波浪能利用裝置設計方案

Ⅰ 波浪能的案例

大約15年前，美國俄勒岡州就著手開發利用波浪能，但由於當時技術限制，波浪能發展計劃未能順利進行；然而據《紐約時報》報道，隨著技術進步，美國首個獲得商業許可的並網波浪能發電裝置日前已經進入了最後的測試階段，計劃於2012年10月在俄勒岡州正式下水。該裝置由海洋電力技術公司設計，8月獲得了美國聯邦政府的批准，並網之後足以為1000戶家庭提供電力。

Ⅱ 波浪能的開發

波浪所蘊涵的能量主要是是指海洋表面波浪所具有的動能和勢能。台風導致的巨浪，其功率密度可達每米迎波面數千kW，而波浪能豐富的歐洲北海地區，其年平均波浪功率也僅為20~40kW/m^2中國海岸大部分的年平均波浪功率密度為2~7kW/m^2。
全世界波浪能的理論估算值也為109kW量級。利用中國沿海海洋觀測台站資料估算得到，中國沿海理論波浪年平均功率約為1.3X10^7kW。但由於不少海洋台站的觀測地點處於內灣或風浪較小位置，故實際的沿海波浪功率要大於此值。其中浙江、福建、廣東和台灣沿海為波能豐富的地區。
波浪能量如此巨大，存在的如此廣泛，自古吸引著沿海的能工巧匠們，想盡各種辦法，企圖駕馭海浪為人所用。水力可以滿足全世界3倍的能源。
將波浪能收集起來並轉換成電能或其他形式能量的波能裝置有設置在岸上的和漂浮在海里的兩種。按能量傳遞形式分類有直接機械傳動、低壓水力傳動、高壓液壓傳動、氣動傳動4種。其中氣動傳動方式採用空氣渦輪波力發電機，把波浪運動壓縮空氣產生的往復氣流能量轉換成電能，旋轉件不與海水接觸，能作高速旋轉，因而發展較快。波力發電裝置五花八門，不拘一格，有點頭鴨式、波面筏式、波力發電船式、環礁式、整流器式、海蚌式、軟袋式、振盪水柱式、多共振盪水柱式、波流式、擺式、結合防波堤的振盪水柱式、收縮水道式等十餘種。

Ⅲ 波浪能發電的發展

大規模波浪能發電的成本還難與常規能源發電競爭，但特殊用途的小功率波浪能發電，已在導航燈浮標、燈樁、燈塔等上獲得推廣應用。在邊遠海島，小型波浪能發電已可與柴油發電機組發電競爭。今後應進一步研究新型裝置，以提高波浪能轉換效率;研究聚波技術，以提高波浪能密度，縮小裝置尺寸，降低造價;研究在離大陸較遠、波浪能豐富的海域利用工廠船就地發電、就地生產能量密集的產品，如電解海水制氫、氨及電解制鋁、提鈾等，以提高波浪能發電的經濟性。預計隨著化石能源資源的日趨枯竭， 技術的進步， 波浪能發電將在波浪能豐富的國家逐步佔有一定的地位。
我國技術成果
記者從中科院廣州能源研究所獲悉，由該所研製的「鷹式一號」漂浮式波浪能發電裝置，在位於珠江口的珠海市萬山群島海域正式投放，並成功發電，這標志著我國海洋能發電技術取得了新突破。
隨著新能源成為人們關注的熱點，海洋能發電技術以其獨特優勢和戰略地位吸引了人們的注意，世界各主要海洋國家普遍重視對海洋的開發利用。作為海洋波浪能利用技術的一種，「鷹式一號」漂浮式波浪能發電裝置由中科院廣州能源研究所究所課題組歷經一年半研製完成。課題組不斷優化和改進裝置模型，共製作了5套裝置模型，分別在二維水槽和三維水槽內進行大量試驗，最終將實海況裝置的設計方案定型為輕質波浪能吸波體與半潛船的結合。
該新型發電裝置採用外形經過特殊設計的輕質波浪能吸收浮體，使得浮體的運動軌跡能與波浪運動軌跡相匹配，可最大程度吸收入射波而最小程度減少透射和興波。日前首次投放的該發電裝置安裝有兩套不同的能量轉換系統，總裝機20kW，其中液壓發電系統裝機10kW，直驅電機系統裝機10kW，兩套系統均成功發電。試驗表明，該新型設備實現了快捷、安全和低成本研發海洋波浪能發電裝置的目標，為規模化開發利用海洋波浪能打下堅實基礎。據介紹，該發電裝置由國家海洋可再生能源專項資金項目——「10kW水母式波浪能發電裝置研究」專項資助完成。

Ⅳ 波浪能有哪些形式

利用波浪能發電有多種形式，有的利用波的上下波動，有的利用波的橫向運動，有的利用由波產生的水中壓力變化等。1964年，日本最先製成了使用海浪發電的航標燈。1974年，日本海洋科學技術中心研製出「海明」號波浪發電船，每小時能發電1250千瓦。「海明」號波力發電船有4個浮力室和22個空氣室，各自的空氣室從底部進入的波可以上下運動，波的上下往復運動使4個閥工作，由於流入的空氣方向是單向，所以可以得到連續的輸出功率。挪威於1985年在卑爾根附近的海島建立起了一座裝機容量為500千瓦的振盪水柱波力電站和一座裝機容量為350千瓦的楔型波道電站。英國於1991年在蘇格蘭的艾萊島建成一座波浪能發電站，使用一台韋爾斯氣動渦輪機把一個狹窄岩谷的波浪能變成電能，這是目前世界上最先進的波浪發電裝置。

Ⅳ 波浪能有哪些優點

波浪能集有許多優點，比如能量密度高、分布面廣泛。特別是在能源消耗多的冬季，可以利用的波浪能能量也最大。它的能量如此巨大，一直都吸引著沿海的能工巧匠們。他們想盡各種辦法，期望能夠駕馭海浪開辟新天地。

具體而言，波浪能就是指海洋表面波浪所具有的動能和勢能。海洋表面的海水受太陽輻射給予的熱量，可以說它是世界最大的太陽能收集器。溫暖的地表海水，造成與深海海水之間的溫差，由於風吹過海洋時產生風波，這種風波在遼闊的海洋表面上，風能以自然儲存於水中的方式進行能量轉移，因此，說波浪能是太陽能的另一種濃縮形態，並不是沒有道理的。

在所有海洋能源中，波浪能是最不穩定的一種能源。波浪能是由風把能量傳遞給海洋而產生的，它事實上是吸收了風能而形成的，它的能量傳遞速率與風速有一定關系，也和風與水相互作用的距離（即風區）有關。水團相對於海平面發生位移時，使波浪具有勢能，而水質點的運動，則使波浪具有動能，從而使波浪能發揮出作用。

在風較多的沿海地帶，波浪能的密度通常都很高。例如，英國沿海、美國西部沿海和紐西蘭南部沿海等都是風區，有著十分有利的波候。而我國的浙江、福建、廣東和台灣沿海的波能也較為豐富，在工業經濟發展上功不可沒。

波浪能之所以能夠發電是通過波浪能裝置，將波浪能首先轉換為機械能，再最終轉換成電能。這一技術源自於20世紀80年代初，西方海洋大國利用新技術優勢紛紛展開實驗，但受客觀條件和技術影響，所取得的效果效益有好有差。

Ⅵ 海浪是否可以用來發電

奧克尼海浪發電試驗場是世界上第一個專門為海浪發電研究和測試而建立的基地。在那兒，技術人員可以對各種海浪發電機進行測試，並可將海浪發電機產生的電能通過電纜輸到岸上，並入電網，最終出售給消費者。
中文名海浪發電外文名Wave power generation特 點效率高起 始1910年缺 點成本高
目錄
1 背景
2 面臨問題
3 國外研究
4 國內進展
5 測試
海洋發電技術
海浪發電機
背景編輯
傳統能源日趨枯竭、環境污染問題惡化,新能源開發迫在眉睫。隨著低功耗無線感測器的發展,利用環境清潔可再生能源如太陽能、風能以及波浪能發電製作成微電源為感測器節點提供電能,日益受到各界廣泛關注。相比風能與太陽能技術,波浪能發電技術要落後十幾年。但是波浪能具有其獨特的優勢,波能能量密度高,是風能的4~30倍;相比太陽能,波浪能不受天氣影響。波浪能發電電源是利用波浪發電製作成的電源,為海洋感測節點供電具有諸多優點：
一、波浪能分布廣泛且儲量巨大,可就地取能;
二、波浪發電裝置受海況與氣候影響較低。研究利用波浪能發電,為海洋無線感測器節點提供長期的能量供給,具有十分重要的意義。
風與海面作用產生海浪，海浪能是以動能形式表現的水能資源之一。1977年，有人對世界各大洋平均波高1米、周期1秒的海浪進行推算，認為全球海浪能功率約為700億千瓦，其中可開發利用的約為25億千瓦，與潮汐能相近。海浪中蘊藏有如此豐富的能量，如將海浪的動能轉化為電能，使製造災難的驚濤駭浪為人類服務，是人們多年來夢寐以求的理想。
面臨問題編輯
波浪能裝置的總發電效率大都比較低,提高裝置各級能量轉換結構轉換效率問題需要亟待解決。波浪能發電仍存在諸多問題,如製造成本昂貴、裝置可靠穩定性及並網等。波浪能發電難以與常規能源相競爭,但是對於不便於應用常規能源的場合,波浪發電在一定程度上具有特有的優越性與生命力。當前,海洋無線監測感測網中各節點仍大多採用傳統化學電池供電,但是化學電池的使用壽命有限,需定期更換。惡劣復雜的海洋環境給數ift龐大的感測器節點電池更換造成了極大的困難,然而化學電池能量一旦耗盡,感測器節點無法正常工作,將會影響整體感測器網路的性能。
國外研究編輯
1910年，法國人波拉歲奎在法國海邊的懸崖處, 設置了一座固定垂直管道式的海浪發電裝置, 並獲得了一千瓦的電力。這是最早出現的海浪發電裝置，也是用波力能來發電的最早嘗試。此後，在世界各地出現了許多不同結構、不同形式的海浪發電裝置。
在20世紀70年代，英國愛丁堡大學的工程師斯蒂芬·索爾特就發明了利用海浪發電的「愛丁堡鴨」海浪發電裝置。
海浪發電裝置
海浪發電裝置
在英國的蘇格蘭東北角，有一大片被稱作奧克尼群島的島嶼，它們附近的海域風急浪高，波濤洶涌，是海員談虎色變的地方。然而，正是在那裡，2003年10 月，一個世界上獨一無二的海浪發電試驗場問世了。
之後，世界上許多國家，如英國、日本、美國、加拿大、芬蘭、丹麥、法國等都在研究和試驗海浪發電，並相繼提出了數百種發電裝置設計方案。但是，由於這樣或那樣的技術問題，海浪發電研究一直沒有什麼大的突破。直到今天，在能源開發方面，海浪能的利用仍然落後於風能和潮汐能的利用。
國內進展編輯
2012年，由遼寧海事局和大連海事大學共同研發的多節漂浮式波能發電裝置進行了首次海上試驗，並取得成功。這一裝置能有效收集波浪能並轉化為電能輸出，且具備低成本、無污染、節約能源的特點，可緩解全球范圍內的能源短缺和環境污染問題。
據了解，多節漂浮式波能發電裝置的研究方向主要針對海事領域，針對海事系統的船舶、無人雷達、海上通訊基站等設施供電。不過，隨著該項目的優化研究，波能發電可投入更廣泛的領域。由於波浪能屬於取之不盡的海洋能源，而且大連具備良好的波浪能利用環境，該項目一旦投入量產，還可用於民用供電，屆時將有效緩解全球面臨的能源危機。

Ⅶ 波浪能與海流發電之間存在什麼聯系

即使在晴朗無風的日子裡，海面也是動盪不定的，波浪不停地拍打著海岸。波浪是由風吹海水而引起的。波浪能主要是由風的作用引起的海水沿水平方向周期性運動而產生的能量。波浪能是巨大的，一個巨浪就可以把13噸重的岩石拋出20米高。一個波高5米、波波浪發電示意圖

長100米的海浪，在一米長的波峰片上就具有3，120千瓦的能量，由此可以想像整個海洋的波浪所具有的能量該是多麼驚人。波浪能發電是利用波浪的推動力，使波浪轉化為推動空氣流動的壓力來推動空氣渦輪機葉片旋轉而帶動發電機發電。波浪發電設計方案最多，但是因為波浪能源分散，本身破壞力大，開發技術到現在為止還不成熟。據計算，全球海洋的波浪能達700億千瓦，可供開發利用的為20億～30億千瓦，每年發電量可達9萬億度。

我國對波浪能的研究始於20世紀70年代，在1975年曾研製成一台1千瓦的波力發電浮標。80年代以來該項研究獲得較快發展，我國成功研製航標燈用波能發電裝置，並根據不同航標燈的要求，開發了一系列產品，與日本合作研製的後彎管型浮標發電裝置，已向國外出口，該技術屬國際領先水平。1989年，我國第一座波力電站在南海大萬山島建成，裝機容量3千瓦。2000年，我國首座岸式波力發電工業示範電站——廣東汕尾100千瓦岸式波力發電站建成，標志著我國海洋波力發電技術已達到實用化水平和推廣應用的條件。

我國波力發電雖起步較晚，但發展很快。微型波力發電技術已成熟，小型岸式波力發電技術進入世界先進行列，但我國波浪能開發的規模遠小於挪威和英國。

大洋中的海水從來都不是靜止不動的，它像陸地上的河流那樣，長年累月沿著比較固定的路線流動著，這就是「海流」。不過，河流兩岸是陸地，而海流兩岸仍是海水，在一般情況下，用肉眼是很難看出來的。世界上最大的海流，有幾百公里寬、上千公里長、數百米深。大洋中的海流規模非常大。由於海流遍布大洋，縱橫交錯，川流不息，所以它們蘊藏的能量也是可觀的。例如世界上最大的暖流——墨西哥洋流，在流經北歐時為1厘米長的海岸線上提供的熱量大約相當於燃燒600噸煤的熱量。據估算世界上可利用的海流能約為0．5億千瓦，而且利用海流發電並不復雜，受到許多國家的重視。

1973年，美國試驗了一種名為「科里奧利斯」的巨型海流發電裝置。該裝置為管道式水輪發電機，機組長110米，管道口直徑170米，安裝在海面下30米處。在海流流速為2．3米／秒條件下，該裝置獲得8．3萬千瓦的功率。日本、加拿大也在大力研究試驗海流發電技術。我國的海流發電研究也有樣機進入中間試驗階段。

20世紀90年代以來，我國開始計劃建造海流能示範應用電站，在「八五」、「九五」科技攻關中均對海流能進行連續支持。目前，哈爾濱工程大學正在研建75千瓦的潮流電站。義大利與中國合作在舟山地區開展了聯合海流能資源調查，計劃開發140千瓦的示範電站。因此要海流做出貢獻還是有利可圖的事業，當然也是冒險的事業。

Ⅷ 國內波浪能發電取得了那些成就，在這方面存在那些不足

• 成就

我國沿岸波浪能資源理論平均功率約1285萬千瓦，具有良好的開發應用價值，建立波浪能發電系統發展潛力巨大。中國波浪發電雖然起步較晚，但發展勢頭良好。微型波浪發電技術已經成熟，小型岸式波力發電技術已進入世界先進行列。

中國科學院廣州能源研究所於1989年在廣東珠海建成了第一座示範實驗波力電站，1996年又建成了一座新的波力實驗電站，專家們通過試驗積累了寶貴經驗。我國首座波力獨立發電系統汕尾100千瓦岸式波力電站於1996年12月開工，2001年進入試發電和實海況試驗階段，2005年，第一次實海況試驗獲得成功。該電站建於廣東省汕尾市遮浪鎮最東部，為並網運行的岸式振盪水柱型波能裝置，設有過壓自動卸載保護、過流自動調控、水位限制、斷電保護、超速保護等功能。

近年來，我國積極推進新能源開發利用。隨著一大批清潔能源發電項目建成投產，我國的發電裝機結構進一步得到優化，新能源發電呈加速發展態勢。我國波浪能資源蘊藏量豐富，清潔無污染，再生能力強，波浪發電產業得到國家政策的鼓勵和扶持，投資前景良好。根據規劃，到2020年，我國將在山東、海南、廣東各建1座1000千瓦級的岸式波浪發電站。

• 不足

波浪能的利用並不容易。波浪能是可再生能源中最不穩定的能源，波浪不能定期產生，各地區波高也不一樣，由此造成波浪能利用上的困難。利用波浪能發電要依靠波浪發電裝置，但是由於海浪具有力量強、速度慢和周期性變化的特點，100多年來，世界各國科學家提出300多種設想，發明了各種各樣的波浪能發電裝置，但是普遍發電功率很小，而且效果差。

想要充分地利用波浪能發電，有幾項難題需要解決。一是獨立發電問題。最早的波浪能發電裝置需要與柴油機並聯工作，這樣會造成污染。後來則需要依靠電網，先把波浪能轉化的電能供應到電網上，然後才可以利用，這樣又會受到電網覆蓋范圍的限制，造成發電成本高昂、發電功率小、質量差等問題。二是穩定性問題。由於受技術限制，波浪能發電裝置只能將吸收來的波浪能轉化為不穩定的液壓能，這樣再轉化的電能也是不穩定的。英國、葡萄牙等歐洲國家採用昂貴的發電設施，仍無法得到穩定的電能。三是控制問題。由於波浪的運動沒有規律性和周期性，浪大時能量有剩餘，浪小時能量供應不足。這就需要有一種設備在浪大時將多餘的波浪能儲存、再利用。

• 尚未解決的問題

對於波浪能研究來說，目前存在以下主要技術問題：

1.材料問題——波浪能裝置的材料應該具有(1)抗海水腐蝕的特性;(2)廉價;(3)較好的耐久性和可靠性。不銹鋼滿足第1、3兩條，不滿足第2條;工程塑料在強度上已有了顯著提高，但其耐久性和可靠性還未能滿足要求。因此，現有的波浪能裝置只是採用普通鋼材，靠表面塗層提高抗腐蝕能力，耐久性差強人意。

2.工業產品系列太少——目前並不存在專門為波浪能利用而發展的工業產品，只能逐漸發展。但我國目前許多產品的系列太少，迫使在波浪能研究上改變設計，犧牲效率、合理性，用現有產品拼湊成波浪能。例如小型電機，明顯缺乏低轉速、功率100W以下的發電機，或低轉速、100kW以上的大功率發電機。齒輪等機械，液壓泵、液壓馬達等也存在類似的問題。

3.投入研發經費不足——我國從「七五」開始研究波浪能。從「八五」到「十五」，國家科技部、中國科學院等對波浪能研究開展了持續的支持，3個五年計劃共支持了約1000萬，用於研製20kW、100kW岸式振盪水柱波能裝置各一座，8kW、30kW擺式波能裝置各一座，5kW漂浮式波能發電船一座，50kW波浪能獨立發電與制淡系統一座。這些研究使我國的波浪能研究水平逐漸發展起來，特別是「十五」期間，我國在波浪能轉換效率、波浪能穩定輸出和波浪能裝置建造技術上有了顯著的提高，處於世界先進水平。

但相對國外的波浪能研究，我國的研發經費太少了。3個五年計劃共支持了約1000萬，研建了6個波浪能裝置，全部加起來僅相當於英國近5年投入研究費用的1/60。上述項目均有較大缺口，需要部門、省、地方匹配才能完成。研究費用的欠缺，對我國波浪能研究進展有負面影響。

總的來說，我國的波浪能轉換研究進步是明顯的，在世界上也有一定影響，目前可以進入示範階段，但尚未進入商業開發階段。波浪能利用在技術上並未完全成熟，還需要國家進一步的支持。