用复合材料开发潮汐能.pdfVIP

玻璃钢 2015年第1期 用复合材料开发潮汐能 尚 波 编译 (上海玻璃钢研究院有限公司，上海201404) 摘 要 当水力发电的一些新方式向商业化迈进时。以复合材料为手段的潮汐能项目起到了引领作用。 水力发 电不是必威体育精装版提出的：上世纪初，世界上许多河流水 电站大坝下面的水轮机 已开始 向国家电网供 电。但是在未来20年内，通过其他方式从地球的海洋和河流中获取的水电可能 占到全球电力市场的 10％以上。对海浪、潮汐流、洋流和河流以及海洋热资源进行利用，这 些新的可再生能源资源在未来五年内将随时成为主要的增长。事实上，根据Pike研究机构 (科 罗拉多州博尔德)称，目前有 300多个水力项目在世界各地进行之中，其中加拿大、英国和 美国在广泛的商业化中有可能成为领头羊。 最有前途的项 目是利用海洋潮汐和波浪的能量。“波浪能和潮汐能，特别是在英国，是非 常有前途的，”MarcusRoyle说道，他是复合材料供应商Gurit(英国怀特岛)战略业务发展部 的负责人。“过去 l2至24个月内己看到该行业大跨步地向前迈进，大量的装置进行了大规模 地部署，几个更具商业规模的项 目正在进行工程设计之中，”他说，并指出，“大型跨国工业 组织的投资兴趣正 日益浓厚。” 全世界有几个开发潮汐能和波浪能的理想之地，更多的是刚刚起步。己建立的试验地点 包括苏格兰奥克尼群岛的欧洲海洋能中心 (EMEC)、英格兰的新能源和可再生能源中心 (N水EC)、芬迪湾 (加拿大新斯科舍省)的芬迪海洋能源研究中心 (FORCE)、爱尔兰的 高威湾和丹麦的NissumBmdning。 Royle称，这项活动与英国政府最近公布的 《海上评估》报告相符合，该报告预测在未来 40年内波浪能和潮汐能将有助于向英国电网贡献高达 5l吉瓦 (Gw)电能。你“可以看到， 我们在我们所达到的范围内拥有重要的技术和制造行业，”他补充道。 全球工业分析师公司 (加利福尼亚州圣何塞)称，到2015年，全球水力发电装机容量预 计将达到3．8GW。该公司已发表了一份关于海洋能源的市场报告。在一个类似的研究中，Pike 研究机构声称 ，如果海洋能源试点项目在未来数年内成功的话，那么全球商业化海洋能源的 生产可能有一个巨大的跳跃，到2025年年初会达到 200GW 的发电装机容量。 Pike公司的常务董事 ClintWheelock称， “海洋能源业务正处于转折点，”他解释说， 对“ 于几个关键技术，它仍然处于概念验证的阶段，并且早期试点项 目的结果将确定波浪能、潮 汐能和其他技术是否为黄金时间做好了准备。”不过，Pike公司的报告还提出警告， “如果早 期项 目是有限的成功，太昂贵了或不享有 良好的公共政策制度，那么海洋可再生能源领域可 能被降级到较小的位置，到2025年全球产能不会超过25GW。” 材料的选择对成功将起到关键作用，并且复合材料一在海洋和风能应用中经过时间的考 验一是苛刻的、腐蚀性盐水环境中的自然选择。 “事实上，所有的波浪和潮汐发电概念 目前能或确实使用某种形式的复合材料，这是由于 耐腐蚀、疲劳寿命和耐用性的要求，”Gurit公司的Royle对此确认，他的公司不仅提供材料技 术，而且还包括向海洋能源公司提供结构工程设计和几年的设备样机服务。 然而，在众多竞争的水力能源捕获概念之中，到目前为止，只有极少数已经在商业化规 模上证明了自己。在这一方面，潮汐能在商业化水力能源的道路上是领先的，紧随其后的是 波浪能的开发。有许多潮汐能项 目正在进行中，各种基本技术在起作用，包括轴流式涡轮机 系统 (包括水平和垂直轴)、横流涡轮机和振荡水翼系统，每种系统都利用复合材料。 1 可预测的能源来自地球的潮汐 地球海平面的上升和下降创造了一种能源，它在时间和力量上是可以预测的，使能源公 司能准确地预测一个潮汐装置在任何给定时间内所产生的发电量。值得注意的是，这对风力 发电机来说是做不到的。因而，复合材料特别适合于潮汐能，Royle说道，在此 低“重量是一 个较大的推动因素，对所承受的载荷更加可预测，并允许使用更精细的结构设计。” 但是，可预测性不能消除能源发电设备被吸引