[01219396]海洋能耦合制冰多级协同控制研究

我国海岛诸多,且周边存在着丰富的海洋能资源：潮流能、波浪能、风能等,由于远离大陆,电能的输送成本过高,利用这些能源发出的电只能供给当地用户,限制了海洋能的开发利用。海岛对渔业用冰的需求很大,目前这些冰主要来源于陆地的工业制冰厂,需要消耗大量电能和运输费用。因此,把海洋能用于制冰,实现能量的就地转化和用冰的就地供给,即降低运输成本,又减少大陆电能的消耗。 当前的制冰方式主要是基于逆卡诺循环的压缩机制冰,需要在电力参数稳定情况工作,而海洋能来能的间歇性导致输出电能的波动幅度大、品质低,目前的解决方法是通过各种蓄能、稳压设备（如蓄电池、逆变器等）稳定输出电能参数,但是投入成本和运营费用高。因此,申请者之前提出一种耦合制冰机械,该机械由变频压缩机（制冰）为主,半导体制冷片（对制冰用水进行预冷）为辅,可通过对耦合制冰负载的调整来匹配海洋能来能的间歇性,实现发电机的恒频工作,免除蓄能、稳压设备的投入。 半导体制冷片的制冷效率（COP）低,负载响应速度快;变频压缩机的COP高,负载响应速度慢,并且在变频压缩机转速变化导致的循环工质变流量工况下必须要对电子膨胀阀进行控制以实现稳定制冰。 基于此,本课题提出了海洋能耦合制冰多级协同控制技术：一级控制为耦合制冷负载分配最优控制,二级控制为基于负载调整的海洋能发电系统恒频控制,三级控制为系统制冰最优控制。通过该控制技术的运用,实现了海洋能耦合制冰机械在无蓄能、稳压等设备的电能参数稳定和最优制冰,有效降低制冰成本,并为实现海岛渔业用冰的就地补给和科学利用海洋能找到一条新的途径。 综上所述,本研究项目的提出对宁波市、浙江省乃至全国都具有较为明显的研究意义。