海上风电产业发展趋势与Power to X模式应用

文章对海上风电各国总体发展现状及未来发展趋势进行分析,表明各国都在加强对海上风电开发利用,但随着海上风电高速发展,有限的近海风电资源开发趋于饱和,深远海域风电成为海上风电未来发展的方向。然而水深离岸远,深远海风能开发困难,难于实现商业化。文章介绍了一种将新能源电力转换为其他能源载体的Power to X模式。氢作为1种可再生能源载体,可基于Power to X模式,通过将新能源电力电解水制氢的方式,有效降低深远海风电的成本。     

海上风力发电的现状及展望

随着化石能源的枯竭以及二氧化碳排放量的增加,发展可再生能源成为解决该问题的必由之路。海上风电作为一种海洋可再生能源与陆上风电相比具有不占用陆地面积,噪音污染小的优点,因此近年来得到迅速的发展。本文从风机容量和基础结构两个方面对我国海上风电的发展现状进行了分析,并总结了截止目前与海上风电相关的发展政策,随后指出了我国海上风电目前发展中存在的问题,对未来的发展方向进行了展望。     

海上灯浮标晃动发电装置设计试验分析

波浪能是一种分布广泛、技术环境友好的可再生环保能源,利用波浪能发电为海上灯浮标提供能源补给具有良好的经济效益和社会效益。介绍将波浪能发电应用于灯浮标发展现状,结合航标工作实际设计一种新型的灯浮标晃动发电装置并进行定性试验分析,最后对装置的进一步改进提出建议。     

浅谈内置式浮托法海上安装工艺

一个重达8612t的南堡35-2油田CEP大型组块,采用一种内置式浮托法进行海上安装获得成功,填补了我国海洋石油开发超大型模块海上安装上的一项空白.在海上大型浮吊起重能力受限或是使用大型浮吊没有经济效益的情况下,为大型组块的海上安装提供了一种可行、安全、经济的安装方法.     

自升式海上风电安装平台发展概述

近年来,随着"碳达峰""碳中和"政策的落地,作为绿色清洁能源的海上风电得到了大力发展.海上风电场分布从浅深水区域扩展到深远海区域,适用于深远海区域海况条件的自升式海上风电安装平台随之出现并不断地进行技术迭代和船型更新.文章对国内外自升式海上风电安装平台的发展历程和趋势进行了总结和展望,为我国海上风电安装事业发展提供一定借鉴和参考.     

海上风电场警示标志设置方案探讨

随着环保概念的推进,环保能源作为新兴能源备受推广。风力发电是一种将风能转换为机械功的动力机械,利用的是自然能源,相对火电、核电等发电要更加绿色、环保。桂山海上风电场示范工程属于广东省重点工程,是广东省内首个示范性海上风电项目,同时也是万山海岛联网的民生工程,其海上警示标志的设置将对日后类似工程具有较大的参考意义。本文以桂山海上风电场为例,对海上风电场警示标志设置的规范性、合理性进行探讨。     

海上平台电热站系统余热回收研究

随着工业发展,能源的利用效率也不断得到关注.本文主要介绍了海上平台余热回收系统的设计思路及设计方法,主要包括对余热回收系统进行热力及阻力计算,通过计算结果可以更深入了解余热回收系统的工作原理,从而为海上平台余热回收方案的评估提供参考.     

海上漂浮式综合发电平台设计

针对海岛区域的孤立性、海上环境的复杂恶劣性以及波浪发电的不稳定性,结合风能、太阳能、潮汐能及波浪能发电的特征,提出一种新型的海上漂浮式综合发电平台,该平台可以综合利用风电、太阳能、潮汐能、波浪能等能源,同时还可以为海岛提供大型养殖网箱。     

将概念想法变成革命创新

正在前一篇文章中,我们大致了解了当前正在航运业中开展的清洁能源船舶项目或技术,并可从中了解海事界的节能减排新动向。在这一部分文章中,我们选择其中四个项目,将更详细的信息展示给读者。"ZEEDS"倡议:畅想未来"ZEEDS"倡议设想看似科幻,但可能是对未来的最好投资。由瓦锡兰牵头领导的"ZEEDS"倡议(海上零排放能源分配倡议)设想了这样一种未来:海上航线和设施可以像陆路交通和设施一样被有效组织,在这个广泛的网络下,风能生产清洁能源,船舶在海上补充燃料,整个海上清洁燃料的生产/分配中心和生态系统将被战略性地部署在全球各地。     

基于数据挖掘的海上交通流数据特征分析

将基于数据挖掘的聚类分析和图形化属性分析方法引入海上交通流数据特性分析领域.阐述了数据挖掘的基本思想与方法,并着重介绍了使用开源数据挖掘工具WEKA对某海上航道的交通流数据进行的数据挖掘实验.实验综合使用聚类分析和图形化属性分析两种方法得到该航道的特性信息,其结果证明利用数据挖掘方法可得到有价值的交通特性信息,并能为海上交通的有效管理提供有力的决策依据.     

16300t LNG燃料动力化学品船能量利用系统的模拟分析与优化

针对16300吨LNG燃料动力化学品船LNG气化冷能未加以利用的现状,本文在分析及评估原船废气余热及冷却水系统用能水平的基础上,综合考虑LNG冷能、主机废气和缸套冷却水的能量梯级利用,针对船舶对发电、海水淡化、冷库及空调等需求,以加装废气动力涡轮、LNG冷能ORC发电、冷冻法海水淡化及设置高低温冷库与空调系统等方式组合提出了四套综合能量利用系统方案。进一步利用Aspen HYSYS软件对该船原有能量利用系统与新方案进行了模拟分析,并从?效率及经济性两个方面对各方案进行了评估。结果表明,诸方案中以低温冷库+海水淡化+高温冷库+干燥舱系统方案经济性最好,所形成的新系统经优化后?效率可提高至67.16%,每年经济收益可达595.8万元。     

基于艾里和JONSWAP理论分析海浪能量及获取参数优化（英文）

One of the new methods for powering low-power electronic devices at sea is a wave energy harvesting system. In this method, piezoelectric material is employed to convert the mechanical energy of sea waves into electrical energy. The advantage of this method is based on avoiding a battery charging system. Studies have been done on energy harvesting from sea waves, however, considering energy harvesting with random JONSWAP wave theory, then determining the optimum values of energy harvested is new. This paper does that by implementing the JONSWAP wave model, calculating produced power, and realistically showing that output power is decreased in comparison with the more simple Airy wave model. In addition, parameters of the energy harvester system are optimized using a simulated annealing algorithm, yielding increased produced power.     

船舶柴电混合动力系统设计应用

针对功率大、运行模式复杂的柴电混合动力系统在实船上的设计应用问题，以海上危险品应急指挥船作为对象，研究柴油发电机组和储能系统组成、设备配置、运行模式、电池舱布置和规范要求等内容，结合该型船实际使用工况，计算电力负荷，并选用合适的储能系统。结果表明，通过合理的系统设计、容量计算和安全保护布置可满足实船应用技术要求。     

A review of wave-energy extraction

Comparing ocean-wave energy with its origin, wind energy, the former is more persistent and spatially concentrated. In this paper wave spectrum parameters related to transport, distribution and variability of wave energy in the sea are educed. Many different types of wave-energy converters, of various categories, have been proposed. It is useful to think of primary conversion of wave energy by an oscillating system as a wave-interference phenomenon. Corresponding to optimum wave interference, there is an upper bound to the amount of energy that can be extracted from a wave by means of a particular oscillating system. Taking physical limitations into account, another upper bound, for the ratio of extracted energy to the volume of the immersed oscillating system, has been derived. Finally, the significance of the two different upper bounds is discussed.     

鹰式装置“万山号”总体设计概述

100kW鹰式波浪能发电装置工程样机“万山号”为一基多体式设计,四个鹰式吸波浮体共享水下附体、能量转换系统及锚泊系统。通过一系列模型试验,获得最优负载。根据模型试验结果,确定了实海况装置的出力参数。为稳定地获得标准电力与试验数据,设计了涵盖蓄能、发电、变电模块、电气监控模块、电源模块、浮态监控模块和岸基模块等多个模块的电气系统。通过锚泊系统计算与分析,确定了锚泊系统的选型参数。     

“鹰式一号”波浪能发电装置研究

为了在波浪能流密度较低的中国海域开发利用波浪能,研发了具有半潜驳特征的鹰式波浪能转换装置。以成功实现了在实海况条件下的稳定运行的"鹰式一号"波浪能发电装置为实例,首先分别介绍了装置总体的三个组成部分,并指出了各部分的设计要点;其次,阐述了能量转换系统研究重点转换原理、液压自治控制器的功能;再次,通过对比传统锚泊系统与装置采用的蓄能型锚泊系统,表明后者可有效地避免锚链断裂和走锚;最后,展示了实海况试验的图片资料,分析了大量试验数据,结果表明,"鹰式一号"波浪能发电装置实现了将高频不稳定的波浪能转换为相对稳定的电能的目标。     

新型波浪潮流耦合发电轮机的研究

为解决海上偏远而分散的小功率用电设施的供电问题,探究潮流能与波浪能耦合发电的可行性,满足耦合发电轮机在耐久性、初级高效获能以及低成本和安全性等方面的要求,设计了一种新型波浪潮流耦合发电轮机。该发电轮机的主体结构由复合式导流罩、叶片轮机、固定式尾舵、发电机和浮子五部分组成,本文详细阐述了该发电轮机的机械设计过程及其结构优化设计思路,并针对叶片轮机进行了水槽性能试验分析。分析结果验证了该装置设计的合理性与科学性。     

船舶多清洁能源混合动力系统优化设计方法

多清洁能源混合动力系统可通过采用多种清洁能源有效提高船舶的绿色化水平,但多清洁能源的不同特点会增加混合动力系统配置优化设计的复杂性,目前缺少对多清洁能源混合动力系统优化配置方法的研究。对此,基于燃料电池、锂离子电池、超级电容和柴油发电机的混合动力系统形式,提出一种基于小波变换和遗传算法的多清洁能源混合动力系统优化配置方法。分析结果表明:提出的混合动力系统优化配置方法能在满足船舶最大功率需求的同时,提高船舶的经济性,降低二氧化碳排放,进而提高船舶的整体能效水平。     

基于混合储能的船舶电力推进系统模糊PI控制策略

针对船舶实际航行过程中因复杂海况造成的电力推进系统中直流母线电压波动问题,构建一种基于混合储能的船舶电力系统模型,该模型由超级电容器和蓄电池组成。根据系统功率频谱确定低通滤波时间常数,并通过模糊PI控制策略实现对功率型和能量型2种储能元件充放电全过程的精确管理,延长使用寿命,有效应对在各种复杂海况下的直流母线电压波动问题。在VS2010上进行编程仿真分析,通过将仿真结果与实际船舶电力推进系统模型运行数据相对比,验证所提出的能量管理方案和控制策略的有效性。     

新型电源结构下船舶综合电力系统区域配电网技术

随着船舶行业技术逐渐向高端化发展的趋势,综合电力系统技术作为未来清洁高效环保的发展方向日益被重视.船舶电力系统的电源、配网、用能3部分相互影响,用能日益提高,电源部分的高密度、大容量要求严格,多相设计是满足目前电源大容量需求的主要途径.分析当前常用的配网结构,直流区域配电网技术具有结构适宜、安全性高的特点.结合区域配电的思想,本文提出配电网区域邻接矩阵负荷管理办法,对电网多级负荷的运行状态、负荷计算、能量管理及其网络重构进行分析,对飞轮储能系统进行分析,相比传统的邻矩阵算法,分区管理思路能够减少计算量,辅助能量管理系统提高船舶的管理效率.