发布时间 : 星期四 文章潮流能发电及潮流能发电装置更新完毕开始阅读6781d728192e45361066f5b4
图11 挪威Hammerfest Storm公司的水平轴潮流能发电机
法国Hydrohelix公司于2008年完成了转子直径3m的水平轴水轮机的测试(图12)。
图12 法国Hydrohelix公司的水平轴潮流能水轮机 3.1.2 空心贯流式潮流能水轮机
空心贯流式潮流能水轮机的代表是爱尔兰Open Hydro公司和加拿大Cleaner Current公司。
爱尔兰Open Hydro公司开发的空心贯流式(该公司命名为Open-Centre)水轮机如图13所示。该潮流发电装置无轴，由固定的外部环和内部的旋转盘组成，两部分上分别布置线圈和永磁铁，组成一台永磁发电机。Open Hydro公司研制的250kW示范样机已在Orkney岛成功并网发电，目前该公司正研制1520kW双转子空心贯流式潮流能水轮机，其转子直径达15m，额定流速2.57m/s。
图13 爱尔兰Open Hydro公司250kW“Open Centre”型空心贯流式潮流能水轮机 加拿大Cleaner Current Power(CCP)公司研制了一台双向带聚流罩的空心贯流式水轮机，如图14所示。与“Open Centre”类似，该水轮机本身构成一台永磁发电机。水轮机转子直径3.5m，额定功率65kW。另外，该公司还设计了一台1MW空心贯流式水轮饥，其转子
直径17m，额定流速为2.65m/s。
图14 加拿大CCP公司的空心贯流式潮流能水轮机
3.1.3 导流罩式水平轴潮流能水轮机
这种水轮机是在水平轴水轮机转子叶轮外面增加一个导流罩。导流罩具有导流、聚能的作用，可以使通过水轮机的水流能量更加集中，获能效果更高。
目前采用导流罩式潮流能水轮机技术的主要公司有：英国月能(Lunar Energy)公司、美国水下风筝(Underwater Electric Kite,UEK)公司和新加坡Atlantis Resources公司等。 英国Lunar Energy公司潮流能发电装置技术来源于英国Rotch公司的RTT(Rotech Tidal Turbine)技术。该公司设计的1MW导流罩式潮流能水轮机2007年完成了全尺寸装置试验，该装置如图15、16所示。导流罩的直径为15m，长度为19.2m；水轮机转子直径11.5m。另外，该公司与EON合作，计划在2010年建设一座8MW的潮流能商业电站。另外，公司正在开发2MW导流罩式水轮机，其导流罩的直径为25m，水轮机转子直径为19.5m。2008年，Lunar Energy公司与韩国Midland动力公司签订协议，将为韩国全罗南道莞岛郡 Hoenggan水道潮流能电场提供300台1MW(水轮机直径11.5m)潮流能发电装置，工程预计在2015年完工。
图15 英国月能公司的导流罩式水平轴潮流能水轮机
图16 英国月能公司的1MW导流罩式水平轴潮流能水轮机
美国UEK公司开发的导流罩式水轮机，采用叶片固定的双转子结构，该公司研制了一台400kW导流罩式水平轴水轮机，其导流罩最大直径5.18m，水轮机转子直径4m（见图17）。
图17 美国UEK公司的400kW导流罩式水平轴潮流能水轮机
新加坡Atlantis Resources公司开发了一种深海海域的Solon型潮流能机组(图18)。它是一种带导流罩的卧式水平轴潮流能发电机组，500kW Solon型机已于2008年通过运行测试，现在开发2MW机组。
图18 新加坡Atlantis Resources公司的Solon型导流罩式潮汐能水轮机
3.2 竖轴潮流能水轮机
竖轴潮流能水轮机又称横流叶片式水轮机，其工作原理与达里厄(Darreius)式竖轴风力机相似，水流方向与叶轮旋转轴垂直(横流)，桨叶有直叶片(与旋转轴平行)和螺旋形叶片两种。
直叶片竖轴潮流能水轮机技术的代表是加拿大蓝能(Blue Energy)公司。图19为蓝能公司的竖轴潮流能发电装置的示意图。从图中可以看出，位于下部的水轮机的叶片呈圆周分布，与转轴平行，水轮机通过齿轮增速箱与上部发电机相连。水轮机转子置于一导流罩中。目前，蓝能公司竖轴潮流能水轮机的最大单机功率为250kW(图20)。
图19 加拿大蓝能公司直叶片竖轴潮流能水轮机示意图
图20 加拿大蓝能公司2×250kW竖轴潮流能水轮机
螺旋形叶片竖轴潮流能水轮机的另一个典型机型是美国Gorlov螺旋水轮机(Gorlov Helical Turbine)设计的螺旋叶片潮流能水轮机(图21)。Gorlov式透平机是美国波士顿西北大学开发的一种机型，它是达里厄(Darreius)式的一种变型。2009年5月，1MW Gorlov式潮流能发电装置在韩国全罗南道珍岛郡的Uldolmoke潮流能发电场(图22) 投入运行。这是世界上投入商业运行的首台竖轴潮流能水电机组。按照规划，该潮流能发电场将在2013年前共投产90台机组，使电站总装机容量达到90MW。
图21 美国GHT公司的Gorlov型螺旋叶片式竖轴潮流能水轮机
图22 韩国全罗南岛珍岛郡 Uldolmok潮流能发电站场将装90台1MW竖轴式水轮机) 英国海王星再生能源(Neptune Resources)公司也是一家著名竖轴潮流能水轮机开发公司。图23和图24为该公司的Proteus型竖轴潮流能水轮机。
该装置主要由转子和导流罩组成。导流罩带有导叶，可以改变流向，减小反向力矩，提高获能效率。