高手们评一评这个海水波能发电的专利有用吗？

label · 发表于 2010-6-3 11:05:29

未来是有用的！目前不好说，要算算投入和产出！

荷花仙子 · 发表于 2010-6-3 16:19:14

支持，很不错的想法，希望早点见到你的设想变成现实

swf1945qd · 发表于 2010-6-3 21:52:26

回楼上：
谢谢鼓励！再谢谢了！专利还没批下来呢？不及。

swf1945qd · 发表于 2010-6-10 17:13:26

五、投入产出和分析：下面分三种情况来介绍。
说明：这些数据是建立在上面介绍的实验和试制成功之前的条件下进行的理论分析得出的，肯定与事实大有出入，等试验结束有了结果后基本数据要进行“修正”。故仅供产考！
（一）  第一种，单台独立发电模式的投入产出和分析：我们认为【单台独立发电模式的投入产出结论】是经济合理的。分析如下：
1、  单台发电模式的投入分析：投入费用合计：约25万元。
1.1  单台发电机购入成本：约10万元。
1.2  海上固定所需费用：投入约2-10万元，选10万。
1.2.1  因为单机海底锚定定位，需2-3套锚定系统，需投入2-3万元。
1.2.2  单台发电机可以根据水深建深水支架，工、料、制作、运输和潜水安装约10万元。
1.2.3  如果“依附固定”在风电立柱、大型平台周围就不需要自制支架了，只需简单的附着固定支架5万以内。
1.3  维护管理费用及不可见费用：约为5万元。
1.4  投入费用合计：合计约为25万元。
2、  单台发电模式的产出核算：单台发电机发电量按设计每年约发电25万度左右，按每度电折价0.8元/度计算，折合金额约20万元。
注：10年折旧完以后的残值暂不计算——其实可利用约30%以上。
2.1  单台发电机发电量按设计10年计算，约发电25万度左右，收费20万左右。
2.1.1  每天发电的平均度数=功率*24小时=72度；
2.1.2  应用接插更换方式每年共扣中小修保养等15天，故不间断发电天数每年365-15天=350天。
2.1.3  折旧报废期为10年；
2.1.4  每度电价暂定0.8元/度不高，因为柴油发电，比此价格贵几倍。
2.1.5  公式：功率*小时数/天*天数/年*10年*0.8元/度。
2.1.6  计算：10年发电量和收益
=3KW/小时*24小时/天*350天/年*10年*0.8元/度
=约25万度*0.8元/度
=约20万元/台。
2.1.7  合计产出效益20万元左右。
3、  单台发电模式的投入产出和分析：
3.1  单台独立发电模式的投入费用约为25万元，按每度电价暂定0.8元/度收费，计算产出效益20万元左右。
3.2  结论：因为在原理大陆的深海中，使用柴油发电，比0.8元/度收费价格要贵得多。那么我们认为【单台独立发电模式的投入产出是经济合理的】。
（二）  第二种：建设独立海上集群式发电站的投入产出比较：
以为海岛供电为例：若建1000台规模的电站，3000KW装机，需投资1865万元；估计产出约2000万元；投入产出和比较是明显的。下面分100台和1000台进行详细介绍：
1、  100台建设海上集群式发电站的投入产出分析：
下面进行建设独立海上集群式发电站的投入计算，按集群100台规模（300KW）规模，需投资约1865万元，产出2000万元。详述如下。
1.1 投入：
1.1.1  按建设100台规模（300KW）规模计算，需购买发电设备的投入估算，需约1000万元。
1.1.2  海上自动控制平台输出端海缆，连接到陆地上中央自动控制室之间（输出线和信号线）的复合海缆按1000M的输送距离，估计费用约40万元。
1.1.3  陆地上中央自动控制室建筑及设备（微机、蓄电池组和配电系统）：包括蓄电池室及设备、配电室及设备、微机室及设备等固定资产合计：约150万元。
1.1.4  海底锚定系统约按水深50M100条（套），估算合计：约50万。
1.1.5  运输和安装等费用按上两项（2.1+2.2）费用的20%比例计算合计：约210万元。
1.1.6  小维修厂及设备等（厂房、卷板机、100吨压机、电焊、氩弧焊、起重设备、运输设备等）合计：约200万。
1.1.7  原材料、备品配件、两台备用周转的发电单元成品及仓库等合计：约35万。
1.1.8  购置海上巡检和维修船（带简易起重吊装架）合计约：100万元。
1.1.9  工资、管理费和不可预见费用合计：约80万元。
1.1.10 总计：投资约1865万元。
1.2  合计产出：2500万度电，合计2000万元。
1.3  投入和产出比较，经济合理。
2、  3000KW规模的建站投入产出比较：合计约11500万元。其中
2.1  投入：
2.1.1  1000台发电机购入资金10000万元。
2.1.3  10年运转维护费用，约100万。
2.1.4  锚定及分别独立连线： 1000万元。
2.1.5 “海上控制平台”：所需费用约100万元。
2.1.6  中央自动控制室及所有配套设备整个“系统”：费用约200万元。临时建筑：建筑100万元
2.1.7  管理费、各种杂费和不可预见费用等：所需费用约100万元。
2.1.8  合计：约11500万元。
2.2 产出估算：合计约20000万元。其中
2.2.1  发电量按设计10年计算，约发电25000万度左右，
2.2.2  按每度电折价0.8元/度计算，产出效益合计折合金额约20000万元。
2.3  1000台发电模式的投入产出和分析：
2.2.1  投入和产出：投入费用约为11500万元，按每度电价暂定0.8元/度收费，计算产出效益20000万元左右。
2.3.2  经济性分析：1000台规模的发电站相当一个（不烧煤）小火电站。在远离大陆的深海中，使用柴油发电成本较高。那么我们认为【1000台发电模式的投入产出是经济合理的】。
2.4  投入产出分析结论：结论是显而意见的，见如下分析。
2.4.1  其与柴油发电相比虽初次投资大，但是运转不需宝贵的“柴油”，不但运转费用极低，而且维修、维护的费用也很低。
2.4.2  其与海岛小火电相比，初次投资较大，但是不需要庞大的厂房群、庞大的发电系统设备、运煤码头、储煤仓和燃煤供料及环保系统等等，也不需日夜烧煤。运行维护低是本技术的极大优势。
2.4.3  本技术海浪波能发电是低碳、清洁的可再生能源，而火电相反，则是高二氧化碳碳、对环境污染的不可再生能源。
2.4.4  海浪波能发电副产品是淡水、人工制冰和海化产品，这一些对于海上生活的生活和生产来说，是极其宝贵的。而火电、柴油发电不但消耗海岛的珍贵的油和淡水，而且还排除尾渣和废气对海岛环境污染。
2.4.5 其对于海域的军事小岛来说，那更是意义重大。
2.4.6  海浪波能发电是低碳、清洁的可再生能源，而火电相反，则是高二氧化碳碳、对环境污染的不可再生能源。
3、  建设独立海上集群式发电站的产出估算：按100台发电机规模发电量计算，按设计10年折旧计算，约发电2500万度左右，发电产生的效益合计约2016万元左右。详细分析如下：
3.1  发电度数：按100台发电机每天发电的度数=功率*24小时*100=7200度；
3.2  发电天数：按10年共扣大、中、小修和保养用接插更换方式共扣15天。所以不间断发电天数按365-15天=350天。
3.3  发电年数：按折旧报废期为10年计算。
3.4  电价：按每度电价暂定0.8元/度计算。因为远离陆地的火电，替代柴油发电，故适当比火电贵。
3.5  发电产生的效益计算公式：按100台发电机规模10年发电收益的计算公式——功率*小时数/天*天数/年*10年*0.8元/度。
3.6  发电产出的效益计算结果：约=2000万元
3KW/小时*24小时/天*350天/年*10年*100*0.8元/度
约=2500万度*0.8元/度
约=2000万元
3.7  估计10年中用多余的电可以生产海上“宝贵”的淡水共2000吨，按80元/吨，估算，折价约16万左右。
3.8  合计产出效益2016万元左右。
4、  独立海上集群式发电站的投入产出比较：
4.1  总计投入约1865万元。
4.2  合计产出效益2016万元左右。
4.3  投入产出比较：如果该海上电站定价的用电收费为0.8元/度时，则略有盈余每年15万元，这个所所谓的盈余刚刚可以补充10年的维护、管理、工资、税费等等经营开支。
结论：从上面的计算说明了本技术大大低于柴油发电成本（目前柴油发电普遍电价是1.2元/度以上）。所以尽管一次投资较大，但是10年内运转费用很低，所以说是【一次投资10年受益】。
更重要的是解决了海岛用上了“绿色的能源”。其与柴油发电相比不需宝贵而昂贵的“柴油”，也不需频繁的检修和更换零配件，维护运转费用极低，自动化程度高。
而对于应用单机发电的用户，往往是没有选择的，若与用户的小柴油发电来比，效益更是明显的。
海浪波能发电副产品是淡水，从浓缩的高盐度的海水中提出的化产品，这也都是是海岛珍贵的资源。
（三）  第三种：几种联产发电模式的投入产出和分析：在此只列出了各种发电模式的成本核算其它从略。
1、  航标灯（塔）配套投资建站投资：一般1台即可，需投资合计：约15万元，分述如下：
1.1  设备购买需10万元。
1.2  配套的线缆、蓄电池组、无线电自动报警系统等费用需加20%。
1.3  基础建设按15米水深计算，钢结构合计约加20%。
1.4  运输和安装费按设备成本加10%。
1.5  合计：投资约15万元。
2、  深水养殖平台模式建站投资：一般1-2台即可，需投资合计：15-20万元，分述如下：（养殖平台不包括在内）
2.1  设备购买1-2需10-20万元。
2.2  配套的线缆、蓄电池组、自动报警、仪表盘等费用需加25%。
2.3  运输和安装费按设备成本加10%。
2.4  辅助工具，配件等加5%。
2.5  不可预见费用加10%。
2.6  不考虑海水淡化设备、饵料加工设备、制冷设备等配套设备。（海带养殖不需要此费用）
3、  海洋风力发电联产建站的投资：由于风力发电机有深入海底立柱，立柱的直径有限，所以围绕一圈，在周围海面可设置6组共24台发电机即可，需投资合计：约400万元，分述如下：
3.1  购买备用周转用整机1台和投产24台需250万元。
3.2  配套的线缆、稳压变电系统、自动报警系统、配电柜等费用需加25%。
3.3  运输和安装费按设备成本加10%。
3.4  辅助工具，备件配件、等加15%。
3.5  不可预见费用加10%。
3.6  总计投资约400万元。
4、  在石油钻井平台或储油平台周围投资建站：一般设置72台即可，需投资合计：720万元，分述如下：
4.1  设备购买12组共72台，需720万元。
4.2  配套的线缆、蓄电池组、自动报警、仪表盘等费用需加25%。
4.3  运输和安装费按设备成本加10%。
4.4  辅助工具、配件等费用，按设备成本加5%。
4.5  不可预见费用加10%。
4.6  可设置海水淡化设备、制冷设备等调峰配套设备，增加投资为波能发电设备购买投资额的10%。
4.7  合计投资金额：约1152万元。
5、  立体海洋发电模式的投资：
所谓立体海洋发电模式就是指：在海洋中的一个机柱（台、座）上，空中进行风力发电和太阳能发电，海面下利用海浪波能发电，较深部位可以利用“海流、温差、盐差”来发电。目的是利用一个（投资巨大）立柱就可以最大化地将风能、太阳能、波能、海流能等利用发电。使不经济的单一方法的发电提高了效益，降低了成本。使不可能变成了可能。
这个投资主要是“主体项目”大，例如海上风能发电。本技术的投资相对较小，故投资成本再次就不多述了，大家参考上述几个案例的明细，就可以估算出来了。

swf1945qd · 发表于 2010-6-22 10:58:51

【共同学习】——波浪能的应用：
1、  波浪能概述：
海洋能与潮汐能、海洋温差能、盐梯度能、洋流能等能源一样，是海洋能源中最丰富、最普遍、较难利用的资源之一。
波浪能又是海洋能中所占比重较大的海洋能源。
海水的波浪运动产生十分巨大的能量。
据估算，世界海洋中的波浪能达700亿千瓦，占全部海洋能量的94％，是各种海洋能中的“首户”。
波浪是海水的运动形式之一，它的产生是外力（如风、大气压力的变化、天体的引潮力等等）、重力与海水表面张力共同作用的结果。
波浪形成时，水质点作震荡和位移运动，水质点的位置变化产生位能。波浪能的大小与波高与周期有关，波浪的波高和周期与该波浪形成地点的地理位置、常年风向、风力、潮汐时间、海水深度、海床形状、海床坡度等因素有关。
椐有关资料估算。全世界沿海岸线连续耗散的波浪能功率达27×105 MW，技术上可利用的波浪能潜力为10×105  MW，我国陆地海岸线长达一万八千多公里、大小岛屿6960多个。
根据海洋观测资料统计，沿海海域年平均波高在2.0M左右，波浪周期平均6s左右。台湾及福建、浙江、广东等沿海沿岸波浪能的密度可达5～8kW/m。波浪能资源十分丰富，总量约有5亿千瓦，可开发利用的约1亿千瓦。
我国近海受季风控制，冬季浪大，夏季浪小，特别是冬季在强烈的偏北风吹拂下，从黄海到南海形成一条东北—西南走向的大浪带，平均波高在2米以上，且周期在4-8s之间，有利于波浪能发电，具有广阔的开发利用前景。波浪能是最清洁的可再生资源，它的开发利用，将大大缓解由于矿物能源逐渐枯竭的危机，改善由于燃烧矿物能源对环境造成的破坏。
2、  波浪能开发利用的特点、现状及前景：
2.1  特点：
波浪能是一种密度低、不稳定、无污染、可再生、储量大、分布广、利用难的能源。由于波浪能的利用地点局限在海岸附近，还容易受到海洋灾害性气候的侵袭。开发成本高，规模小，社会效益好但是经济效益差，投资回收期长，一个多世纪以来，束缚了波浪能的大规模商业化开发利用和发展。
2.2  现状及前景：
虽然波浪能开发的技术复杂、成本高、投资回收期长。
但是近200年来，挪威、日本、英国、美国、法国、西班牙和中国等国家已建成多个数十瓦至数百千瓦的试验波浪发电装置。
主要的形式有【活动点头鸭】、【波面筏】、【海蚌型】；【浮体式振荡水拄型】；【固定式（岸式）振荡水拄型】；【水流型】；【压力柔性袋型】等装置。
英国已建成750kw规模的商业波浪发电站并网发电。
我国在广东汕尾建设的100kw振荡水拄式波浪发电站也已经通过验收，存在的问题也逐步得到改进。
随着世界矿物能源的逐步减少，人们必须寻找新的能源，海洋能源无疑是首选的新能源之一；随着矿物能源对环境的破坏日益严重，人们也在寻找新的替代能源，可再生、清洁的海洋能源，也是最理想的替代能源之一。
近年来，世界各国都制定了开发海洋能源的规划。我国也制定了波浪发电以福建、广东、海南和山东沿岸为主的发展目标。着重研制建设100kw以上的岸式波力发电站。因此波浪发电的前景是十分广阔的。
3、  几种波浪发电装置：
现有波浪发电装置的状况：目前已经研究开发比较成熟的波浪发电装置基本上有三种类形。
3.1  【是振荡水拄型】用一个容积固定的、与海水相通的容器装置，通过波浪产生的水面位置变化引起容器内的空气容积发生变化，压缩容器内的空气（中间介质），用压缩空气驱动叶轮，带动发电装置发电；
中科院广州能源研究所在广东讪尾建成的100KW波浪发电站（固定岸式），日本海明发电船（浮式）以及航标灯式波力装置都是属于这种类型。
2.2  【是机械型】利用波浪的运动推动装置的活动部分——鸭体、筏体、浮子等，活动部分压缩（驱动）油、水等中间介质，通过中间介质推动转换发电装置发电。
2.3  【是水流型】利用收缩水道将波浪引入高位水库形成水位差（水头），利用水头直接驱动水轮发电机组发电。
2.4  比较：这三种类型各有优缺点，但有一个共同的问题是波浪能转换成电能的中间环节多，效率低，电力输出波动性大，这也是影响波浪发电大规模开发利用的主要原因之一。把分散的、低密度的、不稳定的波浪能吸收起来，集中、经济、高效地转化为有用的电能，装置及其构筑物能承受灾害性海洋气候的破坏，实现安全运行，是当今波浪能开发的难题和方向。

郭山 · 发表于 2010-6-22 11:50:49

台湾的刚研制出来吧，在其它网站见过的，只是介绍，还有图片

swf1945qd · 发表于 2010-6-22 17:27:48

能介绍一下吗？太好了，学习一下吗？
是那个网站？

郭山 · 发表于 2010-6-23 09:47:00

台灣海水發電研究將為世界創舉
　海水怎麼能發電，台北縣環境教育輔導團研發組輔導員余秀琴老師表示：「海水裡有一種物質叫做氘(音「刀」)，以重水的形式存在海水中，可以產生動力進行發電，利用『海水』當『電解質』和導電體鋁及備長炭或木炭，就可以做成『手提海水電池』，不僅風扇可以快速的轉動，還能讓發光二極體的燈亮起來。」
　余秀琴老師更強調：「台灣四面環海，全島共擁有一千多公里的海岸線，根據統計，每一公尺的海岸有八仟瓦的發電量，總計可達八百萬仟瓦，等於是核四好幾部機組，其「海洋能」蘊藏量極為豐富，是一項可觀的海洋資源，而在能源即將短缺，溫室效應氣候極速變遷之下，各國正積極的在尋找替代能源以應能源危機，在全球正在尋求無污染且永續的天然能源之際，小朋友研究的「海洋能」已成為能源研究的重要對象。」
　根據研究，在2005年全世界使用的能源，有九成一是非再生能源，且有八成九二是污染性能源，在能源日益減少的現在，獨立島國的台灣，更需要找出替代能源，而四面環海的天然條件下，研究「海水發電」將是極有發展的一條路。再生能源中，海浪是海洋能中的一種，它的能源密度是風力的七百九十三倍，是廿四小時都可使用，發電過程乾淨、便宜，且原料免費的能源，能源密度僅次於核能，安全性高，值得開發。
　海水是全世界最乾淨且能源密度次高的再生能源，海水發電一旦研究成功應用在日常生活，便能為台灣找到取之不盡且便宜的新能源，更是全世界的新創舉。期望藉由產官學界的支持，學生懂得利用海水發電這一個充滿創意的表現形式，開拓思維，運用豐富的想像力繪製出海水發電在人們生活中精彩應用，為科學節能運用海水電池提供啟示，並利用教育宣導把新能源－「海水電池」的知識傳播到各地。

郭山 · 发表于 2010-6-23 09:49:01

阳光“煮”海水发电更高效
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潮汐能、波浪能、生物质能……占地球表面积70%的海洋还有多少潜能可挖？昨天，在由中国工程院主办的第78场工程科技论坛暨第五届长三角科技论坛上，上海海事大学蓄冷技术研究所所长章学来教授提出利用太阳能辅助海洋温差发电的新想法。
　　海洋温差发电利用的是海洋表面与海底水温间的较大落差。1979年，美国夏威夷建成了世界上第一座海洋温差发电装置，但发电效率仅为2%，如何提高效率成了科学界面临的主要问题。

　　据章学来介绍，要实现发电目标，温海水与冷海水的温度差至少要在20℃以上。按海水表面25℃的平均温度计算，5℃左右的冷海水一般要取自千米左右的大洋深处。若要继续扩大温差，则要往更深的地方去。这样一来，不仅投资更大，可利用的海域面积也将大为减少。

　　有没有办法为海面加温？章学来和同事想到了太阳。在海面建一座“浮标式”的太阳池，利用天然阳光“煮”上一池上淡下咸的盐水，再用水泵将海面的温海水抽出，顺着管道流经被加热的池底。如此一来，池底的高温可将温海水加热至32℃，与洋底冷海水间的温差一下子提高到27℃。章学来说，经过太阳池的二次加热，海洋温差发电的效率即可提高10%，达到12%左右，性价比大幅提高

郭山 · 发表于 2010-6-23 09:50:32

東大一工業公司負責人紀炎奮，開發「海水發電裝置」以及「利用水塔供水的水力發電裝置」兩項專利，已分別取得中央標準局之專利證書，徵求相關產業業者一起投入合作開發。
紀炎奮表示，「海水發電裝置」原理包含一個蓄水室，該蓄水室包含至少一個入水口及一個排水口，其中該入水口係低於海平面以下，供海水經由入水口而流入蓄水室內。該蓄水室內固設一個水渦輪機，並較入水口位置為低，包含有至少一渦輪扇葉及一軸心，其中渦輪扇葉位於入水口下方；而蓄水室上則固設一個發電機，且其轉軸係連接至該水渦輪機的渦輪扇葉的軸心，以將轉動的動力轉換為電力輸出；還有一個抽水機，固設於蓄水室內並與排水口連接，且該抽水機的轉軸係透過一離合裝置，連接至該水渦輪機的渦輪扇葉的軸心。

「利用水塔供水的水力發電裝置」則是將水輪機設於較水塔低的位置，並具有一葉扇；而發電機係以一轉軸連接該水輪機扇葉之軸心，由該水輪機扇葉轉動而帶動該發電機發電；此外，一條汲水管，係以進水口與該水塔連通，且該汲水管之出水口係連接於該水輪機，並對應水輪機之扇葉；將蓄水槽設於較水輪機低處，以抽水機透過一抽水管連通該蓄水槽，且透過一送水管連通該水塔，而將蓄水槽的儲水抽回水塔中。

紀炎奮表示，以上兩項專利係以節約能源的角度開發出的專利，歡迎有興趣的業者投入開發。

東大一工業公司在台北縣樹林市三俊街200號，電話：（02）2689-3585。（趙志中）

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