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1、工程示类 产业化示类 研究试验及支撑服务类海洋可再生能源专项资金项目实施方案项目名称:面向实时传输海床基的波浪能供电关键技术研究与试验项目编码：项目承担单位盖章:项目负责人: 项目起止日期: 国家海洋局海洋科学技术司制二 一 年 九 月填 写 说 明1.实施方案编写必须遵守实施原则,要求容全面、概念准确、逻辑清晰、文字简练。2.实施方案中项目经费来源与支出预算,须与项目预算书一致。3.实施方案中预期成果应明确具体,考核指标应量化可考核。4.其他说明1实施方案各项填报容页面不够可另附页；2本实施方案用A4幅面纸,正文用小四号宋体字打印,标题用小四号黑体字打印,表格用五号宋体字打印,行距25磅,页
2、码居中,封面不显示页码,侧钉装订；项目信息表项目名称面向实时传输海床基的波浪能供电关键技术研究与试验项目编码20111201可再生能源项目所在地浦东新区临港新城999号项目参加人员 30 人实施年限2 年承担单位信息单位名称海洋大学单位性质科研机构 高等院校 企业 其他单位法人代表迎捷单位所属地区 省、直辖市、自治区等 电子hhlishou.edu通信地址市浦东新区沪城环路999号邮政编码201306相关负责人项目负责人学位博士 硕士 学士 其他专业机电工程职称教授1手机电子smwangshou.edu邮政编码201306通信地址市临港新城沪城环路999号海洋大学185信箱项目联系人6手机3电
3、子hhlishou.edu财务部门负责人手机电子xyangshou.edu经费预算420万元申请专项经费220万元其他财政拨款万元单位匹配资金200万元其他资金万元项目类别工程示类 产业化示类 研究试验及支撑服务类所属领域海洋能独立电力系统示海洋能大型并网电力系统示海洋能开发利用关键技术产业化示海洋能综合开发利用技术研究与试验海洋能开发利用标准及支撑服务体系建设预期成果可多选示工程 专利 标准和规新装置 新产品 新材料 新工艺或新方法、新模式 研究报告 论文论著 数据及图件 其他成果应用类型可多选局部试点示较大围推广应用 业务化运行形成规模生产能力 实现产业化 实用技术自主研发能力其他容概述5
4、00字以本项目基于海洋工程、流体力学、电力电子和材料等学科的交叉,对已有技术进行集成,结合海床基等离岸海洋观测设备实时数据传输与处理对电能的实际需求,在前期成果的基础上,通过产学研通力合作,进行水动力计算和模型试验,揭示波浪与浮子之间相互作用规律；研究开发出小型和模块化波浪能发电低损耗能源供给装备,设计自适应波浪变化的高效能量转换及控制装置及系统。突破波浪能高效吸收和转化技术、海洋观测设备电源管理与可靠供电技术、以及装置间的水下电力传输等关键技术、关键工艺,形成单机容量不低于300瓦、总装机容量不低于1.2千瓦的样机并进行海上试验,至少稳定运行三个月以上。并解决六级海况下长期持续可靠供电问题和
5、对海洋观测设备的电磁干扰问题。主要研究容：通过产学研合作,研制出小型模块化波浪能模块化供电装置及系统。设计波浪能吸收装置,研究可变频控制系统；海床基等离岸海洋观测设备电能需求描述和小型模块化供给装置；可靠性研究；发电设备运行状况监测控制和故障诊断；样机水槽测试和海上试验。预期成果及考核指标500字以预期成果掌握小型模块化的海洋能供电技术和电源管理技术,研制一套高效的波浪能发电装置。设计出稳定可靠的面向海床基用供电系统。提供示应用报告和具有前瞻性的海洋新能源研究开发报告。考核指标波浪能供电装置试验样机。单机容量300瓦以上、总装机容量不低于1.2千瓦的海洋能供电装置试验样机,结合海洋环境观测系统
6、或平台的实际用电需要进行海上试验,无故障运行时间累计不少于2150小时。具有较好的海洋环境适应能力,可在六级海况下正常工作,监测装置和数据通讯设备不产生电磁干扰,发电系统输出电能稳定,最大功耗下的输出功率不低于额定功率的60%。相关研究成果发表SCI/EI论文5篇以上、申请发明专利4项以上,完善海洋能研究团队,培养研究生5-9名。提供项目总结报告和具有前瞻性的海洋能开发建议报告各1份,完成项目鉴定。项目实施方案填报容一、 项目概述项目基本情况、实施地点的资源状况及环境条件等71、试验场所选择及供电设备适用条件分析7二、 项目必要性及需求分析91、项目必要性92、项目需求分析项目实施产生的重大经
7、济、社会效益等9三、 国外技术现状、发展趋势101、波浪能开发利用现状102、波浪能发电在海洋观测设备上的应用11四、 项目主要容131、总体目标及年度目标132、主要工作容143、预期成果及考核指标18五、 项目技术方案总体设计、工艺流程、技术路线、关键技术、技术难点及创新点等191、技术路线192、拟解决的关键问题203、创新点20六、 项目组织管理211、项目实施组织管理项目组织实施方式及组织管理措施212、项目质量保证体系和控制措施22七、 项目实施计划进度221、2011.8-2012.1222、2012.2-2012.7233、2012.8-2013.1234、2013.2-201
8、3.723八、 项目风险分析23九、 现有技术与条件保障24十、 经费预算及来源渠道271、经费预算及明细表272、各承担单位分工及经费分配363、经费预算说明书37十一、 项目承担人员基本情况表40十二、 项目承担单位意见42十三、 项目单位主管部门意见归口国家管理项目须提供42十四、 地方海洋主管部门意见归口地方管理项目须提供43十五、 专家评审意见43十六、 国家海洋局海洋可再生能源开发利用管理中心意见45十七、 国家海洋局意见45十八、 附件461.企业营业执照、组织机构代码证、法人证书等复印件462.与合作单位的合作协议书46一、 项目概述项目基本情况、实施地点的资源状况及环境条件等
9、本项目根据海床基等离岸海洋观测设备实时数据传输与处理对电能的需求,通过自主创新或引进消化吸收再创新相结合的方式,在海洋大学开发成功的波浪能发电装置样机基础上,研究开发环境适应性和低维护成本的,基于波浪能等海洋新能源的小型模块化供电装置及系统,突破波浪能高效吸收和转化技术、海洋观测设备电源管理与可靠供电技术、以及装置间的水下电力传输等关键技术、关键工艺,形成单机容量不低于300瓦,总装机容量不低于1.2千瓦的样机并进行海上试验,至少稳定运行三个月以上。并解决六级海况下长期持续可靠供电问题和对海洋观测设备的电磁干扰问题。本项目在国家海洋局东海标准计量中心的相关海床基设备上开展研究,实施地点在和沿岸
10、,根据海洋局的波浪能资源调查,两地沿海可开发的波浪能资源分别为164.83MW和2053.40MW,波浪能资源丰富。海上试验将在东海三门湾进行,在布放选址完成后,采用锚链和浮筒进行连接,根据装置设计要求,通过船舶运送布放,连接,启动,对其工作状态进行实时监测和测试,获取实际数据和资料,与理论数据和水槽测试数据进行对比分析。海上试验还将对装置投放、回收过程进行研究和试验,检验其在六级海况下工作状态。进行海上试验后,进一步在、长江口等海域进行试验,以验证系统工作的稳定性。1、试验场所选择及供电设备适用条件分析海上试验将在东海三门湾进行,在布放选址完成后,采用锚链和浮筒进行连接,根据装置设计要求,通
11、过船舶运送布放,连接,启动,对其工作状态进行实时监测和测试,获取实际数据和资料,与理论数据和水槽测试数据进行对比分析。海上试验还将对装置投放、回收过程进行研究和试验,检验其在六级海况下工作状态。进行海上试验后,进一步在、长江口等海域进行试验,以验证系统工作的稳定性。海上试验区域三门湾位于浙东沿海,与之间,北距定海港80海里,南距海门港34海里,北靠象山半岛,与象山湾相隔最短的蜂腰宽1013公里。湾口东起南田岛金漆门,西至坡坝港牛头门,宽14海里；口部至湾北底部泗洲头,纵长18海里。口部有三门岛、五子岛相扼。湾的东、北、西三面环山,深割象山半岛的南部海岸,半封闭海湾。该海域湾还有海游、湖、沥洋、
12、车岙、蟹钳等港。湾海岸曲折,泥滩宽阔,并间嵌有蛇蟠山、青门山、下万山、满山等大小岛屿40余个,部分泥滩与岛屿之间已被围垦。湾西部水域较深,东部水域较浅,一般水深510米,平均水深8-10米,青门山以西水域水深达1025米,平均波高 0.9一1.5 ,最大波高 2.33.2,均波周期 4.06.4,流速湾口1.5-2.5节,蛇蟠水道2.33.3节,由于在港湾,湾口有东箕、渔山等列岛作屏障,口外海域水深宽广,满山水道的北部至五屿门海域礁石较多,航行极为不便,因为避开了商船航线、捕鱼、养殖或休闲区,同时可避78级大风, 湾有导航设施,有利于试验的正常进行。同时由于海浪的能量都集中在海面附近,该海域水
13、深适宜。由于波浪能发电装置主浮箱4.310.35米,各部分重量总计500公斤左右,只需要对海床基适当改造,加以连接电缆的快速接头即可使波浪能发电装置海床基相连；同时波浪能采取浮球多点系泊,电缆采用普通电缆,因此安装施工和试验基本不会对海域环境造成影响,业务化运行将纳入海洋管理部门的统一管理。进一步补充试验场所选择及供电设备适用条件分析王世明二、 项目必要性及需求分析1、项目必要性海床基等离岸海洋观测设备是海洋调查、军事维权、经济发展、环境保护、海洋资源综合利用、减灾防灾的重要载体。海床基海洋动力环境自动监测系统集声、光、机、电于一体,可放置在水深100米以的水下,在恶劣对海域风、浪、潮、流等动
14、力环境要素和温盐、水质海洋要素进行实时和长期的观测。目前国家海洋局在各海域布置了各种离岸海洋观测设备,仅在渤海区域就布设了8套海床基海洋环境自动监测站系统,初步形成了海洋观测网。离岸海洋观测设备都是自带能源,主要靠蓄电池,有些设备用太阳能发电给蓄电池充电。蓄电池容量有限、维护成本高,太阳能发电姿态控制困难、对天气的依赖性强。地球洋面积占72%,全世界理论上可再生的海洋能总量为766亿千瓦,技术允许利用功率为64亿千瓦,约为目前全世界发电机容量的2倍。其中,海浪能密度最高,约为20亿千瓦。根据海洋观测资料统计,我国沿海海域年平均波高在2米左右,波浪周期平均6s左右,可开发利用的约5亿千瓦。利用小型、模块化的波浪能发电装置对海床基等离岸海洋观测设备和平台供电,是最直接和可行的方案,具有广阔前景2、项目需求分析项目实施产生的重大经济、社会效益等当前海床基和浮标的供电主要通过蓄电池配合太阳能等方式来进行,由于其缺陷的存在,东海分局等
