潮汐能是如何工作的?海洋潮汐流设备的类型

页面内容

用于发电的海洋潮汐提取装置

继续探索海洋能源我们现在来看看潮汐能,潮汐能装置是如何运作的,以及一些用来捕捉这种能量的装置。

潮汐流能是一项相对较新的技术,能够从水下水流中提取能量。有三个类别:

  • 潮汐流涡轮机-这些就像水下风力涡轮机。
  • 振荡潮汐流装置-操作在流动与水翼行动。
  • 文丘里或管道潮汐流能源装置-流被引导通过文丘里管道造成压力差。

潮汐流涡轮机

其中最现代的是Seagen潮汐流涡轮机是利用北爱尔兰斯特兰福德湖水下的潮汐流发电的。该设备由一个单桩(这是海上油气行业为无人石油/天然气生产设施开发的单桩)组成,由打桩机将其打入海底约20米,具体取决于海底基岩。

这个单桩支撑着由一个180度旋转的双叶片涡轮螺旋桨组成的两个驱动单元,以促进潮汐流由于退潮和涨潮而改变方向。这种设计不需要另一组涡轮机随着潮汐的变化而向不同方向旋转。

每个螺旋桨通过齿轮箱驱动发电机,并产生电力,电缆下到海底,从那里到海岸,通过海底电缆供应电网。

驱动单元本身安装在水平臂上,该水平臂连接到单桩的项圈上。这个项圈通过电缆连接到维护平台,这使得臂架可以上升到海平面以上,以维护动力单元。

整个结构重达300吨,涡轮叶片直径为16米,整个阵列为北爱尔兰国家电网提供1.2兆瓦的电力。由于斯特兰福德湖是野生鸟类保护区,这些设备经过了严格的测试,并被密切监测对海洋环境的任何影响。这些试验结果令人满意,无不良影响。

该设备的示例如下所示。

振荡潮流装置

其中一种振荡潮汐流装置是利用海洋作为可再生能源的电力黄貂鱼。这是在1993年构思的,在政府的资助下,进一步的研究和开发,从那时起,已经建造了几个原型,并成功地在潮汐流中测试。

这些装置利用了水上飞机的原理,在水流中摆动,就像黄貂鱼的翅膀一样,因此得名。

“黄貂鱼”是一种钢制水下结构,上面装有一对旋转臂。与手臂相连的是一个被称为机翼的水上飞机。潮流在水上平面上的作用导致水臂升降。当手臂到达他们的行程的顶部时,水平面倾斜的角度是相反的,导致手臂再次降低,循环然后被重复。这些臂与液压闸板相连,由于振动运动,液压油泵到蓄能器,蓄能器为液压马达提供高压流体,并运行发电机

该结构使用钢桩或可调钢锚丝固定在海底。

下图展示了黄貂鱼振荡装置的工作原理。

文丘里潮汐流装置

这实际上是一个设备在自己的权利,以及一个附加组件的现有设备的形式文丘里罩。据估计,这将使效率和功率输出增加2到4倍。

它利用文丘里的原理在涡轮后面产生一个低压涡流,从而鼓励气流被拉过涡轮入口。

它可以安装到大多数潮汐流涡轮机,并已在风力涡轮机上进行了测试。

它特别适合于那些暴露在岩石海床上的潮流设备,文丘里风帽平滑了由地形引起的波动电流。

在一个例子中;月球能量管道涡轮,文丘里与气流方向的角度可以调整,以确保涡轮的最大效率。

在这个装置中,文丘里被包裹在结构钢框架中,牢固地锚定在海床上。文丘里包含角度调节器,确保它保持面向水流方向。

下面是我对这个装置的解释。

参考文献

这篇文章是“来自海洋的能量”系列文章的一部分

这是一个关于海洋中蕴含的能源,以及我们如何捕捉和利用这种环保的可再生资源的系列节目。我们研究了潮汐流能量,波浪能量和潮汐屏障,研究了提取能量的不同设备。

  1. 海洋能源-来自海洋的动力(一)
  2. 海洋能量-潮汐弹幕
  3. 海洋能源。潮汐提取装置