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HeonYong Kang博士和他的研究小组
美国德州农工大学(Texas A&M University)康宪龙(HeonYong Kang,中)博士领导的研究小组正在研究两个波能转换器项目。|图片:德州农工工程

作为能源转型的一部分,能源行业正在向海洋寻求可靠、可持续和可再生的能源。研究人员和工程师的目标是创造一种技术,能够提供具有成本竞争力的海洋可再生能源,以支持占美国人口一半的沿海社区。

HeonYong Kang博士是德克萨斯A&M大学海洋工程系的助理教授,他正在通过两个独立的波浪能转换器项目来应对这一挑战:一个用于小规模,另一个用于公用事业规模的应用。

在联邦政府的支持下取得进展

Kang的第一个项目最初来自2015年美国能源部(DOE)的波浪能奖竞赛。

竞争的加剧研究表明,一些概念性的浮动波能转换器是有前途的,但其设计往往会导致昂贵或缺乏竞争力的资本支出(CapEx)和运营支出(OpEx)。

实现竞争力均衡能源成本(LCOE)Kang的能源部资助的项目涉及一个多学科研究团队,寻求实现他们的专利表面乘波能量转换器(SR-WEC),作为一种具有成本竞争力的中小型电源解决方案。SR-WECs具有独特的自适应共振变化随机波,产生高捕获宽度比,以及模块化轻量化系统,发电机密封。这些属性大大降低了资本支出、运营成本,从而降低了具有竞争力的LCOE。

研究生Chaitanya Kesanapalli, Cody Marquardt和Aghamarshana Meduri
研究生(从左到右)Chaitanya Kesanapalli, Cody Marquardt和Aghamarshana Meduri也是Kang研究团队的成员。|图片:康博士提供

自从这个项目最初被介绍到部门, Kang的团队开发了两种最佳的SR-WEC原型设计:用于自动充电的自主水下机器人的小型SR-WEC和用于千瓦级电源的中型SR-WEC为蓝色经济提供动力应用程序。现在,他们正在制作按比例制作的原型。原型机将首先在干式试验台进行测试,然后在大学城的二维波流-风盆地进行测试。

Kang说:“尽管我们在这项开创性的研究中面临着许多挑战,但当我们发现新的知识并认识到我们正在帮助能源转型时,我们变得更加兴奋和积极。”

与工业界合作,将海浪能源商业化

Kang还与德克萨斯州的可再生能源公司Global Perpetual Energy (GPE)合作,开发能够产生兆瓦级电力的公用事业级波浪能转换器。从GPE获得专利的海洋可再生能源平台发展而来,Kang正在开发一种最佳的波能转换系统,该系统可以有效地从大面积的波浪弹性变形共振中提取能量。该系统设计的灵感来自于波的能量横跨整个波的长度-测量数十到数百米。gpe赞助的这个项目的目标是在加尔维斯顿近海测试一个原型机。

他说:“我们正在努力寻找一种既有效又具有成本竞争力的解决方案。”“通过将两者结合起来,我们可以达到一个有竞争力的LCOE,这样公众就可以获得可再生的、清洁的波浪能,接近美国人口的一半,并且在白天和夜晚以及轻微到严重的海况中始终可用。”

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