海洋波浪能及潮流能利用技术进展_part 1
波浪能的研究现状与开发利用
波浪能的研究现状与开发运用随着世界经济的发展，人口的激增，社会的进步，人们对能源的需求日益增长。
占地球表面70%的广阔海洋，集中了97%的水量，蕴藏着大量的能源，即海洋能。
近20数年来，受化石燃料能源危机和环境变化压力的驱动，作为重要可再生能源之一的海洋能事业取得了很大发展，在相关高技术后援的支持下，海洋能应用技术日趋成熟，为人类在下个世纪充足运用海洋能展示了美好的前景。
海洋能源通常指海洋中所蕴藏的可再生的自然能源，重要为潮汐能、波浪能、海流能（潮流能）、海水温差能和海水盐差能。
更广义的海洋能源还涉及海洋上空的风能、海洋表面的太阳能以及海洋生物质能等。
究其成因，潮汐能和潮流能来源于太阳和月亮对地球的引力变化，其他基本上源于太阳辐射。
海洋能源按储存形式又可分为机械能、热能和化学能。
其中，潮汐能、海流能和波浪能为机械能，海水温差能为热能，海水盐差能为化学能。
其中波浪由于开发过程中对环境影响最小且以机械能的形式存在，是品位最高的海洋能。
据估算，全世界波浪能的理论值约为109Kw量级。
是现在世界发电量的数百倍，有着广阔的商用前景，因而也是各国海洋研究的重点。
自20世纪70年代世界石油危机以来，各国不断投入大量资金人力开展波浪能开发运用的研究，并取得较大的成果。
日，英，美，澳的国家都研制出应用波浪发电的装置，并应用于波浪发电中。
我国对波浪能的研究，运用起步较晚，目前我国东南沿海福建。
广东等地区已在实验一些波浪发电装置波浪能简介：波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。
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。
波浪能是海洋能源中能量最不稳定的一种能源。
波浪能是由风把能量传递给海洋而产生的，它实质上是吸取了风能而形成的。
能量传递速率和风速有关，也和风与水互相作用的距离有关。
波浪可以用波高、波长和波周期等特性来描述目前波浪能的重要的重要运用方式是波浪能发电，此外，波浪能还可以用于抽水、供热、海水淡化以及制氢等。
海洋波浪能发电技术的研究进展
海洋波浪能发电技术的研究进展一、现状分析随着全球对可再生能源的需求不断增长，海洋波浪能作为一种清洁、可持续的能源形式备受关注。
海洋波浪能发电技术以其独特的优势，成为新能源开发领域的热点研究方向之一。
目前，海洋波浪能发电技术已经取得了一些进展，但仍然面临诸多挑战。
海洋波浪能发电技术的发展受到技术水平限制。
目前主流的海洋波浪能发电技术包括波浪能压电发电技术、波浪能液压发电技术、波浪能空气力发电技术等。
这些技术在海洋环境中受到海水腐蚀、机械损耗等多种因素的影响，技术稳定性有待提高。
海洋波浪能资源分布不均匀也制约了技术的应用。
全球各地的海洋波浪资源分布不均，有些地区波浪资源非常丰富，而有些地区则相对匮乏。
这导致了一些技术在实际应用中难以推广。
二、存在问题1. 技术水平不断提升，但仍存在腐蚀、损耗等问题。
2. 海洋波浪资源分布不均匀，导致一些技术无法大规模应用。
3. 技术成本较高，制约了海洋波浪能发电技术的商业化进程。
4. 波浪发电设备对海洋环境的适应性有待提高。
5. 波浪能发电技术的可持续性和稳定性需要进一步研究。
三、对策建议1. 加强技术研发，提升海洋波浪能发电技术的稳定性和耐久性。
通过材料的优化、结构的设计等手段，降低技术的腐蚀、损耗等问题，提高技术的可靠性。
2. 开展波浪资源调研，深入了解各地海洋波浪资源分布情况，合理规划技术应用区域，促进技术的推广和应用。
3. 降低技术成本，推动海洋波浪能发电技术的商业化进程。
通过技术优化、产业链整合等手段，降低技术研发和生产成本，提高技术的竞争力。
4. 强化环境监测和保护，提高波浪发电设备对海洋环境的适应性。
加强设备的环境适应性设计，减少对海洋生态环境的影响，确保技术的可持续发展。
5. 推动跨学科合作，促进波浪能发电技术的综合研究。
加强能源、材料、环境等领域的交叉合作，推动技术的创新和发展。
结语海洋波浪能发电技术作为新能源领域的重要方向，将在未来发挥重要作用。
波浪能利用发展历史与关键技术
波浪能利用发展历史与关键技术波浪能是一种可再生能源，它利用海洋波浪的动能来产生电力。
波浪能的利用历史可以追溯到19世纪末期，当时人们开始尝试利用波浪能来驱动机器。
但是，由于当时的技术水平有限，波浪能的利用并没有得到广泛应用。
直到20世纪末期，随着科技的进步和环保意识的增强，波浪能开始受到人们的重视。
波浪能的利用需要一些关键技术的支持。
其中最重要的技术是波浪能转换技术。
波浪能转换技术是指将海洋波浪的动能转换为电能的技术。
目前，波浪能转换技术主要分为以下几种：第一种是浮动式波浪能转换技术。
这种技术利用浮动装置来收集波浪能。
浮动装置可以是浮标、浮筒、浮板等。
当波浪经过浮动装置时，装置会随波浪上下浮动，从而产生机械能。
机械能可以通过液压装置或发电机转换为电能。
第二种是压力式波浪能转换技术。
这种技术利用波浪的压力差来产生机械能。
具体来说，波浪会使得水面上下起伏，从而形成压力差。
利用这种压力差，可以驱动液压装置或发电机产生电能。
第三种是振动式波浪能转换技术。
这种技术利用波浪的振动来产生机械能。
具体来说，波浪会使得装置上下振动，从而产生机械能。
机械能可以通过液压装置或发电机转换为电能。
以上三种技术都有各自的优缺点。
浮动式技术适用于波浪较大的海域，但是装置的稳定性较差；压力式技术适用于波浪较小的海域，但是装置的效率较低；振动式技术适用于波浪较强的海域，但是装置的制造成本较高。
总的来说，波浪能的利用历史虽然悠久，但是技术的发展还有很大的空间。
未来，随着科技的不断进步，波浪能的利用将会更加广泛，成为一种重要的可再生能源。
海洋波浪能的开发与利用技术
海洋波浪能的开发与利用技术在全球能源需求不断增长，传统能源日益枯竭且环境问题愈发严峻的背景下，寻找和开发新型、清洁、可再生的能源已成为当务之急。
海洋波浪能，作为一种蕴藏量巨大且尚未被充分开发利用的能源形式，逐渐走进了人们的视野。
海洋波浪能的来源主要是风对海面的作用。
当风持续吹拂海面时，产生的能量传递给海水，形成了波浪。
这些波浪蕴含着巨大的机械能，如果能够有效地加以开发和利用，将为人类的能源供应提供强有力的支持。
目前，海洋波浪能的开发与利用技术主要包括以下几种类型。
其一，振荡水柱式技术。
这种技术的原理是利用一个固定在近岸或海上的气室，当波浪进入气室时，推动气室内的空气往复运动，从而驱动空气涡轮机发电。
其优点在于结构相对简单，可靠性较高。
然而，它的能量转换效率在一定程度上受到限制，且对于波浪条件的要求较为苛刻。
其二，点头鸭式技术。
这一技术的装置形状类似于鸭子的头部，能够随着波浪的运动上下点头，从而将波浪的机械能转化为电能。
点头鸭式装置的优点是在较宽的波浪频率范围内都能工作，能量捕获效率相对较高。
但其缺点是机械结构较为复杂，维护成本较高。
其三，筏式技术。
通过多个浮体连接成筏状，随着波浪的起伏，浮体之间产生相对运动，进而驱动液压系统或发电装置工作。
筏式技术的优势在于可以适应不同方向的波浪，但也存在着装置规模较大、安装和维护难度较高的问题。
在海洋波浪能开发利用的过程中，面临着诸多技术挑战和难题。
首先是能量转换效率的问题。
尽管已经有了多种技术手段，但目前波浪能的转换效率普遍不高，如何进一步提高能量转换效率，是一个亟待解决的关键问题。
其次是装置的可靠性和耐久性。
海洋环境极为恶劣，包括高盐度、强风浪、腐蚀等，这对波浪能装置的材料和结构提出了极高的要求。
如何确保装置在长期的海洋环境中稳定运行，减少维护成本，是需要攻克的重要难题。
再者是海洋生态环境的影响。
大规模的波浪能开发装置可能会对海洋生态系统造成一定的影响，如改变海洋流场、影响海洋生物的栖息地等。
水波动力的利用技术
水波动力的利用技术随着人们对环境保护和可再生能源的关注度不断提高，人们对水波动力的利用技术也越来越感兴趣。
水波动力是指潮汐、波浪、涌浪、水流等水动力形式，将其转换为机械或电力能的技术。
本文将探讨水波动力的利用技术和其中的一些现有和未来的应用。
1. 在水波动力的利用技术中，一个重要的部分是海浪能的利用。
目前，常见的利用海浪能的方式有两种：波浪能转换和潮汐能转换。
1.1 波浪能转换波浪能转换是指将波浪能转换为机械或电力能。
这种技术的实现方式有很多，包括：1.1.1 浮式能转换器浮式能转换器主要利用在海上漂浮的设备来利用海浪能。
它们通过吸收或折射海浪能来进行机械或电能转换。
1.1.2 压力差型电力发电机这种发电机将海浪能转换为海水的压力差来发电。
当波浪涌动时，海水的压力差就会被转换为机械能，然后被电力发电机转化为电能。
1.1.3 冲击吸收能转换器冲击吸收能转换器是一种固定在海岸或海堤上的设备。
它们利用固定的机械结构来吸收波浪能，然后将其转换成电能。
1.2 潮汐能转换潮汐能转换是指将潮汐能转换为机械或电力能。
目前潮汐能转换的技术主要有两种：潮流发电和潮汐垂直轴风力发电。
1.2.1 潮流发电潮流发电是通过将海水中的潮流转化为机械或电力能。
它们利用文丘里效应来转换潮流能，并将其输出为电能。
1.2.2 潮汐垂直轴风力发电潮汐垂直轴风力发电是通过将海水中的水流转换为机械或电力能。
它们利用垂直轴的风力装置来转换水流，并将其输出为电能。
2. 水波动力应用案例水波动力技术有很多应用案例，这里我们来介绍一些现有和未来的应用。
2.1 离岸风电离岸风电已经成为了欧洲的主要风电发电方式。
在这种发电方式下，发电机被放置在海上并利用风力来旋转。
但是，这种方式带来了很多的问题，比如建设起来需要巨额资金和复杂的工程，以及海上环境的恶劣条件等。
而通过将海浪能转换为电能，可以更容易地实现对海上风电的开发，为发电公司提供一个更好的选择。
2.2 海洋气候预测与海浪预测模型的改进波浪能利用对气候预测和海浪预测有很大作用，这是因为波浪是海洋之地气候系统中的一个重要组成部分。
海洋工程中的潮流能发电技术研究
海洋工程中的潮流能发电技术研究潮流能是一种可再生能源，指的是利用海洋中的潮汐运动所携带的动能来产生电能的一种技术。
相比于传统的化石燃料发电方式，潮流能发电具有环保、可持续等优势，因此一直以来都是海洋工程研究的热点之一。
本文将重点探讨海洋工程中的潮流能发电技术研究现状和未来发展趋势。
当前，海洋工程中的潮流能发电主要有以下几种技术：海流涡轮发电技术、潮汐发电技术和波浪发电技术。
海流涡轮发电技术通过将涡轮机置于海底，利用潮流旋涡的能量将涡轮机驱动从而产生电能。
潮汐发电技术则是利用潮汐的涨落运动，通过水流经过涡轮机驱动发电，类似于水电站的工作原理。
而波浪发电技术则是通过将漂浮装置置于海面，利用波浪的起伏运动使其产生机械能，再经过波动发电机将其转化为电能。
海洋工程中的潮流能发电技术具有以下的优势：首先，潮流能是一种可预测的能源，潮汐和海流运动非常规律，因此可以提前计算和规划发电效率。
其次，相比于风能和太阳能，潮流能具有更高的能量密度，可以获得更高的能源输出。
此外，潮流能不受季节和天气等因素的影响，具有稳定可靠的发电性能。
最重要的是，潮流能发电几乎不会对海洋环境造成污染和生态破坏，与其他能源开发方式相比具有更好的环境友好性。
然而，海洋工程中的潮流能发电技术还面临一些挑战和问题。
首先，潮流能发电技术的成本仍然相对较高，限制了其大规模应用和商业化发展。
此外，潮汐和海流的能量分布不均匀，特定位置的潮流能资源丰富，但并非所有海域都适合潮流能发电。
还有，潮汐和海流对设备的损耗较大，需要耐久可靠的设备来抵御海洋环境的腐蚀和磨损。
此外，潮汐和海流运动对海洋生态系统也会产生一定的影响，需要进行生态环境评估和保护。
为了解决上述问题并推动潮流能发电技术的发展，目前的研究工作主要集中在以下几个方面：首先，强化技术研发和创新，降低设备的成本，提高潮流能发电的效率和经济性。
其次，加强资源评估和可行性研究，选取适宜的海域进行潮流能发电项目的规划和布局。
海洋技术研究 海洋可再生能源开发利用与技术进展
海洋论坛▏海洋可再生能源开发利用与技术进展海洋可再生能源通常是指海洋特有的依附于海水的潮汐能、潮流能、波浪能、温差能和盐差能。
除潮汐能和潮流能是月球和太阳引潮力的作用产生以外，其他的均产生于太阳辐射。
在我国，海洋能开发利用意义重大，中国拥有长达1.8万km的大陆海岸线和1.4万km的岛屿海岸线，1万多个大小不同的海岛和岛礁，海岛缺电现象严重。
开发海洋能资源，发展海洋能发电和海水淡化等综合利用，为边远海岛提供充足、稳定的能源和淡水供给，建设宜居可守海岛，维护国家主权和海洋权益，是中国海岛、海防建设的迫切需要。
海洋能具有开发潜力大、可持续利用、绿色清洁等优势，国际上非常重视海洋能的开发利用，将其作为战略性资源开展技术储备；但海洋能利用也存在开发难度较大、能量密度不高、稳定性较差、分布不均匀等不足，国际海洋能技术研发还面临着诸多风险和不确定性。
目前，国际潮汐能技术已达到商业化运行阶段，潮流能技术已进入全比例样机实海况测试阶段，波浪能技术已进入工程样机实海况测试阶段，温差能技术已进入比例样机实海况测试阶段，盐差能技术尚处于实验室验证阶段。
同时，为了充分高效的获取海洋可再生能源，根据海洋能资源的条件不同，各种新技术不断涌现。
一、国外现状⒈潮汐能潮汐能是指受月球和太阳对地球产生的引潮力的作用而周期性涨落所储存的势能。
潮汐能发电技术一般是通过建筑拦潮坝，利用潮水涨落形成的水位差，使具有一定水头的潮水流过安装在坝体内的水轮机带动发电机发电的技术，原理与水力发电相似。
传统潮汐能开发利用主要有单库双向、单库单向、双库单向及双库双向等几种方式。
作为最成熟的海洋能发电技术，传统拦坝式潮汐能技术早在数十年前就已实现商业化运行。
目前，国际上在运行的拦坝式潮汐电站主要采用单库方式。
如建于1966年的法国朗斯电站(240MW)，采用单库双向工作方式，即通过拦坝形成一个水库，在涨潮时或落潮时均可发电，平潮时不发电；建于1984年的加拿大安纳波利斯电站(20MW)，采用单库单向工作方式，只有一个水库，且只在落潮时发电。
波浪和潮汐能开发技术的研发进展
波浪和潮汐能开发技术的研发进展J. 魏莱普;马元珽【摘要】对于修建发电站而言,海洋代表了最具挑战性的环境之一.对日益增长的能源需求,以及对温室气体排放和缺少可再生新能源的担心,要求工程开发商寻找开发具有挑战性能源形式的解决方案.对潮汐能发电技术的设计原理、波浪和潮汐能开发技术的研发进展等作了简要介绍.【期刊名称】《水利水电快报》【年(卷),期】2010(031)004【总页数】5页(P14-18)【关键词】波浪;潮汐能;运用;水电站;技术研究【作者】J. 魏莱普;马元珽【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】P731.23主要由于石油和天然气的涨价,导致对各种可再生能源的需求日益增加。
即使海洋能源(波浪和潮汐能)的利用领域还处于萌芽状态,但人们对开发利用海洋波浪和潮汐能的兴趣与日俱增,尤其是已经引起欧美公用事业部门的注意。
在他们看来,目前的可再生能源利用形式几乎不能满足其雄心勃勃的开发清洁能源的目标。
20世纪 90年代以来,该行业主要由追求理想的发明家所推动,这种兴趣的增长对促进海洋能源的开发利用领域具有积极意义。
至今,只有几家公司拥有接近商业可行性的开发可再生能源的技术,还有约 20～30家公司掌握着有前景的产品开发的基本原理,不过,都还处于早期试验和原型机的阶段。
几乎所有这些公司都是由政府、(法人的)风险资金、公用事业机构提供资金或自筹资金。
对于大多数处于起步阶段的公司,却难以获得足够的资金。
参与该领域的大型工业公司仍然寥寥无几。
预计海洋能源的生产成本高昂,尤其是对于规模比较小的公司,有时会感到力不从心。
有几家开发商已经宣布了几个数兆瓦级的工程,但是,全球实际连网的额定容量几乎不超过 2～3MW。
实际上,没有一个工程宣布能准时发电。
通常至少要拖延 1 a,原因很多,比如:缺少资金;为争取租用海洋安装船只,不得不与石油和天然气部门进行日益激烈的价格竞争(以及即将与近海风电行业的竞争);最后是要应付苛刻的海洋环境的技术挑战。
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1930年 1930年 2001年 2001年
大气中温室气体富集的浓度变化
夏威夷Mauna Loa 夏威夷 观象台 测量的大气CO2浓 测量的大气 浓 度变化
目前排放大国： 目前排放大国： 美、中、俄、日、印
1856-2004年全球地表温度变化 年全球地表0 1875 1900 1925 1950 1975 2000 2025 2050
Source: Shell Global Scenarios
1.4 能源形势（中国） 能源形势（中国）
能源资源有限 能源效率低下
技术落后 能源利用效率是世界均值的 10% 每 GDP能耗是美国的 4 倍、欧 能耗是美国的 洲的 6 倍、日本的 10倍 。 倍 需求总量 3 G TEC 能源供给 2.6 G TEC 能源缺口超过 0.4 G TEC
年气候平均） （相对于1961-1990年30年气候平均） 相对于 年 年气候平均
（根据IPCC, 根据 2001改绘） 改绘） 改绘
379 ppmv
壳牌石油所做的能源需求预测
% of Primary Energy 80% Traditional 60% Coal
40%
Oil Gas New Renewables Biofuels Nuclear
大力调整经济结构 大力调整经济结构 调整 合理开发资源 合理开发资源 开发 积极利用国际资源 积极利用国际资源 利用 加快发展 加快发展RE 发展
2 海洋可再生能源
潮汐能（位能） 潮汐能（位能）： 源于地球旋转和月球、太阳引力，长周期波储存， 源于地球旋转和月球、太阳引力，长周期波储存，能量与潮差和潮 量成正比。 量成正比。 潮流能（动能） 潮流能（动能）： 源于地球旋转和月球、太阳引力，与潮汐相伴， 源于地球旋转和月球、太阳引力，与潮汐相伴，能量与流速平方和 通流量成正比。（海水环流： 。（海水环流 温差）。 通流量成正比。（海水环流：风、温差）。 波浪能（位能和动能） 波浪能（位能和动能）： 源于风的作用，短周期波储存， 源于风的作用，短周期波储存，能量与波高的平方和波动水域面积 成正比。 成正比。 温差能（热能） 温差能（热能）： 源于海面高水温与深层冷水的温差，能量与温度差和水量成正比。 源于海面高水温与深层冷水的温差，能量与温度差和水量成正比。 盐差能（化学能） 盐差能（化学能）： 源于河口水域淡水与海水间的盐度差（梯度）， ），淡水向海水产生渗 源于河口水域淡水与海水间的盐度差（梯度），淡水向海水产生渗 透压力，能量与渗透压差和流量成正比。 透压力，能量与渗透压差和流量成正比。
世界平均
能源需求巨大（ 能源需求巨大（2020年） 年
RE should provide at lest
0.2 G TEC
1.5 能源对策
2005.01：京都议定书生效 实施清洁发展（ 2005.01：京都议定书生效——实施清洁发展（CDM）机制 实施清洁发展 CDM） 2006.01.01： 可再生能源法》 aw实施 2006.01.01：《可再生能源法》Renewable Energy Law实施 2006－2020： 国家中长期科技发展纲要》 2006－2020：《国家中长期科技发展纲要》——优先发展主题 优先发展主题 2006.05.30： 可再生能源发展专项资金管理办法》 2006.05.30：《可再生能源发展专项资金管理办法》下发 2007.08.30： 可再生能源中长期发展规划》 2007.08.30：《可再生能源中长期发展规划》发布
海洋能资源估计（Estimated Global OE Resource）
• Worldwide Marine Renewable’s Resource Distribution:
General hot-spots (indicative / not complete) hot(Tidal, Offshore Wind, Salinity gradient...) Wave OTEC
波能转换技术
振荡水柱技术（ 振荡水柱技术（OWC） ） ——岸式、离岸式 岸式、 岸式 点吸收浮子技术（ 点吸收浮子技术（Buoy） ） 摆式(Pendulum) 摆式 阀式技术(Raft) 阀式技术 鸭式(Duck) 鸭式 收缩坡道技术(Tapchan) 收缩坡道技术
应用
优势
劣势
发 电 运输、 运输、供热 高度浓缩能源 机械能 发 电 极高度浓缩能源 运输、 运输、军事
1.2 资源问题
全球累计发现资源 823 G TEC，剩余可开采资源 ，剩余可开采资源139 G TEC。 。 全球剩余资源可开采年限： 全球剩余资源可开采年限：煤炭 80 年、石油 15 年、 天 然气30 然气 年。 中国资源主要是煤，缺乏石油和天然气，水资源丰富。 中国资源主要是煤，缺乏石油和天然气，水资源丰富。 中国资源占全球10％，人均资源是世界人均40% 。 中国资源占全球 ％，人均资源是世界人均 ％， 常规能源资源比例
描述波浪的参数
波长λ，波高 ＝ 波长 ，波高H＝2A 周期T 周期
3.1 波浪特性与能量
波浪的能量
波能
1 T + V = ρ gH 2 λ 8
波能密度： 波能密度：单位面积上的波能
1 E = ρ gH 2 8 ( J m2 )
能流密度：通过1米宽度 能流密度：通过 米宽度 转移的波能 P = E ⋅ Cg
潮汐Tides 潮汐 潮流Tidal (Marine) Current 潮流 波浪Waves 波浪 温差Thermal Gradient 温差 盐差Salinity Gradient 盐差
全球资源 中国理论平均功 (TWh/year) 率 (GW)
300+ 800+ 80000 10000 2000 125 110 14.0 12.9
中国著名的潮流水道
shore line: 18,000 km islands: 6960
High Tidal current Energy Density Channels
Region Channel Province North Hangzhou Bay Zhejiang Jintang channel Guishan Channel Xihoumen Channel Region Class Max. energy density (kW/m2) I I I I 28.99 25.93 23.89 19.08 3090 Averaged theor. power (MW) 3830
1 能源形势与对策
资源问题 环境问题 发展问题 技术问题 国家对策
1.1 基本能量
起源 能量来源
太阳能 风 能 太阳 (光源 光源) 光源 水 能 波浪能 生物能 重力 (引力 引力) 引力 地核 热能 化学 燃料 核能 潮汐能 地热能 煤 炭 石 油 天然气 铀 发 电 机械能 供 热 发 电 完全可再生 大部分可再生 很少获取地点； 很少获取地点； 对当地影响大 很少获取地点； 很少获取地点； 对当地影响 污染、 污染、有限资源 重污染、辐射威胁； 重污染、辐射威胁； 有限资源 发 电 供 热 机械能 完全可再生， 完全可再生， 太阳能随处可得 视觉影响，散播或密度低； 视觉影响，散播或密度低； 风能、水能非随处可得； 风能、水能非随处可得； 生物能会导致空气污染
名称 煤炭 石油&天然气 石油 天然气 核能&水能 核能 水能 全球 26％ ％ 64％ ％ 10％ ％ 中国 66％ ％ 26％ ％ 8％ ％
1.3 环境问题
• • 人居环境压力 酸雨、 酸雨、碳黑发放 呼吸系统疾病 其它国家的压力 2010年，中国排放 年 的温室气体占22.3%, 的温室气体占 超过美国。 超过美国。
海洋能利用技术开发现状分布
海洋能利用障碍与挑战（IEA-OES report,2006） ）
全国性的研究创新、 全国性的研究创新、市场开发和基于市场的 能源政策对海洋能开放的国家数量不足。 能源政策对海洋能开放的国家数量不足。 单个全尺度实型转换装置的性能及其对环境 影响的海上试验已经展开。但是， 影响的海上试验已经展开。但是，缺乏很多 个全尺度实型转换装置的性能及其对环境影 响的海上试验。 响的海上试验。 缺乏项目立项的认证与许可程序 还没有国际上认可的装置性能评价准则和标 准。 面临电网连接和容量受限的挑战。 面临电网连接和容量受限的挑战。
波浪能资源分布
地球上有开发价值的波能蕴藏量 地球上有开发价值的波能蕴藏量: 大于 2 TW 蕴藏量:
40 60
30
70
40 30 20 20 30 50 70 30 20 20 10 20 20 40 30 50 40 40 40 20 10 20 20 30 60 70 100 30 15 20 20
= 1257 H 2 ⋅ C g (W m)
C g = 0.625 λ
T ≈ 0.8 λ
例如：波长＝ 例如：波长＝50m，H＝1m，P＝5.5kW/m。 ， ＝ ， ＝ 。
3.2 波能转换原理、系统与技术 波能转换原理、
波能转换原理
利用物体受波浪作用的升沉和摆动， 利用物体受波浪作用的升沉和摆动，将 波能转换为机械能。 波能转换为机械能。 利用波浪行进爬升将波浪动能转换为势 再将势能转换为动能和机械能。 能，再将势能转换为动能和机械能。
16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0
人均能耗（吨标准煤 ） 人均能耗 （ 吨标准煤） 人均用电量（千瓦时 ） 人均用电量 （ 千瓦时） 1292
2100 5800 6580 8532 8215
14700 12300
2540
1462
中国
美国
日本
OECD
海洋能利用技术开发现状（IEA-OES report,2006）