海上風(fēng)能與波浪能綜合研究利用

【摘要】：隨著全球經(jīng)濟發(fā)展步伐的加快,能源問題已成為世界性的問題,近二三百年由于人類對化石能源的過度依賴,致使化石類能源面臨日益枯竭的危機。深入研究和探索、開發(fā)新的能源替代產(chǎn)品,已成為世界各國相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜业难芯糠较?也是我國當(dāng)前能源儲備與可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的當(dāng)務(wù)之急。我國地域遼闊,海岸線長,以海上風(fēng)、浪能為代表的海洋可再生能源是清潔能源的重要組成部分,蘊藏量十分巨大。因此,本文以江蘇省近海海域為工程試點,對其海上風(fēng)能與波浪能的聯(lián)合開發(fā)進行了研究論證。 本文首先簡要闡述了前輩們的相關(guān)研究工作,接著建立了風(fēng)電場工程區(qū)的風(fēng)能評估數(shù)學(xué)模型,并對場區(qū)的風(fēng)能資源進行了研究,最后對風(fēng)電場風(fēng)機組群在三種布置方案下的風(fēng)場發(fā)電量進行計算評估,優(yōu)化比選最終確定方案二作為風(fēng)電場風(fēng)機組群的布置方法,并依此進行風(fēng)電場的開發(fā)建設(shè)。 隨后,在場區(qū)波浪能的研究利用章節(jié)中,引入了MIKE21SW波浪數(shù)學(xué)模型,建立了工程場區(qū)的波浪場,并用實測波浪參數(shù)對模型進行了驗證,驗證結(jié)果表明本文所建立的波浪模型能夠較好的反映工程海域的實際情況。通過得到的四個波向下的波浪場,分別計算了各波向下通過各基樁站點的年總波能情況,通過綜合比較得出:在進行波浪發(fā)電工程建設(shè)時,可對NE向的波浪能進行重點開發(fā)利用。并且在19、20、21、22號以及41、42、43、44號基樁站點處的年總波浪能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其余站點,因此可以考慮對這些基樁站點處的波浪能加以重點利用,初步定為波浪能與風(fēng)能聯(lián)合開發(fā)的首選站點。 【關(guān)鍵詞】：海上風(fēng)能 優(yōu)化比選 波浪能 WASP SW 儲量評估
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：P743
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 緒論8-13
• 1.1 論文背景及研究意義8
• 1.2 相關(guān)研究進展8-11
• 1.2.1 風(fēng)能研究利用的相關(guān)研究進展8-10
• 1.2.2 波浪能研究利用的相關(guān)研究進展10-11
• 1.3 本文主要工作11-13
• 第二章 工程區(qū)自然條件概述13-15
• 2.1 工程地理位置13
• 2.2 工程地質(zhì)水文條件13-14
• 2.3 工程海域潮汐14
• 2.4 工程海域潮流14
• 2.5 工程海域波浪14
• 2.6 工程區(qū)風(fēng)況14-15
• 第三章 場區(qū)風(fēng)能研究與利用15-42
• 3.1 風(fēng)能資源基本理論15-17
• 3.1.1 描述風(fēng)的物理量16
• 3.1.2 風(fēng)能16-17
• 3.1.3 風(fēng)功率17
• 3.1.4 平均風(fēng)能密度17
• 3.2 風(fēng)能評估數(shù)學(xué)模型17-19
• 3.2.1 模型簡介17-18
• 3.2.2 計算模塊18
• 3.2.3 模型數(shù)據(jù)輸入18-19
• 3.3 場區(qū)風(fēng)能資源研究19-24
• 3.3.1 風(fēng)速、風(fēng)功率密度的年變化19-20
• 3.3.2 風(fēng)速、風(fēng)功率密度的日變化20-21
• 3.3.3 風(fēng)向玫瑰圖21-22
• 3.3.4 風(fēng)能玫瑰圖22-23
• 3.3.5 風(fēng)速和功率直方圖23-24
• 3.4 場區(qū)風(fēng)資源分析評價24-28
• 3.5 風(fēng)電場風(fēng)機布置原則28
• 3.6 方案一下風(fēng)電場風(fēng)能儲量估算與評價28-32
• 3.6.1 風(fēng)機組群布置形式30
• 3.6.2 風(fēng)場發(fā)電量估算30-32
• 3.7 方案二下風(fēng)電場風(fēng)能儲量估算與評價32-35
• 3.7.1 風(fēng)機組群布置形式32-33
• 3.7.2 風(fēng)場發(fā)電量估算33-35
• 3.8 方案三下風(fēng)電場風(fēng)能儲量估算與評價35-37
• 3.8.1 風(fēng)機組群布置形式35-36
• 3.8.2 風(fēng)電場發(fā)電量估算36-37
• 3.9 風(fēng)機布置形式最優(yōu)化選擇37-41
• 3.10 本章小結(jié)41-42
• 第四章 場區(qū)波浪能研究與利用42-64
• 4.1 波浪能資源基本理論42-46
• 4.1.1 波浪能的特征量42-43
• 4.1.2 波浪能量的計算43
• 4.1.3 波能功率密度的計算43-45
• 4.1.4 通過單個站點的波浪能45-46
• 4.2 MIKE21 SW 波浪數(shù)學(xué)模型46-47
• 4.2.1 模型簡介46-47
• 4.2.2 控制方程47
• 4.2.3 數(shù)值解法47
• 4.3 本次波浪模型設(shè)置47-49
• 4.3.1 地形處理47-48
• 4.3.2 計算條件及參數(shù)選取48-49
• 4.4 模型驗證49-51
• 4.5 模型計算結(jié)果及分析51-53
• 4.6 站點總波能計算53-60
• 4.6.1 E 向波浪場的年總波能計算54-55
• 4.6.2 ENE 向波浪場的年總波能計算55-57
• 4.6.3 NNE 向波浪場的年總波能計算57-58
• 4.6.4 NE 向波浪場的年總波能計算58-60
• 4.6.5 通過各基樁站點的年總波能60
• 4.7 波浪能儲量評估60-63
• 4.8 本章小結(jié)63-64
• 第五章 結(jié)論與展望64-68
• 5.1 本文研究成果64-66
• 5.2 未來研究展望66-68
• 參考文獻(xiàn)68-71
• 發(fā)表論文和科研情況說明71-72
• 致謝72

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風(fēng)暴中停車漂航的安全性探討    蔡烽;

西南大旱期間延伸期尺度波能變化特征的分析    肖天貴;吳瑤;金榮花;

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底絞搖板式波浪能發(fā)電裝置水動力性能的頻域解    趙海濤;沈家法;寧德志;韋燕機;

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