日新月异的海洋能制能技术

　　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、海洋温差能、海洋盐差能和海流能等。更广义的海洋能源还包括海洋上空的风能、海洋表面的太阳能以及海洋生物质能等。按储存形式又可分为机械能、热能和化学能。海洋能理论储量是目前全世界各国每年耗能量的几百倍甚至几千倍。

　　近20多年来，受化石燃料能源危机和环境变化压力的驱动，作为主要可再生能源之一的海洋能事业取得了很大发展，在相关高技术后援的支持下，海洋能应用技术日趋成熟，为人类在下个世纪充分利用海洋能展示了美好前景。

　　为了能够发展海洋能，加大海洋能利用率，我国政府正在重点发展百千瓦级的波浪、海流能机组及设备的产业化；结合工程项目发展万千瓦级潮汐电站；加强对温差能综合利用的技术研究，中、长期可以考虑的是，万千瓦级温差能综合海上生存空间系统，中大型海洋生物牧场。中国在当前努力挖掘石油、天然气、煤炭等化石能源的同时，正着眼未来，开发富有潜力的海洋能源。

　　

　　海洋波浪能发电系统关键技术

　　项目简介：该项目首次提出了相变蓄能稳压的原始创新技术，解决了波浪能发电的不稳定问题，进而提出该技术与振荡浮子式波能装置相结合的组合创新技术，研建海洋波浪能独立发电系统。与世界波浪能研究主流的振荡水柱波能发电技术相比，该项目发展的技术具有明显优势：研制的海洋波浪能独立发电系统可以独立稳定发电，直接为用户提供高质量的电力；系统总转换效率将提高2倍；发电成本将降到1.5元/度；波能装置的实用性和性价比都有明显提高。

　　

　　意义：该项目的研究成功，使我国波能利用研究居于世界领先水平，拥有自主知识产权的、具有广阔商业前景的波浪能发电技术，同时也将推动世界波能利用技术的发展，为波浪能的大规模利用和产业化打下坚实基础。

　　利用海洋潮汐能量建设海底发电厂

　　简介：该发明是指在海底建设发电厂机房，再由机房顶部引入符合落差和发电容量要求流量的海水，用以驱动发电机；流入的海水通过缓冲设施后引出，再在引出端建立若干个由浮板等机件组成的浪涌能量收集系统，带动若干个活塞式水泵将海水排回到海洋中，完成海水循环发电。

　　意义：利用这一发明可以建设大型海底发电厂，充分利用海洋动力资源，有效节约人类赖以生存和发展的地下煤炭、石油、天然气等不可再生的能源。厂房建在海底，不占用陆地土地资源，有利于拓展人类的生存空间，无工业污染，不排出任何废气废渣，有利于净化整个人类的环境。同时，由于其发电成本极低，又是分解氢气和氧气的主要动力源，可以带动氢气发电机和燃料电池汽车等一系列清洁能源产业的发展。

　　

　　潮汐能自动发电技术

　　简介：关于潮汐能自动发电技术，首先是设制一套自动控制系统。自动控制系统的一部分和拦水坝外的海水相通，一部分和拦水坝内的水库中的海水相通；每一部分中都有一个感应器浮球阀。感应器浮球阀能根据拦水坝内外海水水位的变化，分别打开潮汐能自动发电设备靠向拦水坝外的一边的拦板，和打开靠向拦水坝内水库一方的拦板，使涨潮的海水和落潮时水库中的海水，分别从不同的方向冲击新式涡轮即通常所说的水轮机发电。其次，是根据齿轮传动原理、杠杆原理、单向传动原理，将涡轮的转速和它接受的冲力放大，提高发电效率。

　　

　　意义：该项目能很好地提高发电效果，所有的设备都要能抗海水的腐蚀。

　　

　　雾滴提升循环基本过程研究

　　简介：该原理是利用表层和深层海水的温差所产生的焓降来提高海水的位能。据计算，温度从20度降到7度时，海水所释放的热能可将海水提升到125m的高度，然后再利用水轮机发电。该方法可以大大减小系统的尺寸，并提高温差能量密度。

　　该项研究在世界上首次实现了高度达２１米的雾提升试验，证明了这种新循环的可行性；同时对雾化过程及雾化流的提升过程进行了系统、深入的实验和理论研究，揭示了这些过程中的热力学及流体力学规律，并创造性地应用一维两速模型对雾滴提升过程进行了理论分析和数值计算。

　　意义：雾滴提升循环是近年来提出的新型热力循环，为低品位热能利用提供了一种简单、经济而又安全可靠的发电新途径。

　　

　　海洋波浪能发电系统关键技术

　　简介：该项目首次提出了相变蓄能稳压的原始创新技术，解决了波浪能发电的不稳定问题，进而提出该技术与振荡浮子式波能装置相结合的组合创新技术，研建海洋波浪能独立发电系统。与世界波浪能研究主流的振荡水柱波能发电技术相比，本项目发展的技术具有明显优势：研制的海洋波浪能独立发电系统可以独立稳定发电，直接为用户提供高质量的电力；系统总转换效率将提高2倍；发电成本将降到1.5元/度；波能装置的实用性和性价比都有明显提高。

　　意义：该项目的研究成功，使我国的波能利用研究居于世界领先水平，拥有自主知识产权的、具有广阔商业前景的波浪能发电技术，同时也将推动世界波能利用技术的发展，为波浪能的大规模利用和产业化打下坚实基础。

　　

　　振荡浮子式波力发电系统研建

　　简介：该项目通过振荡浮子波能装置的水动力学分析、振荡浮子波能装置优化设计及保护措施设计、独立发电技术及海洋工程施工技术方案研究，建成了我国首座50kW振荡浮子式波力发电系统。在设计波况下，振荡浮子式波能装置的一级转换效率（俘获宽度比，指浮子输出功率与浮子迎波宽度内来波功率之比）达到100%～250%，二级转换效率达到64%以上，三级转换效率达到85%左右，总效率可达到55%以上，是目前国际上已建成的波力电站中总转换效率最高的波力电站。

　　意义：该项目还通过蓄能稳压技术的研制，实现了不稳定的波浪能到稳定的电力输出，大大提高了波浪能的输出品质。

　　

　　海上平台型升降

　　蜗叶式海洋能发电机

　　简介：利用海水流动和波浪能带动安装在海洋中的机械转动，将海流能和波浪能转换成机械能，然后转变为电能或其它动力。它不同于国际上现有的单纯利用潮汐能或海流能的技术，相对于英、美等国现有海洋能利用技术更先进、获取能量更多。可以将全部设备安装在海洋面上，很少占用陆地。只要是有海水运动的地方，不管其运动方向和潮位高低如何变化均可使用，小型机械可做为轮船、舰艇或其它设施的移动电源设备。该机工作原理浅显易懂，构造简单，制造容易。在海水流速每秒0.5米、最低潮位时水深10米的海区，每12米乘12 米的范围内可获得250千瓦的电能。

　　意义：它将启动一个全新的环保型能源产业，极大地缓解我国东部地区乃至全球能源短缺的问题。

　　100 kW岸式振荡水柱波力电站

　　简介：100 kW岸式波力电站是一座与电网并网运行的岸式振荡水柱型波能装置，包括气室主体结构、透平发电机组和输配电控制系统等部分。电站主体能抵抗50年一遇台风，工作寿命15年。在入射波高H1/10=1~3m，平均周期T=5~7s时，平均发电功率N=5~40 kW，最大发电功率Nmax=100 kW。100 kW岸式波力电站的研建，使大型波能装置的设计、建造、保护等各方面均有较大程度的提高，推进波能装置的实用化进程，使我国的波能转换研究基本达到国际同时期的先进水平。

　　意义：100 kW波力电站设有过压自动卸载保护、过流自动调控、水位限制、断电保护、超速保护等功能。所有保护功能均在计算机控制下自动执行，大大地减小了人工干预的需要，使波能装置在实用化道路上迈出了坚实的一步。

　　

　　海洋温差能太阳能重热循环

　　发电方法

　　简介：一种海洋温差能-太阳能重热循环发电方法，以海洋表面海水作为预热源，以海洋深层500～800米以下冷海水作为冷源，以太阳能作为主热源，构建一个低沸点工质闭式流动循环系统。液态低沸点工质由工质泵提高压力后输送到预热器中，由海洋表层海水对工质进行预加热，再利用太阳能集热器对工质进行二次加热，直至达到工质气体过热状态，过热的工质气体进入透平，推动透平旋转做功，由发电机组将电力输出。从透平排出的工质再由海洋深层低温海水通过冷凝器冷却到液体状态，由工质泵提高其压力送入预热器，完成工质动力循环过程。

　　

　　意义：在循环过程中，可以不断地将海水的温差变成电力，由此实现海洋温差能-太阳能重热循环发电。

　　

　　海洋风浪能

　　温差能组合自动天然中央空调机

　　简介：该项目是一种利用海洋风浪能和海洋温差能结合推动运行的、海洋风浪能温差能组合自动天然中央空调机。该项目装置系由风浪压缩机，空气储存灌及空气热交换器等三部分组成。它具有灌风换气，调节冷暖的功能，可直接用于海岸边的高楼大厦房室更新换气调节室内冷暖，也可以用于种养大棚调温及保鲜仓库降温保鲜等。

　　意义：该项目所利用的能源是天然无价能源、安装后用户无需支付一分运行费用，而且在使用中可调节喷气量达到无澡音状态，真正实现全天候使用，零运行费用，零澡音的理想效果。非常适合沿海地区的广大用户安装使用。

　　

　　海洋波能提取

　　简介：海洋中的抛物面或部分抛物面形状的波动聚集装置包括挡墙部分，挡墙部分，可将平行的海洋波前会聚到挡墙部分，中间的空气压缩室中的焦点处，起到波动放大作用。不断波动的波表面在压缩室中产生空气流的波动变化，来驱动安装在压缩室顶部出口的自动调节的涡轮机。涡轮机包括径向分布的具有翼型剖面形状的叶片，叶片在断面上关于横向面对称，因此涡轮机只在单一方向旋转与空气流的波动无关。本发明还提出了几种改变叶片倾斜角的机构。

　　该项目每个确定分支墙形状的所述的抛物面的对称轴线是平行的，分支墙在靠近它们的会聚端处连接在一起形成一个共同的顶点，所述挡墙的取向为接纳在与所述对称轴线平行方向上行进的波前，因此在受到挡墙的反射后，波动会聚到顶点附近的能量利用区域，从而将该区域波动的垂直运动放大，顶点位于或靠近所述每个抛物面焦点处。

　　

　　海洋波浪能规模化采集及发电装置

　　简介：一种海洋波浪能规模化采集及发电装置，该项目的目的是以多个机械式波能采集单元能，通过相关装置将一定规模海域的随机波浪能集中起来供给单个发电机实现直接稳定发电，辅以一定规模的储能、释放装置来调节发电功率。

　　该项目特点：1．集合多个采能单元形成组通过一定装置传给单个发电机发电具有制造成本低、易维护，实现了简单机机械能量高转化率、规模化采能、独立稳定发电的目的，集能传递结构原理同样适用于风力发电可大大降低风力发电成本。2．实现波浪能的高效采集。3.总体结构简单易实施低成本，支架位水面下防风浪能力强，浮体能自适应不同的风浪。

　　

　　变重心浮箱式波浪能转换器

　　简介：变重心浮箱式波浪能转换器是漂浮在海面上，将波浪能转换成电能（直流）的一种新式装置。多个转换器（电路）并联，获得强大电流。通过潜水船上的变流站（发电厂）可将其转换成三相交流，供陆地及海上使用。也可直接用直流为蓄电池充电，或用在海上其他目的。

　　该项目与当今世界上流行（研制中）的其他转换装置相比。本转换器制造简单，运输容易，敷设方便，勿须土木施工，可转移，且不受潮汐影响。

　　意义：该项目是一种有前途的转换波浪能的装置，且可在此装置上再采取某项技术措施，进一步提高效率。

　　

　　浮筒齿条式波浪发电装置

　　简介：浮筒齿条式波浪发电装置，属于发电设备类。采用两个固定平行的导向杆，在导向杆上装有一个浮筒；浮筒中心处有一个方立管孔，管孔两侧壁上有一个密封转动的动力输入轴，轴上装有两个单向离合器齿轮，各齿轮上分别有一个啮合的齿条；浮筒中装有与动力输入轴相联接的变速器，该变速器的输出轴联接一个发电机。该装置可利用海水波浪的能量直接发电，无污染，减轻波浪对海岸的冲刷，经济效果比较显著。

　　该项目特征在于：1.有两个固定平行的导向杆；在导向杆上套装有一个浮筒；浮筒中心处有一个方立管孔；2．方立管孔两侧壁上有一个密封转动的动力输入轴，轴上装有一个单向离合器齿轮，齿轮上有一个啮合的齿条；3．在浮筒中装有与动力输入轴相联接的变速器，变速器的输出轴端联接在个盘簧的里端，盘簧外端固定在盘簧壳体的内壁上；4．盘簧壳体中心的套轴联接在另一个变速器的输入轴上，该变速器的输出轴联接一个发电机。

　　

　　海水潮汐发电装置

　　简介：一种海水潮汐发电装置，属于水力发电设备，其特征是：在海水处于最大退潮地段的海滩上，砌筑堤坝围成与大海隔离且相互毗邻的甲、乙蓄水库池，于甲池的堤坝上安装排水闸门、水轮发电机与水轮发电机出口位置相对应的进水闸门，于堤坝下部的海底面砌筑进水道，于乙蓄水池的堤坝上安装进水闸门、进水道、水轮发电机与水轮发电机进口位置相对应的排水闸门及排水道，通过海潮海水的涨、落来推动水轮发电机发电。

　　意义：该项目不仅能充分利用潮汐能源代替热力能源，造福于民，而且有利环保、降低成本。

　　

　　潮汐流能量转换器

　　简介：一种从自然海洋潮流获得能量的装置，具有一个大体垂直于潮流方向安放的堤坝，堤坝有一或多个通道，内装把潮汐能量转变为可用能量特别是电能的装置，根据本项目，堤坝在开放的海面上垂直于海岸，坐落于海底，堤坝长度足以积极地干涉潮汐波的自然波过程。

　　该项目特征为：一种从自然海洋潮流获得能量的装置，具有一个大体垂直于潮流方向安放的堤坝，后者具有一或多个内装把潮汐能量转变为可用能量的装置的通道，其特征在于一个大体上垂直于海岸的堤坝，它坐落于海底，长度足以干涉潮汐波的自然波形。

　　

　　波浪能原动机

　　简介：该项目波浪能原动机，涉及一种把波浪能转化成机械能的动力机械；用以解决现有技术中的能源短缺、温室效应、环境污染、投资大、成本高、占地面积多等问题；该项目利用水面上的波浪起伏，先带动机械旋转，再带动发电机或船舶运行；该项目包括有浮箱、连杆和连杆轴，其中两个浮箱保持间距且平行排列，两个浮箱内分别设有双向棘轮变速器，两连杆通过连杆轴分别与两个浮箱连接，可在浮箱的连杆轴孔内转动的连杆轴的轴端伸入浮箱内并连接双向棘轮变速器的输入端；本项目主要用于海水波浪发电和航海船舶的动力机械领域。

　　该项目特征为：其中两个浮箱保持间距且平行排列，两个浮箱内分别设有双向棘轮变速器，两连杆通过连杆轴分别与两个浮箱连接，可在浮箱的连杆轴孔内转动的连杆轴的轴端伸入浮箱内并连接双向棘轮变速器的输入端。

　　

　　冲击式封闭型波浪能集收机

　　简介：冲击式封闭型波浪能集收机是一种利用波浪能发电的装置，属于机械领域。该机器主要部件有内腔壳、外壳、吸液口、喷液口、支臂、活塞、连杆、冲击板、气体室等，外加发电机、带动发电机转子转动的转轴和叶轮等部件构成发电装置；在内腔、支臂内部充满液体；一般情况下浮在水面上，露出一小部分气体室。两个或多个这种集收机通过连杆连在一起，由于波浪起伏和海水质点的闭循环运动，使相连两个集收机产生相对运动，推动或拉动活塞运动，活塞运动使喷液口喷出液体，冲击叶轮转动，从而带动发电机发电。该发明同时利用了波浪的势能和动能，其效率较高。

　　该项目特征为：该集收机主体部分呈圆盘状，环形侧面有两层壳体，外层为保护外壳，内层为内腔壳，在内腔壳内部为内腔(充满液体)，内装发电机转轴和叶轮，在外壳的上部(或下部)装有发电机；每个集收机有2-4个支臂，每个支臂有两层腔体，上层腔体为圆筒形，上、下层腔体通过端部空隙相通，上、下层腔体内充满液体；在外壳和内腔壳之间，连接每个支臂上层腔体处，左、右分别有一个喷液口和吸液口；在外壳和内腔壳之间，连接每个支臂下层腔体处，左、右分别有一个喷液口和吸液口；在外壳上面有气体室；在外壳下面有交叉的冲击板。

　　

　　项目名称：自动定向旋转

　　叶堤式双向潮汐水轮机

　　项目简介：自动定向旋转叶堤式双向潮汐水轮机是充分利用海潮发电之用的一种新式装置。轮机的叶片相当于一个旋转堤坝，它所建立起来的水头压力全部作用在轮机叶片上，使轮机上获得一个很大的转动能量。涨潮时正转，落潮时反转。其在轮机主轴上装有本项目的自动定向旋转器ＤＸＱ，使得输出轴上获得一个定向转动的能量，以推动发电机工作。

　　

　　由阳光和大海给出电力

　　简介：阳光和大海有无穷的力量。一种海力发电机，利用海浪、潮汐引起海面水位相对海床的变化而导致水面上浮体因浮力的增减而使设定的发电机拉杆受力，驱动固定在海底或装在浮体上的发电机发电。适用于近海，亦适用于深海。利用合适的制冷剂在设定的温度、压力条件下，由温差使设定缸体的活塞运动，驱动设定的发电机发电。适用于包括太空的各种温差明显的环境。使用汲水涂层及结构还可同时获得凝结的淡水。

　　项目特征为 ：一种是利用海浪、潮汐引起海面水位相对海床的变化导致海面上浮体因浮力的增减而使设定的发电机拉杆受力，驱动固定在海底或装在海面浮体上的发电机发电；还可以是利用合适的制冷剂在设定的温度、压力条件下，由温差使设定的缸体活塞运动，驱动设定的发电机发电。