摆式波浪能发电技术研究
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。
波浪能发电技术应用研究现状及发展方向

收稿日期:2020-08-19作者简介:周宇涵(2000—),男,上海电力大学新能源科学与工程专业本科在读。
DOI:10.16525/ki.14-1362/n.2020.11.46总第197期2020年第11期Total of197 No.11,2020应用推广现代工业经济和信息化Modern Industrial Economy and Informationization波浪能发电技术应用研究现状及发展方向周宇涵(上海电力大学,上海200000)摘要:阐述常见的几种波浪能发电装置及其原理,分析目前利用波浪能发电的装置存在的问题,提出相关技术问题的解决方法,对波浪能的未来发展方向进行了展望。
关键词:波浪能发电技术;应用研究现状;发展方向中图分类号:P743.2;TM6文献标识码:A文章编号:2095-0748(2020)11-0105-02 1波浪能使用现状当今时代人们对能源的需求量巨大,新能源开发越来越受到人们的关注,人类正努力开发更多新能源技术提高现有技术的效率,以达到既环保又能充分满足能源需求的目的。
其中,海洋中可利用的能源也是渐渐兴起的主力军。
海洋中的波浪能因为能量蕴藏量大、分布广、波浪传输过程中能量损失较小等优点,被认为是一种高质量的海洋资源,同时其能量转化装置也较为简单[1]。
地球70%的表面积被海洋覆盖,据有关数据表明,在太平洋、大西洋东岸中纬度30°~40°区域,波浪能可达30~70kW/m,某些地方更高达100kW/m,可开发利用能源的总量足够多。
世界上很多国家都在研究波浪能技术,并获得了一定成果。
最早利用机械获取波浪能的装置是法国人吉拉德在1799年发明的。
几十年来,英国、美国、日本、丹麦的波浪能发电技术较为领先,我国从20世纪70年代开始逐渐研究波浪能技术,航标灯波浪能发电装置投入批量生产[2]。
现代利用波浪能发电的装置主要有振荡式、摇摆式、筏式、鸭式等,在波浪的作用下,带动装置内的齿轮、轴、铰链、活塞作往复运动,转化为装置内的机械能,进而转化为电能。
摆式波浪发电装置原理

摆式波浪发电装置原理
摆式波浪发电装置原理
摆式波浪发电装置是一种利用海浪能量发电的新型设备,该装置具有
简单、高效、可靠等优点,正逐渐成为海洋能源开发的热点。
该装置的原理是利用波浪的能量,将海浪的上下浮动转变为液压油的
往返运动,进而驱动液压发电机工作,输出电能。
更具体来说,该装置由摆动臂、摆动缸、摆杆和液压发电机组成。
摆
动臂和摆动缸连接在一起,摆杆连接在摆动缸和液压发电机之间。
当
海浪推动摆动臂上下摆动时,摆动臂和摆动缸一起运动,液压油经过
缸内承压缸体进入较小的缸腔,使摆杆上移。
当海浪使摆动臂下降时,则会使摆动缸向下运动,液压油经过缸内的液阻阀进入较大的缸腔,
使摆杆下降。
这种液压油的往返转化为液压发电机转子的匀速旋转,
进而输出电能。
与传统的海浪能利用装置相比,该装置具有结构简单、传动机构少、
运动稳定等特点。
同时,液压发电机具有功率密度大、效率高、运转
顺畅等优势,可以更好地满足海洋能源的发电需求。
当然,该装置也存在一些问题,如波浪大小、方向、速度不同,可能会对摆动产生影响,引起摆动幅度的不稳定性,需要更好的控制系统来调整波浪的能量,保证装置的稳定性和高效性。
总的来看,摆式波浪发电装置的原理是非常简单、实用的,是未来海洋能源开发的重要手段之一。
南鲲号漂浮式波浪发电_环境保护措施_概述及解释说明

南鲲号漂浮式波浪发电环境保护措施概述及解释说明1. 引言1.1 概述南鲲号漂浮式波浪发电是一种利用海洋波浪能源进行发电的先进技术。
随着全球对可再生能源的需求不断增加以及对传统能源的环境危害日益关注,波浪发电作为一种清洁、可持续的能源形式受到了广泛关注和研究。
南鲲号作为中国自主研制并投入实际运行的大型漂浮式波浪发电装置,具备较高的技术水平和丰富的应用经验,成为该领域中的一个重要代表。
本文将对南鲲号漂浮式波浪发电及其环境保护措施进行概述与解释说明。
首先介绍文章结构和目标,然后详细描述南鲲号漂浮式波浪发电的技术原理和设备特点。
接下来将重点讨论波浪发电对环境产生的影响,并提出减少生态风险和促进生态恢复的措施。
最后阐述南鲲号漂浮式波浪发电在环境保护方面所起到的积极作用,并探讨其对环境保护的意义和影响。
1.2 文章结构本文分为五个部分,分别是引言、南鲲号漂浮式波浪发电、环境保护措施、概述及解释说明以及结论。
在引言部分,我们将简要概述文章的主要内容以及研究目标。
在第二部分,我们将具体介绍南鲲号漂浮式波浪发电的概念、技术原理以及设备介绍。
第三部分将重点关注波浪发电对环境的影响,并提出减少生态风险和促进生态恢复的措施。
在第四部分中,我们将详细解释南鲲号漂浮式波浪发电如何实现环境保护措施的目标,并讨论其对环境保护的意义和影响。
最后,在结论部分,我们将总结文章要点和观点,并提出展望和建议。
1.3 目的本文旨在全面了解南鲲号漂浮式波浪发电及其环境保护措施,并深入探讨它对环境保护所起到的积极作用和意义。
通过对南鲲号漂浮式波浪发电的研究,我们能够更好地认识波浪发电技术在解决能源供应和环境保护方面的重要性,并为进一步推广和应用这项技术提供参考和借鉴。
同时,本文也旨在引起人们对可再生能源开发和利用以及环境保护问题的关注,推动科学社会的可持续发展。
2. 南鲲号漂浮式波浪发电2.1 概述南鲲号漂浮式波浪发电是一种利用海洋波浪能量进行发电的创新技术。
波浪能发电技术研究及其应用

波浪能发电技术研究及其应用第一章:引言波浪能是一种廉价、环保的可再生能源,一直以来都备受关注。
随着科技的进步,波浪能发电技术获得了巨大的发展,已经逐渐成为可再生能源领域的重要研究方向。
本文对波浪能发电技术的研究及应用进行了详细的探讨。
第二章:波浪能资源概况波浪能是一种取之不竭的可再生能源,根据不同的测算方法,全球海洋波浪能资源总量为2000~10000GW,这是非常可观的能源储备。
目前,全球仅有少数国家开发了波浪能,其中最具代表性的是英国、葡萄牙、西班牙、爱尔兰等国家。
第三章:波浪能发电原理波浪能主要利用水面上涨落的波浪动能来发电,其主要的发电原理为机械能转换为电能。
通常,波浪能发电系统包括波浪能捕捉装置、能量转换机构、发电设备、电力传输和控制系统五个部分。
波浪能捕捉装置是通过波浪的起伏来产生机械运动,进而驱动液压泵或机械传动机构,使得机械能被转化为电能输出,并通过电力传输和控制系统向外输出电力。
第四章:波浪能发电技术的类型波浪能发电技术的研发主要包括以下几种类型:浮体式波浪能发电技术、压电效应波浪能发电技术、直接发电波浪能发电技术等。
其中,浮体式波浪能发电技术是较为成熟的技术之一,它通过球形、圆柱、鼓形等形状的浮子、浮板根据波浪涨落产生的水流动力旋转涡轮机驱动发电机发电。
压电效应波浪能发电技术则是应用于海洋波浪中的电压产生和电荷累积特性,将其转换为电能。
直接发电波浪能发电技术则是使用波浪能直接恒定的运动方式产生电能。
第五章:波浪能发电技术的应用前景波浪能发电技术是非常有前景的发展方向,主要得益于以下几点:波浪能资源丰富、成本较低、环保节能、可再生等特点。
目前,世界上已经有不少国家开始积极地开展波浪能发电项目的建设,其中英国是最为活跃的国家之一,波浪能占其可再生能源中的比例已经达到22%。
随着波浪能发电技术的不断发展,相信我们将会看到更多的国家参与到这个领域的建设中来。
第六章:结论波浪能发电技术的研究及应用正迎来发展的重要时期,其具有广阔的应用前景和不可替代的环保经济利益。
波浪能发电技术研究

即能量 的传递过 程 ,包括机械传动、低压水力传动 、 高压液压传动 、气动传动 ,使波浪能转换为有用 的机 械能。第三级转换又称最终转换 ,即由机械能通过发 电机 转换 为 电能 。 目前对 于 波 浪发 电装 置 的研 究 包括 :振 荡 水柱 式 波浪 能装 置 、摆 式波 浪 能装 置 以及 聚波储 能 式 波 浪能 装置 【 1 J 。振荡 水 柱 式 和 摆 式都 是 基 于 起伏 的海 面 运 动 产生 波浪 能 ,进 而使 装 置摆 动旋 转 ,带 动 涡轮 机转 动 发 电 ;聚波式 是 基 于波 浪增 压 ,形 成 高压水 冲击水 轮
Re s e a r c h o n Wa v e Po we r Ge n e r a t i o n Te c h no l o g y
G UO Ho n g - y u , YI N Ga n g
( S h u o z h o u V o c a t i o n a l T e c h n i c a l C o l l e g e , S h u o z h o u 0 3 6 0 0 2 , S h a n x i , Ch i n a )
然 界 中可 以不 断再 生并 有规 律得 到 补充 或 重复 利用 的 能 源 ,如 太 阳 能 、风 能 、海 洋 能 、生 物 质 能 和 水 能等。 海 洋 占地球 表 面 7 0 %,蕴 藏着 巨大 的能量 ,其 中
2 波浪能发 电装置
波浪能发电原理 主要是将波浪力转换为压缩空气
来 驱 动空气 透 平发 电机 发 电 。波 浪能 的转 换 一般 有 三 级 。第 一级 为 波浪 能 的收 集 ,通 常采 用 聚波 和共 振 的 方 法 把 分 散 的波 浪能 聚 集起 来 。第 二、温差能 、盐差能等。 其 中 ,波浪 能 由于开发 过程 中对 环 境影 响 最小 且 以机 械 能 的形 式存 在 ,是海 洋 能利 用研 究 中近 期研 究 得较 多 的能 源之 一 。
波浪能发电的原理

波浪能发电的原理引言:随着世界能源需求的不断增长,人们对可再生能源的利用越来越重视。
波浪能作为一种新型的可再生能源,具有巨大的潜力。
本文将介绍波浪能发电的原理,并探讨其在可再生能源领域的应用前景。
一、波浪能发电的概述波浪能发电是利用海洋波浪的动力来产生电能的一种技术。
它利用波浪的能量转换成机械能,再通过发电机将机械能转换为电能。
波浪能发电不仅可以提供清洁的能源,还可以减少对传统能源的依赖,降低环境污染。
二、波浪能发电的原理1. 波浪的形成波浪是由风力在海洋表面产生的,当风力作用在海洋表面时,会产生波浪。
波浪的形成与风力的强度、风向、海洋的深度等因素有关。
2. 波浪的传播波浪在传播过程中,会受到海洋的各种因素的影响。
波浪会向前传播,并在浅水区发生折射、反射和干涉等现象。
3. 波浪能的捕获波浪能发电的关键在于捕获波浪的能量。
目前常用的捕获方式有浮标式装置、压力差装置和摆式装置等。
这些装置可以将波浪的能量转化为机械能。
4. 机械能的转换捕获到的波浪能经过装置转化为机械能,最常见的方式是通过液压系统将波浪的能量转化为水流的能量。
液压系统中的液体会受到波浪的作用力而产生流动,最终推动液压发电机发电。
5. 电能的输出机械能转换为电能是通过发电机来实现的。
波浪能发电使用的发电机与传统的发电机原理类似,通过磁场和线圈的相互作用,将机械能转化为电能。
三、波浪能发电的应用前景波浪能发电作为一种新型的可再生能源技术,具有很大的应用前景。
它可以广泛应用于海洋国家和地区,尤其是那些拥有丰富海洋资源的地区。
波浪能发电不受地理环境限制,可以在海洋上建设波浪发电厂,为周边地区提供清洁的电力。
波浪能发电还可以与其他能源发电技术相结合,形成能源互补的模式。
例如,可以将波浪能发电与太阳能发电、风能发电等技术相结合,形成综合能源系统,实现能源的高效利用。
虽然波浪能发电技术还面临一些挑战,例如装置的稳定性、维护成本等问题,但随着科技的不断进步和经验的积累,这些问题将逐渐得到解决。
波浪能发电技术的研究与应用

波浪能发电技术的研究与应用随着人们对环境问题日益重视,各种可再生能源的研究与应用越来越受到关注。
其中波浪能发电技术在可再生能源领域中占据着重要的地位。
本文将着重探讨波浪能发电技术的研究现状、应用前景以及面临的挑战。
一、波浪能发电技术的研究现状波浪能发电技术是一种将波浪能转化为可用电力的技术。
发电设备通常安装在海洋中,通过浪涌和涨潮的能量来转换机械能为电能。
随着技术的进步,波浪能发电技术的研究成果得到了不断的提升和发展。
截至目前,波浪能发电技术主要有以下几种:1. 波浮式发电设备波浮式发电设备是一种外形类似于浮标的设备,其基本原理是通过浮标随波浪浮动来传递运动能,最终通过发电机将其转化为电能。
这种技术具有稳定性好、使用寿命长等优点,且适用范围广泛。
2. 波能吸收式发电设备波能吸收式发电设备是通过一系列的浮动器、液压缸和发电机组等组件,实现波浪能量的吸收和转化。
其优点是既能转化涌浪能量,也能转换横波浪能量,适用性强,但需解决部件的维护等问题。
3. 海底波浪发电设备海底波浪发电设备是将发电设备安装在海底,通过压缩波浪传递机械能,再将其转化为电能。
其优点是对海洋生态影响小,但需要解决海洋环境对设备的侵蚀、维护难度等问题。
二、波浪能发电技术的应用前景波浪能发电技术有着广泛的应用前景。
目前,波浪能发电技术已经在欧洲等多个国家得到应用。
法国的La Rance水库、加拿大的East Coast等地均有大规模的波浪能发电设施建设。
未来,波浪能发电技术将成为世界各国发展可再生能源的重要手段。
根据预测,到2030年,世界上可再生能源的总体供应将占到能源生产的22%左右。
波浪能发电技术作为其中的重要组成部分,将得到广泛应用。
三、波浪能发电技术面临的挑战尽管波浪能发电技术的发展前景广阔,但其中也存在一些挑战和难点:1. 技术难题波浪能发电技术因其研究难度大、技术复杂度高等原因,目前还存在一些技术难题。
例如,如何提高发电转化效率、如何降低发电成本等问题,都需要关注和研究。
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温差能和盐差能等 。
装置 的动能 、或水 的位 能或 中间介 质如液压 油等 的压
波 浪 能作 为 海洋 能 的一 种 , 指海 洋 表 面波 浪所 力能 等 ;二级 能量转换 装置将一 级能量转换 所得到 的 是 具有 的动 能和 势 能 。它 是海 洋 中蕴 藏 最 为丰 富 的能 能量转 换成旋转 机械 的动能 ,如水 力透平 、空气透平 源 之 一 , 是 海 洋 能 利 用 研 究 中 近 期 研 究 得 较 多 的 能 及液压 马达等 ;三级能量 转换将旋转 机械 的动能通过 也
收稿 日期
四嘣暖 刍
Des gn & Dev opmen i el t
摆 式 波 浪 能 发 电技 术 研 究
张文喜 ,叶家玮
( 南理 _大学 土木与交通 学院 ,广州 50 4 华 r 16 0)
摘 要 : 波浪能作为绿色可再生能源,得到各国政府 的重视。世界上进行波浪能发 电技术研究 已 多年,取得 了 经 许多成果。本文简单介绍 了波浪能发电的应用现状以及摆式波浪能发 电的原理及研究进展,对 日 本室兰工业大学以及我 国国家海洋局海洋技术研究所的研究进行 了详细的描述。总结 了摆式波浪能发电的研究成果,探讨未来工程应用 中的研 究方向。 关 键 词 : 波浪能发 电;摆式;能量转换;工程应用
Absr c :Re e rh o v o rg n rt n h sa v n e inf a ty o e h a tfw e a e . u h o hswok ta t s ac n wa ep we e e ai a d a c d sg ic nl v rtep s e d c d s M c fti r o i h sb e n e a e y s in it fm a yc u tis Th sp p rb if nr d c st epe e tstain o t ii gwa ee e g a e n u d  ̄ k n b ce t so n o nr . i a e re yi t u e h r sn i t fu izn v n ry s e l o u o l
态环境 破坏所产 生的负面影 响 日渐严重 。近年来 ,世 其他 的能源利用 形式有 着独特 的优 势。其研究 应用 已
界各 国都在 大力进行着 清洁可再 生能源 的开 发与利用
工 作 , 由 太 阳 能 、风 能 、海 洋 能 、 生 物 能 、 地 热 能 及
趋于成熟, 正在进 入或接 近于商业化发 展阶段 , 向大规模
Re e r h Ov r iw n nd um a ePo rGe r to c s a c e v e o Pe ul W v we ne a i n Te hno o y lg
ZHANG e x ,YEg , a g h u 5 0 4 S uhUnv ri f e h oo y Gu n z o 1 6 0) t
源 之 一
发 电机 转 换 成 电 能 。 由此 三 级 能 量 转 换 装 置 完 成 了 从 波浪 能到 电能 的 转换 ,实现 了波 浪 能 发 电 。
2 波浪能发电应用技术简介
经过 多年 的研 究 , 波浪 能发 电技 术 已逐步 接近 工
研 波浪 能发 电作 为波浪能利用 的主要方式之一 , 类 程应 用水平, 究 的重点也集 中于三种被认为最具有 商 人 作者简介
许多专家学 者都致 人 类 社 会 即 将 步 入 二 十 一 世 纪 的 第 二 个 十 年 ,作 世界第 一 台波浪能发 电机组诞生后,
为世界 主要能源来 源的煤 、石 油 、天然气 等非可再 生 力 于波浪能发 电技术 的深入研究 。波浪能 发电可 以为 资源 口渐枯竭 , 碳排放量过 高所 带来的温室效应 以及生 边远海 岛和海 上设施等 提供清 洁可再 生能源 ,相对 于
和独 立 稳 定 发 电方 向发 展 。
其他可再 生能源组成 的新能源 的开发 利用 已成 为当今
波浪能 发 电系统绝 大部分 可看作 是一个 核心是 三
所 世界各 国重大研 究课题 。海洋能是海 洋 中蕴藏 的可再 级 能 量转 换 装 置 的 系 统 ,如 图 1 示 。 一 般 说来 ,一 级 能量转换装 置直接 与波浪相互 作用 ,将 波浪能转换成 生 自然 能源的总称, 它包 括潮汐能 、波浪能 、海 流能 、
K e r :W a epo rg n r to Pe d u ; e g r n f r ; g n e i g a pl a i n y wo ds v we e e ai n; n ul m En r y ta so m En i e rn p i to c
1 前 言
对其 的研究 已有一百 多年的历史, 当二十世纪 五十年代
a dter s ac r ge so e d lm v o rg n r t n tc n lg , e cie h r fMu o a ie st n tt n h ee r hp o r s n p n uu wa ep we e e ai e h o o y d s r stewo ko r rn Un v riya d Sae o b Oc a i mi itai na ds mma z stea he e n so e d lm v o r e e ai ntc n lg . e ncAd nsr t n u o i r e h c iv me t np n u u wa ep we n rto h oo y g e