潮流电站稳定性分析及锚泊系统的设计计算

海洋能源是地球上最大的能源储备，是不需要燃料的理想能源，是不污染环境的清洁能源，是可再生能源。利用海洋能发电既经济，又不占用土地，不受气候影响，也不污染环境，实为利用价值极高、潜力巨大的新能源，它将是未来新能源中相当重要的部分。我国拥有独特的海洋地理优势，是世界上潮流能蕴藏量最丰富的地区之一。因此，如何利用潮流能发电是急需解决的问题。 现已建成并通过验收鉴定的70kw潮流实验电站，采用漂浮式载体作为发电水轮机的工作载体。为了保证潮流实验电站在大多数海况下可以正常工作和恶劣海况下的安全，漂浮载体系泊系统的设计就尤为重要。40kW座海底潮流实验电站也在建设中。本文首先根据船舶静力学的相关知识计算了40kW潮流电站的浮性和稳定性，提出了电站的安装和检修方案。然后基于三维频域势流理论，应用SESAM软件计算了70kW和40kW潮流电站在规则波中所受到的波浪力及其在波浪中的运动。两个潮流电站所受到的风力和流力根据API推荐公式和中国船级社海上单点系泊装置入级与建造规范中的公式计算，电站受到的波浪漂移力根据谱分析法计算。最后，根据发电船工作海域特点，基于锚泊系统静力分析和动力分析相关原理，对两个潮流电站分别提出了锚泊系统设计方案，并对这几种方案进行了安全校核和比较分析。通过计算可以发现，这几种方案都能满足安全要求。