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  • VW-Coaching GmbH
  • Pfleiderer-Institut für
    Strömungsmaschinen
    der TU-Braunschweig
  • Harzwasserwerke GmbH
05/2004
design by l-tobe-l
animation by smund

经济实用的潮汐发电的新方案

在下面展示的有关潮汐发电站的方案属全新设计,真正的技术革新。相比之下,虽然设计结构简单,却能与一个使用推进器原理工作的设备一样可以发电,而制造,安装成本又较之低很多。同时,由于设备本身的设计结构,可在 20 年使用期内几乎不需维修。

本设备是世界目前唯一的一个不需外界控制,完全自动,并可利用潮汐两个水流方向的设备,可随着潮汐的变化不间断的发电。 (见下面的示意图。)

与其它常见的设计方式相反,本设备完全消失在水下,比如可以直接沉入水中或将设备以抛锚方式安装在低于水平面 15 米以下的深处,这样就又形成一个与其它设备不同的特点,就是决不影响航船。

下面的示意图可提供对这一最新发电方法的视觉印象。

在两个固定在支架上的圆盘之间(均为直径 8 米)有加工成水滴形状的叶片,并取效率最佳数量 5 个。每个叶片有 20 米长。这个尺寸与设备的第一原型相同,由布朗什维克大学夫来德勒学院水流机械系在一次研讨工作中算出的。

通过敲击“再生能量“,您可在夫来德勒学院的网页“发表作品“上看到研讨工作的内容。

这个完全出于水中的设备之所以能转动,是借助于叶片上的一个完全新型的,有专利的翻转机构。这个机构使叶片受水流压力的一面产生一种剩余能量,这个能量可启动设备并保持设备运转,电流就通过一个装在旁边挡板上的发电机产生。

本设备可以便宜价格由制作普通轮船钢材制成。至安装地点的运输不需特型交通工具,比如只需作为件货放在甲板上便可。安装时只需两只驳船。在两船之间用安装起重机将设备用缆绳放在海底地面上。

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(如按蓝色按钮,水流方向会改变)
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通过两点固定方式,使设备能够不需较大的地基制作费用,比如只需在两面相对而立的石墙上用绳索长久稳妥地固定在海湾里(见上图)。如果设备处于较软的海底地面,旁边可利用打入海底的钢管固定。

本方案的目的是,通过利用潮汐这个取之不绝的源泉,在不依靠国家补贴的条件下以具有竞争力的价格赢得能量。这个设计不仅在技术上富吸引力,它还提供一个尚未开发的,可不断增长的市场,具有很大的经济潜力。

与布朗什维克大学和哈尔茨水电站合作,由大众培训部按原型 1:10 的比例做成一个小的展示设备,并多次在奥克尔河堤坝出口进行了试验。

奥克尔河堤坝试验图片

于 2004 年 6 月 9 日 14 时 30 分在哈尔茨伯格疗养地附近的奥克尔河谷堤坝下面的奥克尔发电站的罗姆科场进行了展示设备的公开介绍。

我们衷心感谢大众培训部布朗什维克技术大学夫来德学院水流机械系以及哈尔茨水电站对外公开部门的积极宝贵的支持。

于 2004 年 8 月 4 日我们的原型设备在爱德河旁的托宁试验成功后,于 2004 年 8 月 25 日在爱德河堤坝边又一次进行了试验,并由布大学夫来德学院水流机械系进行了技术参数检验。同时由中德广播电视台 (MDR) 电视节目组将本次试验为“绝对有创造性 (Einfach Genial) 节目拍了电视片。本节目分别于 2004 年 9 月 21 日 19 时 50 分在 MDR 播出,于 2004 年 9 月 27 日 16 时 35 分在 RBB 播出,于 2004 年 9 月 29 日 18 时 15 分在 NDR 播出。其报导的专题为“具有更新性的能源“。其它播放时间可在“电视“上查寻。

爱德河堤坝试验的图片

In 2002 a computer aided research paper for performance accounting was performed at the Pfleiderer-Institute with an Atlantisstrom tidal power plant with a 8m diameter and 20m length.
The results are shown by the graph "Theorie (Stremlau)".

In december 2008 the performance of an Atlantisstrom prototype with a 1m diameter and 1m length was measured at the TU-Braunschweig in a blocked channel and projected to an Atlantisstrom tidal power plant with the same size as the one in the research paper (20m length, 8m diameter)
The results are shown by the graph "Messung PFI (Dwinger)".

In august 2009 the prototype mentioned above was tested and measured in the 8m wide and 4m deep towing-channel for its output. The results were also projected to a tidal power plant with 20m length and 8m diameter.
They build the graph "Messung Berlin".

If you compare the three graphs you see that after the theoretical research paper of Stremlau, a tidal power plant with a diameter of 8m and a length of 20m would create only 25 kW at a current velocity of 2m/sec

The measurement in the towing-channel Berlin resulted in 70 k/W of power with the same current velocity (2m/sec) and the same projection of the measured data to a rotor with 8m diameter and 20m length.

The measurement in the blocked* channel at the TU-Braunschweig resulted in a projected performance of over 200 k/W at a current velocity of 2m/sec and a rotor of the same size mentioned above.

The measurements mentioned above show that the performance depends on the blocking of the current by the tidal power plant.

With a strong blocking as at the TU-Braunschweig and a tidal power plant with 8m diameter and 20m length a performance like the one shown in "Messung PFI (Dwinger)" would be expected.

With a less strong blocking and a current velocity as in the towing-channel Berlin a performance like the one shown in "Messung Berlin" would be expected.


Conclusion:

The projection of the measurements proves that our tidal power plant produces several times of the performance that was assumed so far and consequently have got the best cost effectiveness of all tidal power plants.

*Blocking: If the tidal power plant is positioned in a way, that only a little bit of water can flow past on the left and the right site of the power plant, people speak about a strong blocking. If the tidal power plant is for example positioned in a wide fjord a lot of water can flow past the left and the right site of the power plant and people speak of a slight blocking.