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能源部为海洋和流体动力学领域提供了近2500万美元的资金

美国能源部(DOE)已宣布选择高达2490万美元的资金,以推动创新,行业主导的技术解决方案的发展,以推动海洋和水动力学产业的发展,并增强水电作为灵活电网资源的能力。

选定的项目还应增强美国制造业的竞争力,并在部门范围内的举措基础上,提高技术为电网创造价值的能力。

选定了四个感兴趣的领域(AOI)的项目:水电运营灵活性,低水头水电和流内流体动力学技术,推进波能设备设计以及海洋能中心研究基础设施升级。以下是AOI划分的获得资金的项目摘要。

AOI 1:水电运营灵活性

在此感兴趣的领域内授予的项目将量化水电的灵活性,并制定运营策略以增加这种灵活性,以更好地服务于不断发展的电网。

AOI 1a,量化水电能力以实现运营灵活性

加利福尼亚州帕洛阿尔托的电力研究所将开发一种行业认可的方法和框架,以计算水电资产可以提供的灵活性,展示该方法的有效性以及在整个船队中全面应用的可行性,并建立一个平台未来的灵活性评估。项目团队将从单位,工厂和工厂级联系统的层面解决灵活性。

AOI 1b,提高水电灵活性的运营策略

通用电气公司,纽约州尼斯卡尤纳市的GE研究公司将对低水头混流式水轮机的运行进行分析,建模和仿真,以证明其灵活性潜力。所得的分析将用于提供建议,以通过可应用于整个车队类似工厂的运行策略,将涡轮机的运行范围进一步扩展至部分负荷运行。

加利福尼亚大学欧文分校的加利福尼亚尔湾分校将开发一种灵活的水电运行的数学表示法,该方法可适应各种约束并从流入量和净负荷中捕获潜在的不确定性。该项目旨在确定隐藏的功能,以实现灵活的操作,从而有助于提高系统的可靠性和弹性。

新泽西州霍博肯的史蒂文斯理工学院将开发先进的建模和优化方法,以使级联的水力发电系统能够提供一套增强的操作灵活性。该项目将专注于波特兰通用电气的系统,其结果将适用于其他级联系统。

AOI 2:低水头水力发电及流内水动力技术

该领域下授予的项目将专注于两种技术的开发-标准模块化水力发电(SMH)和电流能转换器(CEC)。CEC技术不需要大坝或引水就可以从河流中提取动能,而SMH技术则使用大坝或其他带有涡轮机的结构来产生水头(水位差)并发电。

AOI 2a,低水头水电应用的模块化技术将致力于设计和生产用于低水头(30英尺或更短)水电应用的全新标准化,模块化技术,以平衡性能,经济性和环境可持续性。

华盛顿州肯纳威克的Percheron Power将开发一种创新的螺旋形鱼类通过模块,能够在低水头水力发电厂的上游和下游传递鱼类。基于阿基米德螺丝原理的模块化设备,将使用先进的制造方法在美国制造组件,并大大降低鱼道解决方案的成本。

加利福尼亚阿拉米达的Natel Energy将利用现有的行业方法和技术来最大限度地降低性能和成本风险,从而推进鱼友好型水平轴流低扬程发电模块的设计。其创新的流道液压设计在不降低效率的同时提高了鱼通过率,同时降低了总体安装成本。

马萨诸塞州新贝德福德的Littoral动力系统公司将与Whooshh Innovations合作开发一种鱼通过模块,该模块可用于同时容纳多个物种,并可轻松集成到Littoral的SMH系统中。预制的模块化水电系统(称为ZAO)是一套套件,可以灵活配置用于各种小型低水头水电项目。

明尼苏达州明尼阿波利斯市的明尼苏达大学将基于一种称为“吸水”的方法,推进沉积物通道模块的设计,该方法利用虹吸流使沉积物不断通过大坝结构。这种独特的系统将利用先进的制造,材料和制造优势,并轻松与低端站点的其他SMH模块集成。该项目将改善水电设施的性能,并提供健康的生态系统和娱乐活动。

AOI 2b,用于河流电流能量转换器应用的模块化技术将专注于开发和测试CEC系统,这些系统可以有效地部署和回收,而无需大量的港口或现场基础设施和专门的船只。

缅因州波特兰市的海洋可再生能源公司将开发并演示一种模块化系统,其中每个涡轮发电机组均作为独立单元安装,并可以选择将相邻模块连接成水平或垂直阵列。这些模块可用于适应特定的河流几何形状和其他河流约束。

北卡罗来纳州卡里市的ABB公司将使用一对带有独立叶片控制的垂直摆线转子模块来提供30千瓦(kW)的发电系统。转子可以在部署位置推动和操纵浮动平台。

印第安纳州西拉斐特的普渡大学将在单个模块中设计一种错流摆线涡轮机,这些模块可以液压连接并使用单个发电机。20 kW项目的模块化设计也可以堆叠以增加功率输出。

AOI 3:推进波能设备设计

该领域的项目将推动WEC设备的性能改善,为开放水域测试做准备,其中波浪能具有最大的能量捕获潜力和最低的单位成本。

弗吉尼亚州夏洛茨维尔的哥伦比亚电力技术公司将为其下一代WEC开发符合标准且可随时制造的设计。该项目将使用复合材料来减少资本支出,并使用永磁发电机来最大程度地提高效率,该项目将设计现有水动力技术办公室资助的设备的放大版本,该设备将在夏威夷的波能测试站点进行测试。

加州伯克利的CalWave Power Technologies将设计其下一代潜水压差WEC。使用深度控制和可变几何结构进行减载,WEC的年平均功率输出将达到45 kW。

明尼苏达州明尼阿波利斯的IDOM将制造其振荡水柱设备的下一代产品,该设备先前已在西班牙沿海进行过测试。该团队将通过使用高级控制,改进的结构设计和改进的涡轮机设计,开发更具成本竞争力的设备。

新泽西州霍博肯的史蒂文斯理工学院将设计一个年平均100 kW的电功率WEC,该WEC利用安装在单个浮力平台上的两个浪涌装置。这些设备将由一个集成的控制系统控制,以根据波浪情况最大化发电量。

AOI 4:海洋能源中心研究基础设施升级

该领域下授予的项目将升级现有的国家海洋可再生能源中心(NMREC)的必要基础设施,以实现更广泛的行业准入并减少孵化先进海洋和水动力技术的技术障碍。

位于华盛顿州西雅图市的华盛顿大学将确保做出协调一致的努力,以增强海洋能测试并解决行业所需的最高优先级测试基础设施升级。

NMREC的组织如下:

太平洋海洋能源中心(以前称为西北国家海洋可再生能源中心)由俄勒冈州立大学,华盛顿大学和阿拉斯加费尔班克斯大学联合运营,促进了波能,潮汐能和内河能源转换器的发展通过研究,教育,推广以及环境特征,测试站点的设计和运营。

由夏威夷大学运营的夏威夷国家海洋可再生能源中心强调波浪能和海洋热能的转换,并拥有与美国海军的协同波浪能测试站点。

由佛罗里达大西洋大学运营的东南国家海洋可再生能源中心专注于洋流和海洋热能转换,专门研究环境基准观测系统。

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