新型涡轮机可从海浪中获取双倍能量 波浪发电大规模应用指日可待

科创板日报
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财联社(上海,编辑 黄君芝)讯,据报道,澳大利亚墨尔本皇家理工大学(RMIT)的科学家们在研究具有巨大潜力的波浪发电时,想出了一种新颖的涡轮设计。他们认为,这种涡轮的运行效率远远高于同类解决方案,并希望这能为该项技术的广泛商业应用打开大门。
据悉,该团队的原型机采用了一种新颖的双涡轮设计,避开了一些常见的技术问题,并在早期实验中证明能够从波浪中获得两倍于当前设计的能量。这项研究成果已于近期发表在了《应用能源》(Applied Energy)杂志上。
从海浪中获取能量的想法已经存在好几个世纪,最近我们开始看到一些设备以一些有趣的形式进入海洋。这包括从垂直和水平运动中提取能量的旋转系统、当波浪将水和空气推过混凝土室时捕获能量的发电机、随着波浪的运动上升和下降的带浮力臂发电机。
利用波浪能的一种比较常见的方法是点式吸收浮标,它由一个固定在海床上的漂浮装置组成。当浮标随波浪上下移动时,它就会驱动建在海面下部分系绳上的能量转换机制。这可能是一个齿轮传动系统,利用线性运动来旋转飞轮并产生动力。
RMIT的科学家们使用点式吸收浮标作为他们的新型发电机的出发点,他们说,这解决了传统设计的几个问题。为了有效地收集能量,点吸收浮标通常需要使用传感器、执行器和其他电子设备,使自己与传入的海浪精确同步,但这使它们面临着维护和可靠性问题。
在此次所谓的世界首创的设计中,科学家们避开了所有这些同步传感器和电子设备,采用了一种被动方法,让设备随着海浪自然地上下浮动。两个紧挨着的涡轮轮子在下面以相反的方向旋转,并结合在一起,使得传递给发电机的能量放大。
发电机被安置在一个浮在水面上的浮标中,以保护它不受腐蚀,并通过轴和皮带轮传动装置与旋转的涡轮机相连。在实验室中对这一原型的测试表明,与其他浮点吸收器设计相比,它可以从海浪中吸收两倍的能量,同时有望实现一条更简单、成本效益更高的前进路线。
“通过与波浪的运动保持同步,我们可以最大限度地获取能量,”首席研究员Xu Wang教授说:“结合我们独特的逆向旋转双涡轮,与其他实验性的点式吸收器技术相比,该原型机可以将海浪的输出功率增加一倍。”
科学家们现在希望在他们成功的实验室测试的基础上,研究一个全尺寸版本在水箱中的性能,并最终研究其在海洋的性能。
“我们的原型技术克服了一些阻碍波能产业大规模部署的关键技术挑战。随着进一步的发展,我们希望这项技术能够成为蓬勃发展的新可再生能源产业的基础,带来巨大的环境和经济效益。”Wang补充说。
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