近日，由东方电气（福建）创新研究院自主研发的10千瓦振荡水柱式波浪能发电装置“东波一号”经专家评审认定，达到国内领先水平。今年4月，“东波一号”完成真实海况测试，实现连续发电超1800小时。
“东波一号”振荡水柱式波浪能发电装置以“方案全海试、验证更充分”为核心优势，聚焦浮体、透平系统两大核心板块攻关，已申请发明专利7项、实用新型专利2项。
“东波一号”实现三方面技术突破
1.浮体优化适配复杂海况，提升恶劣环境生存能力；
2.透平可在宽频工况下工作，能量转换效率显著提高；
3.通过非线性控制系统实现能量转换全流程动态匹配，降低损耗。
这三方面技术突破将为我国海洋可再生能源工程化应用进一步发展壮大提供关键支撑。
据东福研究院院长刘泰生介绍，“东波一号”在研发过程中，针对低能海域波浪能利用核心痛点，以提升能量传递效率为目标，构建“实验室验证-工程化优化-实海应用”完整链条。通过水池实验、透平部件测试及系统集成实验，先后验证波能俘获效率、透平宽流量输出稳定性等关键性能。
“东波一号”融合多项创新型能源转换设备。其浮体系统采用了特殊的后弯管式结构，能够有效地与波浪相互作用，根据波浪的频率、波高和方向等特性，实现高效的波浪能俘获，在复杂多变的海洋环境中保持稳定的能量获取能力。
能量转换系统运用了先进的空气透平技术，通过对空气透平叶片的优化设计、流道结构的改进以及与气室的匹配设计，实现了波浪能到机械能的高效转换，在较宽的工况范围内轮周效率可达60%，显著提升了整个装置的能量转换效能。在透平发电机系统方面，已完成了总体方案设计、整体气动设计与叶型优化、发电机和轴承选型以及轴承座设计等工作，确定了透平系统密封与轴系支撑方案，并完成了透平性能试验传感器选型与布置方案设计。试验结果显示，透平的能量转换效率高于50%，达到了设计目标。
发电系统选用了高性能永磁发电机，具有高效率、高可靠性和良好的动态响应特性，能够将机械能稳定、高效地转化为电能输出，确保了电能质量的稳定性和可靠性。在电控与监测系统方面，完成了重心调节方案设计，针对最大运动幅度目标设计了重心调节装置，以实现共振发电，提高能量捕获效率。同时，完成了装置整体电控系统设计与开发，目前正在进行相关设备的安装与调试工作。
该装置整体结构设计遵循简洁化、模块化、高可靠性的原则，相较于传统波浪能发电装置，减少了不必要的复杂部件和运动机构，降低了系统的故障率，提高了装置的整体可靠性和耐久性，同时也便于设备的维护和检修。
“东波一号”具备重要战略价值与行业意义。其海试运行数据将为后续工程放大方案缩短项目周期、降低研发成本及“风电-波浪能”联合开发提供支撑，助力海岛、深远海开发能源供给升级；标准端积累的高置信度数据，为完善我国波浪能技术标准提供核心支撑。
* 本文信息来源：整理自东方电气、珠海蓝色发布
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