少碳排放。
    • 能源独立:为远海岛礁等偏远地区提供稳定的电力供应,减少对化石燃料的依赖。
  • 潜在负面影响:
    • 海洋生态影响:大型漂浮装置可能对海洋生物的栖息地造成影响,需要进行生态评估和监测。
    • 噪音污染:发电装置的运行可能产生噪音,影响海洋生物的生活环境。

2.Ocean Energy Group Ireland的项目

  • 正面影响:
    • 减少碳排放:同样作为清洁能源,波浪能发电有助于减少温室气体排放。
    • 可再生能源:利用海洋波浪的自然运动发电,资源可持续。
  • 潜在负面影响:
    • 海洋生态影响:装置的部署和运行可能对海洋生物和生态系统产生影响,需要进行详细的环境影响评估。
    • 海底电缆:连接电网的海底电缆可能对海底生态系统造成干扰。

总体来说,波浪能发电技术的环境影响相对较小,但仍需进行全面的环境影响评估和监测,以确保对海洋生态系统的影响降到最低。

 

2、波浪能简介

海洋波浪能是指利用海洋表面波浪运动所蕴含的能量进行发电或其他用途的技术。波浪能是一种可再生清洁能源,具有能量密度高、分布广泛等优点。

波浪能的基本原理

波浪能的产生主要是由于风吹过海面形成波浪,波浪的运动包含了动能和势能。通过特定的装置,这些能量可以被捕获并转换为电能。

波浪能发电技术

波浪能发电技术主要分为以下几种形式:

  1. 振荡体式:利用波浪作用下的单自由度或多自由度运动将波浪能转换为机械能,再通过发电机发电。
  2. 振荡水柱式:波浪带动气室中的空气压缩和膨胀,驱动涡轮机旋转发电。
  3. 聚波越浪式:利用收缩坡道将波浪引入高位蓄水池,利用水面高度差产生的势能驱动水轮机发电。

波浪能的应用

波浪能不仅可以用于发电,还可以用于海水淡化、抽水等用途。随着技术的不断进步,波浪能有望在未来成为重要的清洁能源来源之一。

 

 

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