我国半直驱高效水平轴海流能发电系列装备舟山诞生记

在舟山南部海域的摘箬山海洋科技示范岛旁，一字排开的三座红色海流发电平台，像一团火在海上燃烧，成为舟山海上新地标。由浙江大学海洋研究院组织，汇聚浙大机械、海洋、新能源优势学科，形成产学研研发团队，历经多年潜心研究和艰苦试验，聚焦能量提取高效性、海洋服役环境可靠性、间歇能量供电稳定性三大国际性难题，针对传统机组装备中直驱型挡水面大效率偏低，高升速传动型可靠性偏低的技术短板，开创性提出了“大长径比约束半直驱整机优化”的设计概念和设计验证方法，先后研制了30kW、60kW、120kW、300kW和650kW机组，并逐一在浙大摘箬山科技示范岛海域实现成功发电，验证了装备的获能高效性、运行可靠性和供电稳定性，从而首创了一种以狭长流畅为外形特征，以高效率高性能为内在特性的半直驱水平轴海流发电新机型，实现了我国海流发电装备整机技术水平的跨越，在国际国内产生了广泛影响，中国代表2017年、2018年连续两次在国际IEC/TC114标委会主席团全体会议上为此做了专门介绍。

2017年，浙大自主研制的大长径比半直驱水平轴650kW机组成功海试，并网发电，这是目前国内单机功率最大的海流能发电装备，引起广泛关注。

2018年，由浙江大学提供支撑技术，国电集团研制的300kW半直驱水平轴电气变桨机组在浙大摘箬山岛海流能发电试验基地入海并成功发电。针对欧美发达国家仅应用180°变桨技术，能量捕获效率偏低，以及海流波动和变桨耦合作用对机组稳定影响的技术瓶颈问题，国内首次应用电动变桨技术实现270度变桨（国家海洋局海洋可再生能源专项支持）。       

2016年，浙江大学自主研制的120kW水平轴半直驱液压变桨机组成功下海，实现了并网运行。该机组在国际上首次实现了在半直驱水平轴海流能发电机组狭长轮毂空间内的大驱力液压变桨，在提高机组获能效率和可靠性方面取得突破（国家科技部十二五重点项目、国家海洋局海洋可再生能源专项支持）。

2014年，浙江大学自主研制的60kW大长径比半直驱水平轴机组入海，目前运行时间已接近四年，是目前国内实际运行时间最长的海流能发电机组，累计运行时间指标达到国际领先水平（国家科技部十二五重点项目、海洋局专项支持）。

2009年，浙江大学完成了30kW半直驱机组的研制和海上试验，取得了圆满成功（国家自然科学基金重点项目、浙江省重点科技项目支持）。

该团队多台机组通过了第三方检测机构的现场检测。相关成果发表学术论文30余篇，已授权国家发明专利23项，项目研究成果获2016年度教育部科技进步一等奖，获2017年中国海洋科学技术奖一等奖。

多年来，浙江大学舟山海洋能产学研团队在市政府的大力支持下，成功研制了30kW - 650kW系列化半直驱机组和涉海特种仪器专用50W- 500W直驱机组两大系列化装备，形成水平轴机组列阵并网运行系统和海流能海岛独立稳定供电系统。同时浙大舟山摘箬山海洋科技示范岛作为国内首个实海况海流能发电装备试验基地，已经或正在为我国主要海洋能发电装备研究单位包括国电集团企业、哈尔滨电机厂有限责任公司、杭州江河水电科技有限公司和国家海洋局海洋技术中心研制的海流发电装备的实海况试验提供技术、测试和海试平台支撑。

供稿：浙江大学海洋研究院海洋能发电技术研究团队