基于装置研发的波浪能评估方法研究
发布时间：2021-10-26 02:15
随着传统化石能源的日益枯竭，环境问题的日益严重，寻找新型可再生能源代替传统能源逐渐成为世界能源发展的方向。我国海岸线绵长，海洋能资源蕴藏丰富，波浪能利用在我国具有很广阔的前景。随着对波浪能利用的重视，波浪能转换装置的形式亦多种多样，许多技术成熟的波能转换装置已广泛应用于商业。与波能转换装置的发展相比，波浪能评估方法的发展较为落后，现有的波浪能评估方法仅仅是对海区波浪能蕴藏量的评估，而不能评估可以有效利用的波能量。本文分析研究岸式振荡水柱、碟型越浪式、振荡浮子式三种波能发电装置，从装置的角度对波浪能资源的评估方法进行研究，提出装置可利用的波能资源的评估方法。波浪能评估数据的获取有现场观测和根据波浪模型提取两种方法，文中分别描述了由波浪谱和模型结果计算波能功率的方法，提出拟开发海区能量矩阵和装置捕能矩阵的概念，并利用装置捕能矩阵和年平均波功率得到装置在拟开发海区的平均发电功率及年发电量。针对海洋环境要素对波能发电装置捕能效果的影响进行研究，分析岸式振荡水柱、碟型越浪式和振荡浮子式三种波能发电装置，分别从波高和周期的角度，提出波浪要素对装置输出功率的影响。分析结果表明：岸式振荡水柱波能发电装...
【文章来源】：中国海洋大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 概述
1.1.1 波浪能利用及其特点
1.1.2 研究背景
1.2 国内外发展现状
1.2.1 国内外波浪能发电装置的研发现状
1.2.2 国内外波浪能资源评估研究现状
1.3 研究内容
1.3.1 典型波浪能发电装置特性
1.3.2 波能发电装置与海洋环境要素关系的建立
2 波浪能资源评估方法
2.1 波浪能观测数据的获取与筛选
2.1.1 现场观测
2.1.2 波浪模型
2.2 波浪能数据分析
2.2.1 波谱分析
2.2.2 统计数据分析
2.2.3 模型结果分析
2.3 波浪能评价指标的确定
2.4 本章小结
3 海洋环境要素对典型波浪发电装置捕能效果影响研究
3.1 波浪要素对岸式振荡水柱波能发电装置捕能效果影响研究
3.1.1 岸式振荡水柱波能发电装置(OWC)
3.1.2 波浪要素对装置捕能效果的影响
3.2 波浪要素对碟型越浪式波能发电装置捕能效果影响研究
3.2.1 碟型越浪式波能发电装置（OWEC）
3.2.2 波浪要素对装置捕能效果的影响
3.3 波浪要素对振荡浮子式波能发电装置捕能效果影响研究
3.3.1 振荡浮子式波能发电装置
3.3.2 波浪要素对装置捕能效果的影响
3.4 本章小结
4 工程实例
4.1 装置及其参数的确定
4.2 示范海域波浪特性分析
4.2.1 计算区域水深地形条件
4.2.2 计算波浪条件输入
4.2.3 模型设置
4.2.4 计算结果
4.3 示范海域波浪资源评估
4.3.1 波高统计分布结果
4.3.2 周期统计结果
4.4 装置效率评价
4.4.1 根据波高对装置利用率的评价
4.4.2 根据周期对装置利用率的评价
4.4.3 根据波高-周期对装置的评价
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 主要创新点
5.3 不足与展望
参考文献
致谢
个人简历
发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]越浪式波能发电装置的二维数值模拟研究[J]. 刘娅君,刘臻,泫汎洙,洪起庸,纪君娜. 水力发电学报. 2012(02)
[2]浅水波浪数值模型SWAN的原理及应用综述[J]. 徐福敏,张长宽,陶建峰. 水科学进展. 2004(04)
[3]汕尾100kW波力电站气室模型性能试验[J]. 梁贤光,孙培亚,游亚戈. 海洋工程. 2003(01)
博士论文
[1]碟型越浪式波能发电装置的系统设计及优化研究[D]. 刘娅君.中国海洋大学 2011
[2]碟形越浪式波能发电装置的水动力性能研究[D]. 黄燕.中国海洋大学 2010
[3]岸式振荡水柱波能发电装置的试验及数值模拟研究[D]. 刘臻.中国海洋大学 2008
硕士论文
[1]OWC发电装置二次能量转换系统的优化设计研究[D]. 焦建辉.中国海洋大学 2011
[2]面向航标的波浪能利用研究[D]. 袁伟.大连海事大学 2011
本文编号：3458624
【文章来源】：中国海洋大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 概述
1.1.1 波浪能利用及其特点
1.1.2 研究背景
1.2 国内外发展现状
1.2.1 国内外波浪能发电装置的研发现状
1.2.2 国内外波浪能资源评估研究现状
1.3 研究内容
1.3.1 典型波浪能发电装置特性
1.3.2 波能发电装置与海洋环境要素关系的建立
2 波浪能资源评估方法
2.1 波浪能观测数据的获取与筛选
2.1.1 现场观测
2.1.2 波浪模型
2.2 波浪能数据分析
2.2.1 波谱分析
2.2.2 统计数据分析
2.2.3 模型结果分析
2.3 波浪能评价指标的确定
2.4 本章小结
3 海洋环境要素对典型波浪发电装置捕能效果影响研究
3.1 波浪要素对岸式振荡水柱波能发电装置捕能效果影响研究
3.1.1 岸式振荡水柱波能发电装置(OWC)
3.1.2 波浪要素对装置捕能效果的影响
3.2 波浪要素对碟型越浪式波能发电装置捕能效果影响研究
3.2.1 碟型越浪式波能发电装置（OWEC）
3.2.2 波浪要素对装置捕能效果的影响
3.3 波浪要素对振荡浮子式波能发电装置捕能效果影响研究
3.3.1 振荡浮子式波能发电装置
3.3.2 波浪要素对装置捕能效果的影响
3.4 本章小结
4 工程实例
4.1 装置及其参数的确定
4.2 示范海域波浪特性分析
4.2.1 计算区域水深地形条件
4.2.2 计算波浪条件输入
4.2.3 模型设置
4.2.4 计算结果
4.3 示范海域波浪资源评估
4.3.1 波高统计分布结果
4.3.2 周期统计结果
4.4 装置效率评价
4.4.1 根据波高对装置利用率的评价
4.4.2 根据周期对装置利用率的评价
4.4.3 根据波高-周期对装置的评价
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 主要创新点
5.3 不足与展望
参考文献
致谢
个人简历
发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]越浪式波能发电装置的二维数值模拟研究[J]. 刘娅君,刘臻,泫汎洙,洪起庸,纪君娜. 水力发电学报. 2012(02)
[2]浅水波浪数值模型SWAN的原理及应用综述[J]. 徐福敏,张长宽,陶建峰. 水科学进展. 2004(04)
[3]汕尾100kW波力电站气室模型性能试验[J]. 梁贤光,孙培亚,游亚戈. 海洋工程. 2003(01)
博士论文
[1]碟型越浪式波能发电装置的系统设计及优化研究[D]. 刘娅君.中国海洋大学 2011
[2]碟形越浪式波能发电装置的水动力性能研究[D]. 黄燕.中国海洋大学 2010
[3]岸式振荡水柱波能发电装置的试验及数值模拟研究[D]. 刘臻.中国海洋大学 2008
硕士论文
[1]OWC发电装置二次能量转换系统的优化设计研究[D]. 焦建辉.中国海洋大学 2011
[2]面向航标的波浪能利用研究[D]. 袁伟.大连海事大学 2011
本文编号：3458624
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