一種組合導葉式的海水發電單元

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swf1945qd

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樓主| 發表于 2011-4-4 12:11:23 | 只看該作者

瑞士的公共事業公司Vattenfall公司稱，海洋能最終能夠產生250太瓦時的綠色能源，足夠給4000萬人提供能量。雖然前途大好，歐洲的海洋能利用正處在嬰兒期，各國采取的技術模式迥異。
（摘自海洋能信息）

回復問題專業，描述清楚伸手黨/灌水/看不懂

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swf1945qd

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樓主| 發表于 2011-5-15 20:13:34 | 只看該作者

本帖最后由 swf1945qd 于 2011-5-15 21:29 編輯

各路高手，看看漏了什么？這個結果有一些“讓人興奮”啊！

經濟效益預測
% O1 ?' A$ Q& b( V: ^下面以10臺發電單元組成的海上發電場為例預測{每臺發電單元由四個葉輪機（4+1個浮體）構成}，估算結果總裝機容量年平均約3956KW/海上發電場。（注：所取數值為假設，結果僅供參考！）
1、參數設定：（說明：所設參數主觀上是較保守，盡量選用低數值，如有出入，試驗后可以修正，并得出較準確的單臺發電功率。）
1.1 設備參數：設海面上“蜘蛛型”平臺對角線中心距約100米，海面下中央浮體半徑及與葉機輪的間隙合計約10米；葉輪機半徑約40米，葉輪機浮體半徑及與葉輪間隙合計約10米；4臺葉輪機上的幾千個“小導葉”合計面積占葉輪機導葉覆蓋海浪總面積的20%，即有效導葉分布密度為20%。
1.2 計算參數：設葉輪機綜合能量轉換效率系數按10%計算。包括：
導葉夾角形成海浪浪高的虛動損失；導葉夾角形成后轉換為水平投影的面積損失；海水與各個表面摩擦造成的總能量損失；兩級傳動增速過程的效率損失；發電過程的效率損失；直流發電輸出的“頻變”損失；輸變電、蓄能等工藝轉換效率損失；以及海浪釋放能量后的“浪高”衰減等能量損失。
1.3 設發電海區“年平均”海浪能按0.8KW/平米計算。
2、  計算：（注：以下為理論推算，有待驗證。）
2.1  海上發電場功率計算公式：10×單臺（發電單元）發電功率＝10×4臺葉輪機覆蓋海浪的總面積×有效導葉分布密度×每平米海浪具有的能量×綜合轉換效率。
單臺發電單元中4臺葉輪機導葉有效做功的總面積＝葉輪機個數×（葉輪機覆蓋海浪的面積-葉輪機浮體截面積-葉輪與浮體的間隙面積）
＝4×3.14（402-102）＝18840平米
2.2  發電功率計算結果：由4臺葉輪機構成的發電單元年平均發電功率約376.8KW/發電單元。若以10個發電單元集成布陣的“海上發電場”為例，總裝機容量年平均約3768KW/海上發電場。
計算：10×單臺發電單元功率＝10×18840平米×20%×1KW/平米×10%＝3768KW
3、  成本核算（估算）：下面以10臺發電單元組成的海上發電場為例估算成本，估算結果約為元/度。
3.1  總投入：4298萬元。其中：
3.1.1 裝機容量10臺發電單元共投入11臺，其中為保養、維修替換備用設備，共投入：合計11×250萬元/臺＝2750萬元。
3.1.2 折舊10年，殘值20%約550萬元。
3.1.3 配套設施合計投入：約1088萬元。其中包括：
* 陸上機房100平米建筑投入：約50萬元。
* 海水淡化設備一套投入：約60萬元。
* 輸電配套主海纜4000米投入：約為1000萬，
* 制氫設備投入：約250萬。
* 設備10年的折舊約20%，約250萬。
3.1.4 10年運行費用合計1050萬元。其中：
* 無故障運行、檢修期為2年共檢修5次，每次約10萬元。11臺10年共檢修55次，10年合計：10萬元/次×5次/臺×11臺＝550萬元
* 運轉人工費、管理費、雜費等（三人）10年合計小于500萬。
3.1.6 10年合計投入：3.1.1-3.1.2+3.1.3+3.1.4
＝2750-550+1088+1050
＝4298萬元
3.2  產出合計：
3.2.1 10臺發電量：10年×3768KW×360天/年×24小時/天＝32556萬度。
3.2.2 副產品（淡水和液氫）計算產值10年保守估計增值約200萬。
3.2.3 每度電成本約：（投入-副產品增值）/10年發電量
                  ＝（4298-200）/32556
＝0.12元/度