波浪能发电装置设计与制造
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1.1.2 波浪能

波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能,是海面在风力作用下产生的波浪运动所具有的能量,它实质上是吸收了风能而形成的。波浪的能量与波高的平方、波浪的运动周期以及迎波面的宽度成正比。

全世界波浪能的理论估算值为109kW量级。利用中国沿海海洋观测台站资料估算得到,中国沿海理论波浪年平均功率约为1.3×107kW。但由于不少海洋台站的观测地点处于内湾或风浪较小位置,实际的沿海波浪功率要大于此值。波浪能量巨大,存在广泛,吸引着人们想尽各种办法利用海浪。

波浪能具有能量密度高、分布面广等优点。它是一种取之不竭的可再生清洁能源。尤其是在能源消耗较大的冬季,可以利用的波浪能能量也最大。小功率的波浪能发电,已在导航浮标、灯塔等方面获得推广应用。我国有广阔的海洋资源,沿海波浪能能流密度为2~7kW/m。在能流密度高的地方,每1m海岸线外波浪的能流就足以为20个家庭提供照明。

最早的波浪能利用机械发明专利是1799年法国人吉拉德父子获得的。1854~1973年的百余年间,英国登记了波浪能发明专利340项,美国为61项。在法国,则可查到有关波浪能利用技术的600种说明书。

中国波浪能发电研究成绩也很显著。20世纪70年代以来,上海、青岛、广州和北京等地的研究单位开展了此项研究。用于航标灯的波浪能发电装置也已投入批量生产。向海岛供电的岸式波浪能电站也在试验之中。

波浪能装置分为设置在岸上的和漂浮在海里的两种。按能量传递形式分类有直接机械传动、低压水力传动、高压液压传动、气压传动四种。具体有点头鸭式、波面筏式、波浪能发电船式、环礁式、整流器式、海蚌式、软袋式、振荡水柱式、多共振荡水柱式、波流式、摆式、结合防波堤的振荡水柱式、收缩水道式等十余种。