论文国内航标新能源技术应用是关于本文可作为相关专业航标论文写作研究的大学硕士与本科毕业论文航标卫浴是一线品牌吗论文开题报告范文和职称论文参考文献资料。
摘 要：航标是我国航海安全保障体系的重要组成部分,航标能源的发展一直贯穿着航标技术的发展史.本文介绍了航标新能源的种类、特性和国内航标新能源应用状况、发展前景及重点研究方向,对国内航标新能源应用具有一定的指导意义.
关键词：航标 新能源 应用
1.航标能源应用原则
航标是我国航海安全保障体系的重要组成部分.它为我国航运事业的快速发展,为航行安全和海洋清洁提供了有力的支持和保障.国内航标能源应用的原则是合理利用现有资源、节约能源、安全高效环保.航标能源应用的首要问题是要提供安全可靠的助航服务,保障航行安全；其次是在有可靠安全保障的基础上,合理利用已得到认可的新能源；同时开发研究其它的新能源.在此大原则下,在保障航标效能的前提下,三管齐下,使航标能源的应用和技术研究能跟上新科技发展,获得可持续发展.
2.航标新能源应用特性和国内应用状况
据统计,到2016年我国沿海设置的各类航标已超过一万座,包括目视音响航标、RBN-DGPS台、AIS岸台、AIS航标和雷达应答器等助航标志和设施.在所有航标能源中,市电无疑是最有保障的稳定的电力来源,但由于航标特殊的地理位置,能直接使用市電的只占一小部分,因此要充分研究和考虑其他能源、特别是可再生清洁能源的应用,如太阳能、风能、海洋能等.
2.1太阳能
太阳能是地球上可以直接接受并利用的太阳辐射能.太阳能的利用主要有三个方向：太阳能转化为热能、太阳能转化为电能、太阳能转化为化学能.航标行业重点关注光电转换中的太阳能光伏发电.
太能阳光伏发电系统是一项非常成熟的技术,在航标上应用广泛,其普及率由高到低的航标是：灯船、灯浮标、灯塔和灯桩,平均应用普及率达百分之九十多.太阳能光伏供电系统以其清洁、经济、环境要求低而得到广泛的应用,在航标上的应用应充分肯定和推广.
目前应用广泛的是硅太阳能电池,主要包括：单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池.单晶硅电池效率高、光电转换效率不易随时间衰退.但单晶硅制造过程花费成本高,所以价格昂贵.多晶硅光电转换效率下降,且效率会随着时间衰减.非晶硅电池其结晶构造比多晶硅差、非晶硅电池最大优点成本低,缺点是效率低且随时间衰减,广泛用于小功率市场.目前航标上多用多晶硅电池, 鉴于航标的特殊要求,应根据航标地理位置、重要性和电池性价比合理选择太阳能电池,同时关注非晶硅太阳能电池技术的发展.
2.2风能
风能是指流动的空气所具有的能量.我国风能资源丰富的地区主要分布在东南沿海及附近岛屿以及北部地区.风能利用最重要的一部分是风力发电,即把风能转化为电能.
航标很多处于风能充沛的地区,利用风能发电也早已得到应用,和并网发电的风电场相比,航标用风力发电只是一个独立的小系统.目前应用风力发电的沿海航标已有二十多座,对于风力发电在航标上的应用也在不断地改进当中.
风力发电机的种类很多,且近年来发展迅速,技术性能和性价比都有所提高.航标上应用的风机,主要关注的是风力发电系统的发电效率和发电机与航标的匹配性.适合的才是最好的,应根据当地气象条件和航标种类设计和选择.
2.3海洋能
海洋能通常指海洋中所蕴藏的可再生的自然能源.主要分为：潮汐能、波浪能、海流能（潮流能）、海水温差能和海水浓度差能.目前在航标上应用效果较成熟的是波浪能.
（1）波浪能
波浪能是海洋表面波浪所具有的动能和势能.波浪发电是利用固定或漂浮的装置,将波浪的能量收集起来,并转换成电能.目前已经研究开发比较成熟的波浪发电装置基本上有三种类形：振荡水拄型、机械型和水流型.这三种类型装置各有优缺点,但有一个共同的问题是波浪能转换成电能的中间环节多,效率低,电力输出波动性大.
对于安装在海上的航标,波浪能是唾手可得的一种无污染、可再生的能源.尤其是用于海上的浮标,波浪发电确实是能源利用很好的一种途径.目前应用波浪发电的沿海航标超过30座,多为振荡水柱形.但波浪能密度低、不稳定,为确保航标工作效能,一般不单独使用波浪发电装置给航标供电.目前的波浪发电装置种类不多,一些技术环节可提升的空间很大.因此,在设计航标用波浪发电系统时,严格考察系统性能指标并充分考虑备用电源设计.
（2）海流能
海流能是海水流动的动能,主要是指海底水道和海峡中较为稳定的海水流动以及由于潮汐导致的有规律的海水流动.海流发电是依靠海流的冲击力使水轮机旋转,然后再带动发电机发电.
（3）海水温差发电是指利用海洋表层海水和深层海水之间水温之差的热能发电
目前航标能源对海洋能的直接利用仅限于波浪能,而且由于波浪发电技术的限制,这种利用并不充分,相信随着波浪发电技术的发展,未来发展前景值得期待.
2.4新型储能电池
目前航标应用最多的是储能电池是阀控式密封铅酸蓄电池,太阳能一体化航标灯配置的是锂电池.钠硫电池和液流电池是大容量储能电池,适用于大型储能系统.超级电容器是近年来出现的一种新型储能器件,根据电化学双电层理论研制而成.它兼有常规电容器功率密度大,普通电池能量密度高的优点,并且具有充放电时间短,循环性能好,使用寿命长,对环境无污染等特点.但超级电容器用于航标,其在海上恶劣条件,比如高温高湿天气下的应用还有待考证.近来发展迅猛的锂离子电池和阀控式密封铅酸蓄电池相比,重量轻、容量大、使用寿命长,但价格昂贵.随着锂离子电池新材料的研发、电池制作技术的创新,锂离子电池性能提高,成本降低,其在航标上的应用会越来越广.
3.多种类型能源的综合应用
上面介绍的能源无论是太阳能还是风能和海洋能,都是间歇的、不稳定的,都有其局限性.单一能源系统在设计时需考虑极其恶劣的气候条件和考虑充分的冗余,因此单一的能源系统一般难以满足航标能源需求.为保证可靠性,航标能源应用一般是至少两种类型能源综合应用,目前国内航标行业发展应用较快的是风光互补发电系统.
风光互补发电系统是集风能、太阳能发电技术及系统智能控制技术为一体的复合可再生能源发电系统.风光互补发电系统示意图如图2.
风光互补发电系统根据风力和太阳辐射变化情况,可以选择三种运行模式：风力发电机组单独向负载供电、光伏发电系统单独向负载供电、风力发电机组和光伏发电系统联合向负载供电.风光互补发电和单独的风力发电或太阳能光伏发电比有明显的优势：可以获得较稳定的输出,系统有较高的稳定性和可靠性；在供电量不变的情况下,可大大减少冗余设计,特别是储能电池的数量.
4.航标新能源应用展望
航标特殊的地理位置和助航保障的神圣职责,使得能源保障的重要性愈发突出.国内航标管理部门对航标新能源的发展和应用一直非常关注,国内航标新能源的应用在国际上一直走在前列.但随着能源技术的快速发展和对航标能源应用可靠性及成本的高要求,国内航标管理部门在航标能源实际应用中也面临不少问题,这必将引发国内航标管理部门和航标厂商对航标应用新能源更深层次的探究.
总结:这篇航标论文范文为免费优秀学术论文范文,可用于相关写作参考。
参考文献：
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