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《錨泊船用潮流發(fā)電裝置的設(shè)計(jì)【開題報(bào)告】》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、畢業(yè)論文開題報(bào)告電氣工程及自動(dòng)化錨泊船用潮流發(fā)電裝置的設(shè)計(jì)一、綜述本課題國內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)，說明選題的依據(jù)和意義目前世界主要能源是化石燃料包括石油、天然氣和煤炭，這些燃料都是在遠(yuǎn)古形成的，是不可再生能源，卻在人類無節(jié)制的開采下，已日趨枯竭[1]。我國能源供應(yīng)形勢(shì)十分緊張，人均能源儲(chǔ)量遠(yuǎn)低于世界平均水平，石油缺口很大，老百姓面對(duì)不斷漲價(jià)的汽油也是無可奈何。人類對(duì)能源的需求越來越大，所以人類迫切需求開發(fā)新能源以滿足人類的需求[2]。核能發(fā)電能夠緩解大量燃料供應(yīng)的緊張局勢(shì)，但是繼前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站事故后今年3月分
2、日本海嘯又引發(fā)核泄漏，引起世界恐慌迫，核污染使上百萬日本平民流離失所，兩起事故的慘劇告訴人類利用核能是非常危險(xiǎn)的。而人類對(duì)新能源的安全性有了一個(gè)新的認(rèn)識(shí)，甚至很多國家取消了核能發(fā)電[3]。于是人們對(duì)加緊了其他新能源的開發(fā)，而潮流能是海洋中蘊(yùn)藏的可再生的自然能源之一，是取之不盡，用之不竭的。潮流能是清潔無污染的能源，用它發(fā)電不必消耗燃料，也不會(huì)產(chǎn)生廢物、廢液、廢氣等對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染的物質(zhì)。潮流能是因海水流動(dòng)產(chǎn)生的能量。潮流發(fā)電的原理和風(fēng)力發(fā)電的原理相似，潮流發(fā)電裝置被形象地比喻為“水下風(fēng)車”。海水的密度約1.0
3、3×103kg/m3而空氣密度密度約為1.293kg/m3，而海水密度為空氣密度的800多倍，海水常見的約為2米/秒的海流能流密度相當(dāng)于風(fēng)速為18.8米/秒的8級(jí)大風(fēng)[4]。潮流是由月球引力引起，月球圍繞地球有規(guī)律可循[5]。風(fēng)是由太陽輻射不均引起的，規(guī)律性不高，由此可見潮流比風(fēng)更具有規(guī)律性。潮流能與潮汐能相比，開發(fā)潮流能具有投入資金小、不需要建筑大壩、產(chǎn)生環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)。因此，潮流能的開發(fā)利用受到世界各國的重視。歐洲等發(fā)達(dá)國家的潮流能發(fā)電系統(tǒng)的研發(fā)技術(shù)已經(jīng)有非常大的成績(jī)，英國，已經(jīng)研制了1.2MW潮流能
4、水輪機(jī)“SeaGen”[6]。由愛爾蘭的示范樣機(jī)OpenCentre，在英國的奧克尼郡（Orkney）島成功發(fā)電。美國的RITE(VerdantPower’sRooseveltIslandTidalEnergy)項(xiàng)目，始于2002年，在紐約的East河中進(jìn)行。挪威的的座底式水平軸水輪機(jī)，已經(jīng)并且并網(wǎng)運(yùn)行。法國的完成了3m直徑的水輪機(jī)測(cè)試；英國開始了100kW震蕩式發(fā)電裝置的安裝；在加拿大，對(duì)65kW的RTT（RotechTidalTurbine）潮流能設(shè)備進(jìn)行了修復(fù)，重新測(cè)試；新加坡完成了400kW的Ner
5、eus和500kWSolon的潮流能水輪機(jī)測(cè)試。而在中國政府對(duì)海洋可再生能源開發(fā)利用也高度重視，《國家科技興海綱要》（2008-2015）明確表述重點(diǎn)推進(jìn)海洋可再生能源利用技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，強(qiáng)化海洋可再生能源技術(shù)的實(shí)用化。同時(shí)在條件適宜的海島和濱海地區(qū)，建立海洋可再生能源開發(fā)利用技術(shù)的試驗(yàn)基地和示范工程。中國已取得了很好的成績(jī)：70可kW潮流試驗(yàn)電站“萬向I”，于2002年1月完成建造安裝于浙江省岱山縣龜山水道。40kW潮流實(shí)驗(yàn)電站“萬向II”，已于2005年12月建于岱山縣高亭鎮(zhèn)與對(duì)港山之間的潮流水道中。25k
6、W固定式水平軸潮流能裝置，由浙江大學(xué)正在研制的裝置。于2009年5月成功進(jìn)行了海試[7]。但是我國潮流能技術(shù)還有很大的提升空間。以舟山為例，舟山有上萬條船舶，其中漁船數(shù)量也很多，遇到臺(tái)風(fēng)等不好天氣上萬條船舶就要到靠山的地方錨泊避風(fēng)，漁船遇到休漁期的時(shí)候就要錨泊在海上，船舶的錨地位于海上，錨泊地離岸電通常比較遠(yuǎn)，接岸電十分麻煩。所以無法每次依靠岸電電網(wǎng)提供船泊生產(chǎn)生活所需電能。這些錨泊船，現(xiàn)在基本采用柴油發(fā)電，船舶錨泊時(shí)工況負(fù)荷與其他工況負(fù)荷在數(shù)值上相差非常懸殊例如用24kW的發(fā)電機(jī)組供給0.81kW的照明用
7、電有大材小用之嫌，既不經(jīng)濟(jì)也不環(huán)保，而且浪費(fèi)柴油，又因?yàn)橹靼l(fā)電機(jī)組工作壽命有限，低負(fù)荷工作性能較差。因此，在這些對(duì)錨泊船開展新能源發(fā)開利用具有重要的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，所以有必要設(shè)置錨泊供電系統(tǒng)。2009年7月13日召開的國際海事組織(IMO)第59次環(huán)保會(huì)(MEPC59)上通過了關(guān)于新船能效設(shè)計(jì)指數(shù)(EEDI)、現(xiàn)有船舶能效營運(yùn)指數(shù)(EEOI)、船舶能效管理(SEMP)、自愿驗(yàn)證EEDI的4個(gè)通函(Cir681-684)，要求各國政府、船級(jí)社、航運(yùn)公司采取相應(yīng)的行動(dòng)[8]。節(jié)能減排已經(jīng)成為各行各業(yè)的共識(shí)，
8、在不影響效率的同時(shí)、如何更綠色、更環(huán)保，這需要更多的思考、更多的投入和更多的實(shí)踐。由于以上種種原因，很有必要設(shè)計(jì)一個(gè)船用發(fā)電裝置來維持錨泊船日常用電，同時(shí)降低了錨泊船柴油消耗量和碳排放量。常用的綠色有供電裝置有蓄電池供電，太陽能發(fā)電，風(fēng)能發(fā)電。蓄電池供電雖然非常簡(jiǎn)單，但是蓄電池電量有限，不能持久供電。太能能發(fā)電，船舶錨泊時(shí)常常是惡劣的天氣沒有太陽，太陽能發(fā)電是靠天發(fā)電不夠穩(wěn)定。風(fēng)能發(fā)電，雖然環(huán)保低碳，但是船舶上空
