□工程示範類
□產業化示範類
■研究試驗及支撐服務類
海洋可再生能源專項資金專案
實施方案
專案名稱:面向實時傳輸海床基的波浪能供電關鍵技術研究與試驗
專案編碼
專案承擔單位（蓋章
專案負責人
專案起止日期
國家海洋局海洋科學技術司制
二○ ○ 一年九月
填寫說明
1.實施方案編寫必須遵守實施原則，要求內容全面、概念準確、邏輯清晰、文字簡練。
2.實施方案中專案經費**與支出預算，須與專案預算書一致。
3.實施方案中預期成果應明確具體，考核指標應量化可考核。
4.其他說明
（1）實施方案各項填報內容頁面不夠可另附頁；
（2）本實施方案用a4幅面紙，正文用小四號宋體字列印，標題用小四號黑體字列印，**用五號宋體字列印，行距25磅，頁碼居中，封面不顯示頁碼，側釘裝訂；
專案實施方案填報內容
本專案根據海床基等離岸海洋觀測裝置實時資料傳輸與處理對電能的需求，通過自主創新或引進消化吸收再創新相結合的方式，在上海海洋大學開發成功的波浪能發電裝置樣機基礎上，研究開發環境適應性和低維護成本的，基於波浪能等海洋新能源的小型模組化供電裝置及系統，突破波浪能高效吸收和轉化技術、海洋觀測裝置電源管理與可靠供電技術、以及裝置間的水下電力傳輸等關鍵技術、關鍵工藝，形成單機容量不低於300瓦，**機容量不低於1.2千瓦的樣機並進行海上試驗，至少穩定執行三個月以上。並解決六級海況下長期持續可靠供電問題和對海洋觀測裝置的電磁干擾問題。
本專案在國家海洋局東海標準計量中心的相關海床基裝置上開展研究，實施地點在上海和浙江沿岸，根據海洋局的波浪能資源調查，兩地沿海可開發的波浪能資源分別為164.83mw和2053.40mw，波浪能資源豐富。
海上試驗將在東海三門灣進行，在布放選址完成後，採用錨鏈和浮筒進行連線，根據裝置設計要求，通過船舶運送布放，連線，啟動，對其工作狀態進行實時監測和測試，獲取實際資料和資料，與理論資料和水槽測試資料進行對比分析。海上試驗還將對裝置投放、**過程進行研究和試驗，檢驗其在六級海況下工作狀態。進行海上試驗後，進一步在舟山、長江口等海域進行試驗，以驗證系統工作的穩定性。
海上試驗將在東海三門灣進行，在布放選址完成後，採用錨鏈和浮筒進行連線，根據裝置設計要求，通過船舶運送布放，連線，啟動，對其工作狀態進行實時監測和測試，獲取實際資料和資料，與理論資料和水槽測試資料進行對比分析。海上試驗還將對裝置投放、**過程進行研究和試驗，檢驗其在六級海況下工作狀態。進行海上試驗後，進一步在舟山、長江口等海域進行試驗，以驗證系統工作的穩定性。
海上試驗區域
三門灣位於浙東沿海，寧波與台州之間，北距定海港80海浬，南距海門港34海浬，北靠象山半島，與象山灣相隔最短的蜂腰寬10～13公里。灣口東起南田島(牛頭山)金漆(七)門，西至坡壩港牛頭門，寬14海浬；口部至灣北底部泗洲頭，縱長18海浬。口部有三門島、五子島相扼。
灣的東、北、西三面環山，深割象山半島的南部海岸，半封閉海灣。
該海域灣內還有海遊、陳湖、瀝洋、車嶴、蟹鉗等港。灣內海岸曲折，泥灘寬闊，併間嵌有蛇蟠山、青門山、下萬山、滿山等大小島嶼40餘個，部分泥灘與島嶼之間已被圍墾。灣內西部水域較深，東部水域較淺，一般水深5～10公尺，平均水深8-10公尺，青門山以西水域水深達10～25公尺，平均波高 0.
9一1.5 ，最大波高 2.3—3.
2，均波週期 4.0—6.4，流速灣口1.
5-2.5節，蛇蟠水道2.3～3.
3節，由於在港灣，灣口有東箕、漁山等列島作屏障，口外海域水深寬廣，滿山水道的北部至五嶼門海域礁石較多，航行極為不便，因為避開了商船航線、捕魚、養殖或休閒區，同時可避7～8級大風, 灣內有導航設施，有利於試驗的正常進行。同時由於海浪的能量都集中在海面附近，該海域水深適宜。
由於波浪能發電裝置主浮箱4.3×1×0.35公尺，各部分重量總計500公斤左右，只需要對海床基適當改造，加以連線電纜的快速接頭即可使波浪能發電裝置海床基相連；同時波浪能採取浮球多點繫泊，電纜採用普通電纜，因此安裝施工和試驗基本不會對海域環境造成影響，業務化執行將納入海洋管理部門的統一管理。
進一步補充試驗場所選擇及供電裝置適用條件分析（王世明）
海床基等離岸海洋觀測裝置是海洋調查、軍事維權、經濟發展、環境保護、海洋資源綜合利用、減災防災的重要載體。海床基海洋動力環境自動監測系統集聲、光、機、電於一體，可放置在水深100公尺以內的水下，在惡劣對海域風、浪、潮、流等動力環境要素和溫鹽、水質海洋要素進行實時和長期的觀測。
目前國家海洋局在各海域布置了各種離岸海洋觀測裝置，僅在渤海區域內就布設了8套海床基海洋環境自動監測站系統，初步形成了海洋觀測網。離岸海洋觀測裝置都是自帶能源，主要靠蓄電池，有些裝置用太陽能發電給蓄電池充電。蓄電池容量有限、維護成本高，太陽能發電姿態控制困難、對天氣的依賴性強。
地球上海洋面積佔72%，全世界理論上可再生的海洋能總量為766億千瓦，技術允許利用功率為64億千瓦，約為目前全世界發電機容量的2倍。其中，海浪能密度最高，約為20億千瓦。根據海洋觀測資料統計，我國沿海海域年平均波高在2公尺左右，波浪週期平均6s左右,可開發利用的約5億千瓦。
利用小型、模組化的波浪能發電裝置對海床基等離岸海洋觀測裝置和平台供電，是最直接和可行的方案，具有廣闊前景
當前海床基和浮標的供電主要通過蓄電池配合太陽能等方式來進行，由於其缺陷的存在，東海分局等應用單位對更加有效的低維護強度供電手段需求十分迫切。本專案研究可以滿足離岸海床基等裝置的連續穩定供電需求。應用可再生波浪能作為海洋觀測裝置的能源，延長觀測裝置的免維護使用週期，提高效率和使用壽命。
通過對海床基等海洋觀測裝置波浪能的整合應用與創新，推動海洋新能源的產業化程序，有巨大的經濟效益和社會效益。
波浪能轉換裝置通常要經過**轉換：第一級為受波體，用以吸收波浪能；第二級為中間轉換裝置，它把吸收的波浪能轉換為某種特定形式的機械能；第**為發電裝置，將機械能轉化為穩定的電能。從吸收波浪能的結構形式來劃分，人們發明了振盪水柱式、浮子式、擺式、點頭鴨式、筏式、蚌式等。
最早的波浪能發明專利是2023年法國人吉拉德父子獲得的，他們嘗試為一種可以附在漂浮船上的巨大槓桿申請了專利，它可以隨海浪一起波動來驅動岸邊的水幫浦和發電機；2023年，世界上第一台小型氣動式波浪能發電裝置發明。2023年，英國在蘇格蘭的艾萊島建造了一座75kw的振盪水柱波力電站；2023年，世界上首颱商用波浪發電機在英國克萊德河口海灣發電，容量達2000kw；2023年，在蘇格蘭伊斯雷島附近建成波浪發電廠並開始執行，生產能力為500 kw；2023年，在蘇格蘭奧克蘭群島上設立「歐洲海洋能量中心」，這是全球首座海洋能量試驗場，它將對新型海洋能源技術和裝置進行試驗和推廣。2023年，「歐洲海洋能量中心」正式啟動新研發的海浪能源系統。
英國也正在建造1兆瓦「巨蟒」裝置，計畫於2023年建成執行。到目前為止，世界上已有日本、英國、愛爾蘭、挪威、西班牙、瑞典、丹麥、印度、美國等國家相繼在海上建立了波浪發電裝置。蘇格蘭的自動氣象站波浪能轉換器是乙個固定於海底的圓筒形浮子，位於波浪中的充氣套管與底部的缸體做上下相對運動，將動能轉化為電能。
當乙個波峰帶到來時，缸頂與上部「浮子」壓縮氣缸來平衡壓力，相反，波峰過後，汽缸膨脹。這種相對運動在浮子下部的缸筒內轉換為電流，通過液壓系統及電動發電機組發電。在大西洋北部，在具有連續輸出平均功率高達1兆瓦的驚濤駭浪中，自動氣象站負荷率達到25％～30％。
雖然國內外波浪能發電裝置的研究與開發已取得了一定的成果，但是與太陽能、風能等清潔能源利用裝置相比，現階段波浪能發電並沒有普及，主要存在能量轉換困難、效率低下、成本高和工程性差等問題。更為重要的是，這些裝置大都安裝在海岸上，未能應用到離岸工作的海洋觀測裝置上。在國內，中國科學院廣州能源研究所等單位，在利用海洋能供電技術方面進行了深入研究。
通過上海市教委重點專案等的支援，上海海洋大學海洋工程研究所也已經對海洋能基本發電機理、轉換機構、電能儲存與使用，並開發除了波浪能和潮流能樣機, 與海床基等離岸觀測裝置的需求對接、電能水下傳輸等技術進行了深入研究。
可再生能源十二五規劃
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可再生能源建築應用示範專案實施方案編寫提綱
附件2 一 工程概況 工程概況包括地理位置 建築型別 建築面積 使用功能 示範面積 工程投資等。如果該工程既包括居住建築又包括公共建築，應分別註明各部分建築面積和示範面積。二 示範技術方案 一 主要建築節能措施 二 示範技術設計方案 重點 三 示範技術維護執行保障措施 四 技術經濟分析 1 可再生能...