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一种新型可移动的波浪能直接发电技术

发布时间:2008-11-18 11:02:23浏览次数:2695次

    波浪能是以大作用力(数吨的力)，低速度(0.5-2m/s)的形式存在的一种能量，是海洋能中品位最高、所占比重最大的能源。随着世界矿物能源的逐渐减少以及环境污染的日益加重，海洋波浪能无疑是首选的清洁可再生能源之一，而波浪能发电位于海洋可再生能源开发利用的首位。
    现有的波浪能发电系统无一例外地采用了旋转发电机，要将这种能量系统与传统的高速旋转发电机相耦合，就必须采用一系列能量转换和变速的机械装置，常用的有空气叶轮、低水头水轮机、液压系统、变速齿轮等机械系统。中间转换系统的存在迫使整个波浪能发电系统结构复杂，造价昂贵，转换效率低，且运行维护复杂。因此，目前大部分研究工作主要集中在提高这些中间转换系统的稳定性和转换效率等问题。
    考虑到波浪的运动特性，并结合高效的液态金属磁流体发电技术，中国科学院电工研究所提出了一种原创性新方法—液态金属磁流体（LMMHD）波浪能直接发电技术。该技术采用直线驱动的方式将波浪的往复运动转换成液态金属在磁场中的流动，在通道内部产生感生电动势，通过电极输出电能。然后，利用电力电子开关和集成系统，将LMMHD发电机输出的大电流、低电压的电能转换成市电或用户所需要的电能。
    采用液态金属磁流体波浪能发电技术，原理上将带来与传统波浪能发电技术完全不同的全新概念。该系统抛弃了传统波浪能发电技术中普遍采用的高速旋转发电机，采用高电导率的液态金属作发电工质的磁流体发电方式。这种直驱式发电方式使得具有高电导率的液态金属发电工质的往复运动与速度缓慢的波浪起伏运动相适应，消除了机械阻抗匹配的问题，简化了波浪能的转化过程。从而，形成了一种转换效率高、功率密度大、结构紧凑、成本低廉、移动性好并易于商业化推广的波浪能发电新装置。该发电系统可提供一种高效的电源，为海岛居民、海洋钻探等提供绿色电能。

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