海上试验场波能资源评估及装置布置优化研究

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我国海洋能资源十分丰富,海上试验场是海洋能装置的试验平台,为了促进海洋能的开发工作,建设海上试验场是必不可少的手段。波浪能发电装置是海洋能装置中的重要组成部分,在试验场内泊位布局的设计中,要对不同装置间的水动力影响进行评估。本文分析了褚岛北部海域和大万山岛南部海域两个海上试验场的波浪统计资料,分别选取7种和6种代表波况,使用波浪模型SWAN的改进模式进行波浪要素模拟并计算了各个波况的波功率空间分布和频率加权波功率分布。根据波浪能资源的丰富程度和波功率的稳定性,选择大万山波浪能试验场为波浪能发电装置的布置场地。评估接入装置的测试泊位之间的水动力影响程度是评价泊位布置方式的关键。本文介绍了不同结构型式的波浪能装置原理和功率特性,并采用波浪模型SWAN的改进模式计算了试验场中不同装置的影响距离和泊位间水动力影响程度。以计算分析的结果为基础,提出了一种改进的泊位布局方式,并给出了不同装置的最优布置方案及年发电量预测。在改进的泊位布局下,可以更灵活地布置波浪能装置测试位置,能够最大程度地利用试验场内的波浪能资源,提高利用效率。
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