海洋能发电与应用研究部致力于海洋和空间装备能源动力系统前沿技术研究,主要方向包括大功率静态电源技术、海洋能发电与利用技术、新型船舶推进技术及其应用、特种电磁技术。承担多项国家自然科学基金、院先导专项、国家部委、北京市科委和企业项目。
现有科研人员46人,其中正高级4人、副高级11人,博士占比大于50%。现有博士生导师2名、硕士生导师5名,招生专业包括电工理论与新技术、电机与电器。
研究部隶属于“高密度电磁动力与系统重点实验室(中国科学院)”,建有高温高压等离子体试验平台、波浪能发电试验平台和磁流体推进综合测试平台,自主开发磁流体推进和磁流体发电系统性能分析和优化设计软件,获软件著作权10余件。
针对深空探测和大功率脉冲电源等对高效率、高可靠性和高功率密度需求,提出大功率磁流体静态电源技术。研制成功百千瓦级磁流体发电实验室样机,实测输出电功率128kW、焓提取率23%,达到实用化技术指标,跻身世界一流水平。研究成果获2021年省部级科学技术进步一等奖,入选国家部委新能源主题四项典型成果之一。
针对目前波浪能发电转换效率低、成本高、极端海况生存力弱的技术瓶颈,提出高效宽频波浪能转换技术,解决我国低海况下波浪能全工况高效发电难题。研制成功装机容量10kW的磁流体波浪能发电海试样机,在南海海域完成实海况发电测试,被认为是“波浪能转换技术的重要创新性突破”。研制完成百千瓦级多模块组合高可靠波浪能发电平台“天电号”。研制的百千瓦级低速宽工况高效发电机成功装备在海浪发电装置“华清号”。
针对国家海洋强国战略和水下动力推进减振降噪需求,研发一种电磁力直接驱动的新型泵喷推进装置,从结构和作用原理上消除线谱噪声、机械噪声和推进器噪声,实现船舶无机械运动部件的高安静航行。先后研制我国第一艘超导磁流体推进船“HEMS-1”,千牛顿级磁流体推进器,获得磁流体推进器声学特性测试数据、验证其高安静性。同时将该技术扩展到生物流体的驱动和控制,以及油污海水处置。研制完成交流磁流体血液泵实验室样机,实现羊血离体驱动实验,为新一代非接触式人工心脏辅助装置提供新技术途径。原创性提出海洋油污水电磁处置技术,研制20m3/h海面薄油层处置样机和50m3/h油田采出液电磁分离样机。该项研究获中国科学院科技进步二等奖1项、省部级科技成果鉴定3项。
百千瓦级磁流体发电实验室样机和高温高压等离子体试验平台
百千瓦级多模块组合高可靠波浪能发电平台“天电号”
超导磁流体推进船“HEMS-1”