招商局重工交付“长山号”鹰式波浪能发电装置

在完成了下潜实验并通过海事局审核后，招商工业孖洲岛基地承造的“长山号”500kW鹰式波浪能发电装置于4月11日顺利交付离厂。

“长山号”是国家自然资源部（国家海洋局）有史以来投资最大的南海兆瓦级波浪能示范工程的核心发电装置之一，交付后能源所团队正积极准备在我国首个兆瓦级波浪能试验场对其开展实质性实验，进行实用化并网发电。

“长山号”500kW鹰式波浪能发电装置投入使用将进一步推进波浪能发电技术的研发工作，为波浪能装备并网运营与维保获取宝贵经验，为国家清洁能源供电提供技术和装备支撑。

据悉，该装置由中国科学院广州能源研究所研发设计、招商局重工（深圳）有限公司建造，是我国单台装机功率最大的波浪能发电装置。

据了解，500kW波浪能发电装置采用具有中、美、英、澳四国发明专利的鹰式波浪能发电技术，设计图纸获法国船级社（BV）认证。

它是目前国内单体最大的波浪能发电装置，500kW的装机容量意味着它满功率运行时，每小时可发500度电。

为解决远海岛屿供电难题，自然资源部海洋可再生能源专项资金设立“南海兆瓦级波浪能示范工程建设”项目在广东珠海大万山岛开展兆瓦级波浪能示范场的建设，打造我国首个、亚洲一流、国际先进的波浪能发电试验场。

据了解，鹰式波浪能装置结构从功能上可以分为俘获系统、能量转换系统、监控系统、锚泊系统。

俘获系统包括鹰头吸波浮体和半潜船体。

鹰头吸波浮体通过支撑臂铰接在半潜驳上，除了允许吸波浮体通过支撑臂绕铰链往复旋转运动做功外，其他降低波浪能俘获量的运动都得到了有效抑制。

吸波浮体的设计目标与半潜船体相反，要求其质量轻、惯性小、反应敏捷、随浪性好。

为了实现对波浪的敏捷反应，提高波浪能的俘获效率，鹰头吸波浮体采用特殊的外形结构，以达到正面吸收波浪，背面不造波的效果。

半潜船体是鹰式波浪能装置的主体结构，可搭载鹰头吸波浮体与设备。

非工作状态时，半潜船体有足够的浮力，漂浮于水面上，可在江中或海中航行。

工作时，半潜船体潜入水中，作为阻尼基座，可有效防止装置基体随波浪高频垂荡、纵荡和纵摇。

能量转换系统包括二级能量转换系统和三级能量转换系统。

鹰式波浪能装置的二级能量转换系统采用液压系统（主要由液压转换系统、蓄能稳压系统、液压自治控制系统组成），将浮子的往复机械能转换为液压能，再转换为发电机的旋转机械能。

三级能量转换系统（即发电系统）由马达、发电机、变换电路、负载组成。

液压转换系统的核心元件通常采用液压缸，鹰式“舟山号”波浪能装置采用双出杆的液压缸，安装在吸波浮体与半潜船体之间。

能量传递采用液压转换，起起伏伏的波浪推动装置的鹰头部分上下开合，连接到鹰头部分的液压缸就会产生往复运动。

类似于打气筒原理一样，鹰头通过吸收波浪的能量，从而带动液压缸运动。

液压缸不停的液压系统内部的蓄能装置打油，波浪能在此就转换成液压能并存储起来。

当液压能储存到一定值时，蓄能系统的压力会被控制系统感受到，并自动打开液压系统内的阀门进行液压油释放。

阀门打开后，带着巨大能量的高压油液就会冲击液压马达并使之转动，液压马达的转动再驱动发电机发电。

直到蓄能系统内部液压油压力降到研究人员设定的阀门关闭的压力值，这时控制系统又会自动将阀门关闭，油液释放停止，开始进入下一个发电循环。

发出的电再经过逆变器、变压器等电力变换设备，可在海上独立稳定输出10kV、3kV、380V、220V及24V标准电力。

鹰式波浪能装置的发电原理

波浪能是风扰动海面形成的能量，功率密度大、分布最广，遍布整个海面，是一种易于直接利用、取之不竭的可再生清洁能源。

波浪能的开发利用有利于优化我国海岛能源结构，支撑海洋开发活动的发展。

后续，广州能源所将联合中国南方电网、招商局工业集团等相关单位，深入开展波浪能发电技术的工程化、实用化和规模化研发工作，积累波浪能装备并网运维经验，为远海岛屿清洁能源供电提供技术和装备支撑，服务我国海洋强国建设。

2020年6月30日，自然资源部海洋可再生能源专项资金项目“南海兆瓦级波浪能示范工程建设”首台500kW鹰式波浪能发电装置“舟山号”在深圳正式交付。

接下来，中国科学院广州能源研究所将联合中国南方电网、招商局工业集团等相关单位，深入开展波浪能发电技术的工程化、实用化和规模化研发工作，积累波浪能装备并网运维经验，为远海岛屿清洁能源供电提供技术和装备支撑，服务我国海洋强国建设。