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青岛市海洋可再生能源重点实验室 (中国海洋大学)

青岛市海洋可再生能源重点实验室 (中国海洋大学)

青岛市海洋可再生能源重点实验室自2012年立项建设以来,严格按照任务书要求开展建设规划,紧紧围绕我市乃至我国海洋可再生能源发展过程的理论科学问题、关键瓶颈技术与创新工程实践等核心内容,开展了一系列富有成效的建设工作,在如下几个方面形成了本实验室的优势与特色:

青岛市海洋可再生能源重点实验室依托平台为中国海洋大学。中国海洋大学是一所以海洋为特色,包括工学在内的教育部直属重点综合性大学,是国家“985工程”和“211工程”重点建设高校之一,是国务院学位委员会首批批准的具有博士、硕士、学士学位授予权的单位。学校雄厚的学科背景、优秀的科研平台与软硬件条件,已成为本实验室建设过程中的重要依托,并将持续的为本实验的发展完善提供强有力的基础要素与支撑条件。

海洋可再生能源的开发与利用是一个复杂的科学与工程问题,从图1的海洋能产业链中即可看出,海洋能产业化开发涉及到从海洋环境动力到电气控制等多个学科的内容。传统的研究单位,受制于规模或学科限制,特别是相关涉海学科的匮乏,导致其难以覆盖海洋可生能源研究的各个领域。本实验室依托于中国海洋大学平台,直接支撑实验室相关研究的二级学科达到七个,涉及物理海洋、海洋工程、机械工程、自动化、海洋化学、海洋地质、电气工程等,有所涉及并提供辅助支撑作用的二级学科也有六个。其中,港口海岸及近海工程专业为国家重点学科,将对本实验室的科学发展提供最强劲的学科支持。上述学科之间相互交叉、融合,形成紧密的学科群优势,支持本实验室开展相关研究内容。这也是本实验室的重要特色之一。

实验室拥有海洋能装备研发中最关键、也是最具决定性意义的断面水槽与平面水池。上述关键大型设备,可为波浪能、潮流能、温差能、盐差能、海上风能等不同类型海洋可再生能源装备的模型装置提供可靠、科学的水工物理模型测试,模型比尺可覆盖1:100至1:10,通过与波高仪、海流计、力矩传感器、位移传感器等测量设备配合,可为相关模型测试完整、详细、准确的科学数据报告。实验室配备有大型并行计算系统,用以支持海洋能装置研发过程中的各类仿真模拟计算,目前实验室的配备的软件包括目前在海洋工程领域内常用的各类计算流体力学与结构有限元分析软件,包括Openform,WAMIT,Flow-3D,Fluent,AQWA,Ansys等。除了上述通用性的海洋工程软硬件研究条件,实验室还自主研发了针对海洋能研究的专门设备,主要包括空气透平振荡气流综合试验平台、振荡浮子装置液压蓄能综合测试平台等。

本实验室在波浪与潮流能方面的国际合作开始较早,而主要的合作国是世界上海洋能研究最为领先的英国。在科技部国际科技合作项目支持下,我室与欧洲海洋能中心(EMEC)开展国际合作,研发了海洋能多能互补智能供电系统工程样机,具备EMEC认可的装置测试功能。2012年,实验室依托单位中国海洋大学与青岛市科技局及EMEC共同签署了合作谅解备忘录。中国海洋大学与英国研究海洋能的主要单位国家海洋中心、南安普顿大学、利物浦大学等成立了离岸海洋能研究中心(Center for Offshore Renewable Energy Research, CORER),不定期开展学术活动。2015年5月,中国海洋大学还将与英国海洋能研究的领军学校爱丁堡大学在青岛召开海洋能领域的学术研讨会。

我室的波浪能、潮流能研究均处于国内领先地位。青岛市海洋可再生能源重点实验室承担了我国十二五期间唯一一项国家863计划主题项目“海洋能集成供电系统研究与示范”。我室是除海洋局直属单位之外承担国家海洋局海洋可再生能源专项资金项目的单位。我室是目前唯一承担了科技部海洋能领域国际合作项目的单位。我室目前还承担着山东省海洋能研发中心建设任务,是山东省中英中美海洋工程国际合作基地的主要建设单位。我室的依托单位中国海洋大学正在建设教育部“海洋工程与海洋可再生能源”创新引智基地(“111”计划);设立了“海洋能利用技术”自主设置二级学科硕士点,并已完成三届招生任务,目前“海洋能利用技术”自主设置二级学科博士点也正在筹备申报过程之中;我校目前正在筹建“海洋先进能源研究院”,有利于进一步整合校内资源,形成合力发挥作用。

此外,我室作为主要编写单位,参与了科技部“十二五”、“十三五”战略发展规划,国家自然科学基金委“十二五”、“十三五”战略发展规划,中国科协2050可再生能源发展规划,2014-2015年中国科协动力与电气工程学科发展报告,山东省“十三五”科技战略发展规划,青岛市“十三五”海洋可再生能源战略发展规划、青岛海洋新能源领域产业创新路线图研究报告等。