物理科技生物学-PHYICA

新的清洁能源万里追悼会技术从海浪中提取两倍的能量

技术工程 2022-01-08 21:54:26

New clean energy tech extracts twice the power from ocean waves显示原型技术关键操作特性的示意图。学分:RMIT大学研究人员已经开发出原型技术,可以将从海浪中获得的能量增加一倍,这一进步最终可能使波浪能成为一种可行的可再生能源。海洋波浪能尚未开发的潜力是巨大的——据估计,全世界每年海岸波浪的能量相当于全球每年的发电量。

但是,开发能够有效提取这种自然能量并承受恶劣海洋环境的技术所面临的挑战使波浪能一直停留在实验阶段。

现在,由RMIT大学领导的一个研究小组已经创造出一种波浪能转换器,它在收集能量方面的效率是迄今为止开发的任何类似技术的两倍。

发表在《应用能源》杂志上的这项创新依赖于世界首创的双涡轮设计。

首席研究员许旺教授说,波浪能是最有希望的清洁、可靠和可再生能源之一。

“虽然风能和太阳能主导了可再生能源市场,但它们只有20-30%的时间可用,”王说。

“平均90%的时间都有波浪能,近海波浪中蕴含的潜在能量是巨大的。

“我们的原型技术克服了一些阻碍波浪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型可再生能源产业的基础,带来巨大的环境和经济效益。”

波浪能转换器是如何工作的

最流行的实验方法之一是通过被称为“点吸收器”的浮标式转换器获取波浪能量,这是海上位置的理想选择。

New clean energy tech extracts twice the power from ocean waves原型双涡轮波能转换技术。学分:RMIT大学这项技术从波浪的上下运动中获取能量,一般来说制造和安装都很划算。

但它需要与到来的波浪运动精确同步,以有效地获取能量。这通常涉及一系列传感器、执行器和控制处理器,增加了系统的复杂性,可能导致性能不佳以及可靠性和维护问题。

RMIT创建的原型不需要特殊的同步技术,因为设备会随着波浪的膨胀自然地上下浮动。

“通过始终与波浪的运动保持同步,我们可以最大限度地利用收获的能量,”王说。

“结合我们独特的反向旋转双涡轮叶轮,与其他实验点吸收体技术相比,该原型可以将从海浪中获得的输出功率提高一倍。”

这种简单而经济的装置是由RMIT工程研究人员与中国北航大学的研究人员合作开发的。

两个涡轮机叶轮相互叠放并反向旋转,通过轴和皮带轮驱动的传动系统与发电机相连。

发电机被放置在吃水线上方的浮标内,以防止海水腐蚀,并延长设备的寿命。

原型已经在实验室规模上成功测试,研究团队渴望与行业合作伙伴合作测试全尺寸模型,并努力实现商业可行性。

“我们知道它在我们的实验室中有效,所以接下来的步骤是扩大这项技术的规模,并在坦克或现实生活中的海洋条件下进行测试,”王说。

“挖掘我们的波浪能资源不仅可以帮助我们减少碳排放,创造新的绿色能源就业机会,还具有解决其他环境问题的巨大潜力。”

“例如,随着干旱频率的增加,波浪能可以用来为碳中和的海水淡化厂提供动力,并为农业提供淡水——这是对不断变化的气候挑战的明智适应。”

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