紀(jì)洪艷，顧振華

（上?？睖y(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，上海 200434）

潮流能示范電站微觀場(chǎng)址布局方案初探

紀(jì)洪艷，顧振華

（上海勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，上海 200434）

以浙江舟山潮流能示范工程總體設(shè)計(jì)為藍(lán)本，對(duì)電站微觀場(chǎng)址布局中機(jī)組布置形式、機(jī)組橫縱向間距對(duì)電站效益的影響進(jìn)行了多層次、演進(jìn)式的比較分析。通過(guò)探索研究，提出了推薦的前后排機(jī)組布置形式，揭示了橫、縱向機(jī)組間距變化對(duì)機(jī)組發(fā)電效益的影響程度及變化規(guī)律，認(rèn)識(shí)到機(jī)組橫向間距的增大對(duì)電站效益的改善作用要顯著優(yōu)于機(jī)組縱向間距增大對(duì)電站效益的改善作用，并在此基礎(chǔ)上，對(duì)浙江舟山潮流能示范電站的微觀場(chǎng)址布局方案提出了建議。

潮流能；示范電站；微觀場(chǎng)址布局

海洋能是重要的可再生能源，蘊(yùn)藏量豐富，有著重大的發(fā)電潛力和推廣應(yīng)用前景[1-2]。近年來(lái)，潮流能成為世界各國(guó)爭(zhēng)相研究開(kāi)發(fā)的對(duì)象[3-4]，并逐步由理論研究、實(shí)海況試驗(yàn)向示范工程建設(shè)的方向發(fā)展，當(dāng)前，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)開(kāi)展了大量潮流能試驗(yàn)場(chǎng)的建設(shè)運(yùn)行工作，而我國(guó)在潮流能試驗(yàn)場(chǎng)建設(shè)方面仍是空白，浙江舟山潮流能示范電站是我國(guó)首個(gè)具備公共測(cè)試和示范功能的公益性開(kāi)放型國(guó)家級(jí)潮流能試驗(yàn)場(chǎng)，在填補(bǔ)空白的同時(shí)，對(duì)推動(dòng)我國(guó)潮流能開(kāi)發(fā)利用技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

在示范電站建設(shè)中潮流能發(fā)電裝置的陣列布設(shè)方式直接影響潮流能裝置的發(fā)電效率，進(jìn)而影響整個(gè)示范電站的運(yùn)行效益[5]。評(píng)估裝置陣列能夠提取的能量及提取能量的效率，是海洋能開(kāi)發(fā)利用電站建設(shè)中面臨的重要課題[6-8]。本文通過(guò)對(duì)浙江舟山潮流能示范電站示范區(qū)潮流能發(fā)電裝置陣列布設(shè)方式的研究，對(duì)電站微觀場(chǎng)址布局方案進(jìn)行了初探。

1 示范電站概況

示范電站位于浙江省舟山市普陀區(qū)普陀山島與葫蘆島之間水域。海域水深范圍約20～60 m，場(chǎng)址分為測(cè)試區(qū)和示范區(qū)，分別布置3個(gè)測(cè)試泊位和6個(gè)示范泊位。

1.1 測(cè)試區(qū)

規(guī)劃布置3個(gè)測(cè)試泊位，可為機(jī)組廠商提供潮流能機(jī)組的實(shí)海況測(cè)試。測(cè)試區(qū)可將環(huán)境與發(fā)電裝置數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、傳輸、接收與儲(chǔ)存；滿(mǎn)足發(fā)電裝置的測(cè)試需求，可將發(fā)電裝置發(fā)出的電力傳送至岸上；具備電網(wǎng)接入條件，發(fā)電裝置發(fā)出的電力經(jīng)過(guò)升壓、測(cè)試最后完成并網(wǎng)；具有評(píng)價(jià)功能，可對(duì)發(fā)電裝置的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1.2 示范區(qū)

規(guī)劃布置6臺(tái)示范機(jī)組，總裝機(jī)容量不小于1 MW。功能定位為潮流能的并網(wǎng)發(fā)電示范，將發(fā)電裝置發(fā)出的電力傳送至岸上；具備電網(wǎng)接入條件，發(fā)電裝置發(fā)出的電力經(jīng)過(guò)升壓后完成并網(wǎng)。通過(guò)對(duì)工程區(qū)潮流能資源、水文氣象、地形地貌、工程地質(zhì)等工程建設(shè)條件的綜合分析，比選確定適應(yīng)上述環(huán)境條件特征且經(jīng)濟(jì)性最好的潮流發(fā)電機(jī)組，進(jìn)行潮流能發(fā)電站的并網(wǎng)發(fā)電示范和商業(yè)化運(yùn)行。

考慮到測(cè)試區(qū)泊位數(shù)量不多，僅為3個(gè)，且需要根據(jù)工程地質(zhì)及海域條件等有針對(duì)性的布置，各測(cè)試泊位間距較大，彼此間因陣列存在而產(chǎn)生的影響相對(duì)較小，而示范區(qū)包括6個(gè)示范泊位，布局相對(duì)集中，各潮流能發(fā)電裝置間會(huì)因陣列的存在而受到影響，因此本文主要針對(duì)示范區(qū)的微觀場(chǎng)址布局方案進(jìn)行研究。

2 研究方法

潮流發(fā)電裝置一般布設(shè)于海水面以下，主要受流體影響，因此對(duì)于特定場(chǎng)址潮流的預(yù)測(cè)以及陣列影響的流體預(yù)測(cè)是微觀場(chǎng)址布局方案研究中需要重點(diǎn)研究和解決的問(wèn)題。目前，對(duì)于潮流能發(fā)電場(chǎng)微觀場(chǎng)址布局的計(jì)算大體可分為兩類(lèi)，一類(lèi)是具有良好適用性及推廣性的國(guó)外科研機(jī)構(gòu)研發(fā)的商業(yè)軟件，另一類(lèi)是利用開(kāi)放模型代碼自編的模擬評(píng)估。本文采用英國(guó)GL公司開(kāi)發(fā)的TidalFarmer軟件對(duì)微觀場(chǎng)址布局方案進(jìn)行研究。

TidalFarmer為了更好地模擬潮流裝置的復(fù)雜性，同時(shí)減小模型計(jì)算的難度，引用了CFD第三方軟件的計(jì)算結(jié)果，從而簡(jiǎn)化建模，實(shí)現(xiàn)對(duì)潮流能發(fā)電微觀場(chǎng)址布局的優(yōu)化和發(fā)電量的預(yù)測(cè)與評(píng)估。在陣列影響的流動(dòng)模擬中包括了本地障礙模擬和尾流模擬。障礙模擬主要是基于制動(dòng)盤(pán)理論，是結(jié)合邊界表面的模擬計(jì)算，主要用于預(yù)測(cè)裝置轉(zhuǎn)子性能變化和流管外的水體流動(dòng)。尾流模擬是基于擾亂假設(shè)，采用單一尾流模型及合并處理的方法，建立三維數(shù)學(xué)模型對(duì)尾流形式以及增加的湍流強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)估，計(jì)算某一場(chǎng)址布局條件下的發(fā)電量，優(yōu)化微觀場(chǎng)址布局。

3 研究方案

3.1 泊位布置原則

本潮流能示范工程包含示范區(qū)和測(cè)試區(qū)，所處普陀山島-葫蘆島海域相對(duì)狹小，需要在有限的海域內(nèi)，優(yōu)選潮流能資源豐富點(diǎn)位的同時(shí)，優(yōu)化布置3個(gè)測(cè)試泊位和6臺(tái)示范機(jī)組。因此在進(jìn)行示范區(qū)機(jī)組布置時(shí)需遵循以下原則：

（1）優(yōu)選潮流資源豐富區(qū)。示范機(jī)組所發(fā)電量將并入電網(wǎng)，為取得更大的發(fā)電效益及穩(wěn)定性，泊位應(yīng)布置在潮流能功率密度大且漲落潮流向集中的區(qū)域；

（2）節(jié)約用海。在泊位布置時(shí)盡量集中，同時(shí)避開(kāi)航道、錨地、油氣管道、海底電纜、捕撈區(qū)及保護(hù)區(qū)等限制用海區(qū)域；

（3）降低尾流影響。盡量減小潮流能發(fā)電裝置彼此間產(chǎn)生的尾流影響，降低對(duì)潮流觀測(cè)儀器的影響，提高測(cè)試結(jié)果的真實(shí)性與可信度；

（4）方便運(yùn)輸與安裝。在布置潮流能發(fā)電裝置時(shí)應(yīng)選擇地質(zhì)條件相對(duì)良好、水下坡度變化較小的海域，并盡量方便裝置的運(yùn)輸與安裝，預(yù)留充足的作業(yè)水域以避免海上作業(yè)對(duì)相鄰測(cè)試泊位的影響；

3.2 研究條件選取

3.2.1 模擬條件假定 在實(shí)際工程海域當(dāng)潮流能機(jī)組布置方案改變時(shí)，機(jī)組布置區(qū)域的地形及各水輪機(jī)處的流速都會(huì)隨之變化，故潮流能機(jī)組發(fā)電效益的變化同時(shí)受布置方案、地形以及各水輪機(jī)處所受流速變化這三者的影響。在研究中為了更好地給出潮流能機(jī)組不同布置方案本身對(duì)發(fā)電效益的影響，將模擬區(qū)域內(nèi)地形及潮流兩個(gè)因素固定。

場(chǎng)址所處的舟山海域?qū)俜钦?guī)半日潮，以往復(fù)流為主，基本呈NNW-SSE走向，取漲急流速1.44 m/s，流向332°，落急流速1.64 m/s，流向154°的典型潮過(guò)程進(jìn)行計(jì)算。海域內(nèi)地形坡度較緩區(qū)域水深基本在30～40 m范圍，為了去除地形變化的影響，研究中假定模擬區(qū)域內(nèi)水深恒定為30 m。

3.2.2 潮流能發(fā)電機(jī)組 綜合考慮示范電站裝機(jī)容量、潮流機(jī)組性能及示范區(qū)示范效果等因素，微觀場(chǎng)址布局方案研究中選取東方電機(jī)有限公司正在研制的450 kW水平軸潮流能機(jī)組進(jìn)行計(jì)算，該潮流能發(fā)電機(jī)組葉輪直徑19 m，輪轂高度14.5 m，機(jī)組功率曲線見(jiàn)圖1。

圖1 潮流機(jī)組功率曲線

3.2.3 微觀場(chǎng)址選擇 根據(jù)數(shù)學(xué)模型對(duì)場(chǎng)址海域水流條件的模擬（如圖2所示），場(chǎng)址海域全年垂向平均流速分布相對(duì)均勻且流速相對(duì)較大的區(qū)域位于葫蘆島與普陀山之間略靠南側(cè)水域內(nèi)；由于所選機(jī)組直徑為19 m，從保證機(jī)組運(yùn)行安全角度出發(fā)，場(chǎng)址海域水深至少為30 m；綜合上述兩個(gè)條件，示范區(qū)泊位微觀場(chǎng)址選定在圖中紅色虛線范圍內(nèi)，該范圍內(nèi)30 m等深線的橫向?qū)挾燃s900 m。

圖2 微觀場(chǎng)址示意圖

3.3 微觀場(chǎng)址布局方案擬定

3.3.1 方案擬定思路 歐洲海洋能中心（European Marine Energy Centr，縮寫(xiě)：EMEC）編制的《潮流能資源評(píng)估指南（Assessment of Tidal Energy Resource）》中對(duì)泊位布置進(jìn)行了建議：在順流方向兩行潮流能發(fā)電裝置呈交錯(cuò)式布置，間距至少為10倍葉輪等效直徑；垂直于流向的同一行內(nèi)兩發(fā)電裝置中軸線之間的距離至少為2.5倍葉輪等效直徑，如圖3所示。

圖3 潮流能發(fā)電裝置陣列布局

本次研究中，首先研究對(duì)稱(chēng)布置與交錯(cuò)布置的優(yōu)劣，得出推薦的陣列布置方式，再通過(guò)改變潮流能機(jī)組橫、縱向間距（定義順?biāo)鞣较驗(yàn)榭v向、垂直于水流方向?yàn)闄M向）研究橫、縱向間距變化對(duì)機(jī)組發(fā)電效益的影響規(guī)律，最后在滿(mǎn)足泊位布置原則的前提下，綜合考慮電站場(chǎng)址的海域特點(diǎn)及施工條件得出建議的微觀場(chǎng)址布局方案。具體研究路線見(jiàn)圖4。

圖4 研究路線圖

3.3.2 方案研究與結(jié)果對(duì)比

（1）陣列布置形式研究

為提高研究結(jié)果的代表性，選取兩組不同的橫縱向間距組合方案對(duì)陣列布置形式進(jìn)行研究，參考EMEC推薦的2.5D×10D，分別增大和減小橫縱向間距，擬定5D×10D和5D×5D的組合方案，分別布置成前后排交錯(cuò)布置和前后排對(duì)稱(chēng)布置的陣列布局形式，具體布置見(jiàn)圖5。

圖5 陣列布置形式研究方案示意圖（方案1-方案4）

在研究中引入尾流影響系數(shù)rm來(lái)定量描述尾流對(duì)潮流能機(jī)組發(fā)電效率的影響，rm表示因尾流影響而損失的能量占潮流能機(jī)組總發(fā)電量的百分比，rm計(jì)算公式如下：

式中：Etotal和Ewake分別表示不考慮和考慮尾流影響時(shí)潮流能機(jī)組的總發(fā)電量。

通過(guò)對(duì)兩種陣列布置形式下的尾流場(chǎng)（見(jiàn)圖6）、各潮流發(fā)電機(jī)組及整個(gè)示范區(qū)發(fā)電總量的對(duì)比（見(jiàn)表2和表3）可知：前后交錯(cuò)布置形式（方案1和方案2）時(shí)各臺(tái)機(jī)組發(fā)電量及整個(gè)示范區(qū)發(fā)電總量均高于前后對(duì)稱(chēng)布置形式（方案3和方案4），整個(gè)示范區(qū)發(fā)電總量可分別提高2.6%和7.2%。說(shuō)明前后交錯(cuò)布置形式（方案1和方案2）上游迎流機(jī)組對(duì)下游機(jī)組的尾流影響要弱于前后對(duì)稱(chēng)布置形式（方案3和方案4）。由于減小了尾流干擾，從而提高了發(fā)電效益。從尾流影響系數(shù)的變化也可得出上述結(jié)論，5D×5D和5D×10D兩種間距方案其尾流影響系數(shù)rm分別從前后排平行布置形式（方案4和方案3）的8.897和4.775降低至前后排交錯(cuò)布置形式的（方案2和方案1）1.863和2.458，交錯(cuò)布置形式的尾流影響系數(shù)顯著小于對(duì)稱(chēng)布置形式的尾流影響系數(shù)。

說(shuō)明在相同的橫、縱向間距條件下，通過(guò)交錯(cuò)布置各臺(tái)潮流能發(fā)電機(jī)組可以有效降低上游迎流機(jī)組對(duì)下游機(jī)組所產(chǎn)生的尾流影響，進(jìn)而提高潮流能機(jī)組的發(fā)電效益。因此，在陣列布置形式上推薦前后交錯(cuò)的陣列布置形式。

表2 不同陣列布置形式下發(fā)電量對(duì)比表（5D×5D）

表3 不同陣列布置形式下發(fā)電量對(duì)比表（5D×10D）

（2）機(jī)組橫向間距研究

以EMEC推薦的2.5D×10D（方案5）為基礎(chǔ)，保持前后交錯(cuò)的陣列布置形式，在橫向間距上以2.5D為增量逐級(jí)增加機(jī)組橫向距離至5D，7.5D，10D，12.5D，15D（方案6-方案9），研究橫向間距改變對(duì)潮流能機(jī)組發(fā)電效益的影響。各橫行間距下發(fā)電量、尾流影響系數(shù)的計(jì)算結(jié)果及其變化趨勢(shì)具體見(jiàn)表4和圖7，尾流場(chǎng)見(jiàn)圖8。由上述圖表可以看出：

圖6 不同陣列布置形式下尾流影響示意圖

①在橫向間距由2.5D增加到15D的過(guò)程中，相應(yīng)的尾流影響系數(shù)從4.666%降低至幾乎可忽略不計(jì)的0.002%，示范區(qū)發(fā)電總量由2.15增加到2.26 GWhr，增加了近5%?？梢?jiàn)隨著潮流能機(jī)組橫向間距的增大，尾流影響系數(shù)rm隨之顯著減小，潮流能機(jī)組因彼此間的干擾降低，發(fā)電量顯著增大。

②當(dāng)橫向間距由最初的2.5D增加到7.5D時(shí)，其尾流影響系數(shù)rm從4.666%減小至1.026%，即橫向間距增大5D，尾流影響系數(shù)相應(yīng)減小3.64%；當(dāng)橫向間距由10D增加到15D時(shí)，尾流影響系數(shù)rm從0.376%減小至0.002%，即橫向間距同樣增加5D，尾流影響系數(shù)只相應(yīng)減小0.374%?？梢?jiàn)隨著機(jī)組橫向間距的不斷增大，其對(duì)電站效益的改善作用在逐漸趨緩，當(dāng)橫向間距增大到10倍葉輪直徑后，相同的橫向間距增量，所能觸發(fā)的尾流影響系數(shù)削減量顯著減小，繼續(xù)增大橫向間距效果已不明顯。文中圖7亦很好地詮釋了這一變化規(guī)律。

當(dāng)可開(kāi)發(fā)利用海域較寬闊且所需布置機(jī)組較少時(shí)，建議從減小尾流影響的角度，在10倍的葉輪直徑范圍以外選取橫向間距，而當(dāng)可開(kāi)發(fā)利用海域較狹窄時(shí)，可以從提高海域利用率的角度，在10倍的葉輪直徑范圍以?xún)?nèi)選取橫向間距。

（3）機(jī)組縱向間距研究

在分析了不同陣列布置形式及橫向間距與潮流能電站發(fā)電效益間的關(guān)系后，本節(jié)通過(guò)改變順?biāo)鞣较蚯昂笈艡C(jī)組間距來(lái)研究縱向間距對(duì)發(fā)電效益的影響。以方案1（橫向間距5D，縱向間距10D）為基礎(chǔ)，分別增加和減小縱向間距，組成5D、15D、20D、25D和30D的方案序列。各方案計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表5，尾流場(chǎng)見(jiàn)圖9。通過(guò)對(duì)比可知：

①縱向間距從10D逐漸增大到30D的過(guò)程中，尾流影響系數(shù)從2.458%減小到1.637%，減小了0.821%，相應(yīng)的示范區(qū)發(fā)電總量由2.20 GWhr增加到2.22 GWhr，增加了約0.8%。可見(jiàn)縱向間距的增大對(duì)尾流影響的減弱效果不是十分明顯，這主要是由于尾流分布呈狹條形，需要足夠大的縱向間距才能使下游機(jī)組遠(yuǎn)離上游機(jī)組所產(chǎn)生的尾流區(qū)域。

表4 不同橫向間距布置方案發(fā)電量對(duì)比表

圖7 不同橫向間距下發(fā)電量及尾流系數(shù)變化圖

圖8 不同橫向間距下尾流影響示意圖

②當(dāng)縱向間距從10D減小到5D時(shí)，尾流影響系數(shù)沒(méi)有呈現(xiàn)出隨著縱向間距的減小而增加的變化規(guī)律，而是在較小的5D縱向間距時(shí)，形成了較低的尾流影響系數(shù)γm和較高的發(fā)電效益。這主要是由于縱向間距較小時(shí)上游水輪機(jī)的尾流還未完全擴(kuò)散，尾流對(duì)下游機(jī)組的影響較小，這與英國(guó)卡迪夫大學(xué)工程學(xué)院的O’Doherty D M等人[9]指出的“在水流作用下水輪機(jī)之間區(qū)域流體速度加快，該加速區(qū)域流體有利于下游水輪機(jī)發(fā)電”的觀點(diǎn)是一致的。

③總攬縱向間距從5D增加到30D過(guò)程中發(fā)電量及尾流影響系數(shù)所呈現(xiàn)的變化規(guī)律是：隨著潮流能機(jī)組縱向間距的增大，潮流能電站發(fā)電效益隨之先減小后增大，先減小是由于加速區(qū)域流體的有利影響減弱，后增大是由于尾流的不利影響減弱。當(dāng)縱向間距增大到25D時(shí)，尾流影響系數(shù)rm約為1.871%，此時(shí)潮流能電站發(fā)電效益恢復(fù)到與縱向間距為5D時(shí)類(lèi)似。之后隨著縱向間距的進(jìn)一步增大，尾流影響系數(shù)隨之緩慢減小。

當(dāng)可開(kāi)發(fā)利用海域較開(kāi)闊且所需布置機(jī)組較少時(shí)，建議從減小尾流影響的角度，縱向間距選取大于25倍的葉輪直徑，而當(dāng)可開(kāi)發(fā)利用海域較小時(shí)，可以從增大水輪機(jī)間加速區(qū)域流體有利影響的角度出發(fā)，縱向間距選取5倍的葉輪直徑。

通過(guò)對(duì)橫縱向間距的研究，可以看出橫向間距對(duì)潮流能電站發(fā)電效益的響應(yīng)靈敏度要遠(yuǎn)高于縱向間距，這是由于水輪機(jī)尾流影響區(qū)域多呈狹長(zhǎng)分布，尾流場(chǎng)的橫向尺度遠(yuǎn)小于其縱向尺度，在交錯(cuò)布置形式下通過(guò)增大水輪機(jī)橫向間距可使后排水輪機(jī)迅速遠(yuǎn)離尾流影響區(qū)。因此，在進(jìn)行微觀場(chǎng)址布局時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮滿(mǎn)足橫向間距。

3.3.3 舟山潮流能示范電站微觀場(chǎng)址布局方案建議 通過(guò)前文對(duì)潮流能發(fā)電機(jī)組陣列布置形式、機(jī)組橫向間距及縱向間距的研究，從電站效益最大化的角度出發(fā)，建議選取前后排交錯(cuò)、橫縱向間距為15D×10D的布置方案，其發(fā)電效益該方案橫向最外側(cè)兩臺(tái)機(jī)組間距600m，小于30m等深線寬度900m，滿(mǎn)足機(jī)組布置對(duì)海床深度的限制條件。由于本文研究中對(duì)模擬條件進(jìn)行了假定，因此在實(shí)際工程設(shè)計(jì)時(shí)，可在上述研究成果的基礎(chǔ)上結(jié)合實(shí)海況對(duì)微觀場(chǎng)址布局進(jìn)行多方案對(duì)比優(yōu)選。

表5 不同縱向間距布置方案發(fā)電量對(duì)比表

圖9 不同縱向間距下尾流影響示意圖

4 結(jié)語(yǔ)

海洋能發(fā)電評(píng)估及微觀場(chǎng)址選擇是海洋能發(fā)電設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到電站的發(fā)電效益，不同布設(shè)方案所能提取到的能量及其對(duì)周邊水動(dòng)力的影響是不同的。本文以浙江舟山潮流能示范電站示范區(qū)機(jī)組布置為例，采用英國(guó)GL公司開(kāi)發(fā)的TidalFarmer軟件，從潮流機(jī)組陣列的排布形式、機(jī)組橫向間距、機(jī)組縱向間距等方面進(jìn)行了逐層次、演進(jìn)式的推導(dǎo)性研究。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)：

（1）前后排機(jī)組交錯(cuò)布置可減小上游迎流機(jī)組對(duì)下游機(jī)組所產(chǎn)的尾流影響，當(dāng)潮流能發(fā)電機(jī)組較多，需要前后排多列布置時(shí)，推薦采用前后交錯(cuò)的陣列布置形式。

（2）通過(guò)增加潮流能機(jī)組橫、縱向間距，能起到減小尾流影響，提高發(fā)電效益的作用，其改善作用總體上隨著機(jī)組橫、縱向間距的增大而趨緩。

（3）機(jī)組橫向間距變化對(duì)發(fā)電效益的響應(yīng)敏感度遠(yuǎn)高于縱向間距。在進(jìn)行微觀場(chǎng)址布局時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮滿(mǎn)足橫向間距。

（4）橫向間距增大到10倍葉輪直徑后，相同的橫向間距增量，所能觸發(fā)的尾流影響系數(shù)削減量顯著減小，繼續(xù)增大橫向間距效果已不明顯。

（5）受水流作用下水輪機(jī)之間區(qū)域流體速度加快的影響，縱向間距為5D時(shí)的發(fā)電效益與縱向間距25D時(shí)相似。當(dāng)可開(kāi)發(fā)利用海域較小時(shí)，縱向間距可選取5倍的葉輪直徑。

（6）建議在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中綜合考慮可開(kāi)發(fā)利用海域范圍、機(jī)組特性、機(jī)組數(shù)量等因素，通過(guò)多方案對(duì)比得到最優(yōu)的微觀場(chǎng)址布局方案。

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Study on the Layout Scheme of the Micro Site Selection for Tidal Current Energy Demonstration Station

JI Hong-yan,GU Zhen-hua
Shanghai Investigation,Design&Research Institute,Shanghai 200434,China

Taking the Zhoushan tidal current energy demonstration station in the Zhejiang Province as an example,This paper discusses and analyzes the influence of the micro site layout scheme on the efficiency of electricity generation from the aspects of transverse spacing,longitudinal spacing and the configuration form of the turbine generator system.According to the results of research,a configuration form of turbine generator system is put forward,and the relationship between the spacing of the turbine generator system and the efficiency of electricity generation has been studied and revealed in a quantitative manner.It is pointed out that,to improve the efficiency of electricity generation,increasing the transverse spacing will be more effective than increasing the longitudinal spacing.On the basis of the above-mentioned findings,this paper provides some useful advices on the layout optimization of the Zhoushan tidal current energy demonstration station in Zhejiang Province,China.

tidal current energy;demonstration power station;micro site layout scheme

P743

A

1003-2029（2017）04-0057-07

10.3969/j.issn.1003-2029.2017.04.011

2017-03-08

海洋可再生能源專(zhuān)項(xiàng)資金工程示范類(lèi)項(xiàng)目資助（GHME2013GC03）

紀(jì)洪艷（1981-），女，碩士，高級(jí)工程師，主要從事河口海岸規(guī)劃研究。E-mail：jhy@sidri.com