波浪能发电(新能源发电)
新能源的潮汐能技术与海洋能利用
新能源的潮汐能技术与海洋能利用潮汐能技术和海洋能利用作为新能源领域的重要组成部分，正日益受到人们的关注。
本文将探讨潮汐能技术的原理与发展、海洋能的利用方式以及它们在新能源领域的前景。
一、潮汐能技术的原理与发展潮汐是由于地球引力和离心力的作用而引起的大海水位周期性变化现象。
潮汐能技术利用潮汐能源，将潮汐能转化为电能或其他形式的能源。
潮汐能技术的发展可以追溯到数百年前，但直到近年来才得到长足的发展。
目前，潮汐能技术主要有三种形式：潮汐发电、潮汐动力和潮汐储能。
潮汐发电是最常见的形式，通过建立潮汐发电站，利用潮汐水流带动涡轮机转动发电机，将机械能转化为电能。
潮汐动力则是利用潮汐水流的动力性质，应用于航运、海底资源开发等领域。
潮汐储能则是通过将潮汐能转化为储能形式，实现能源的有效储存和利用。
随着科学技术的不断进步，潮汐能技术在近年来取得了巨大的突破。
潮汐发电技术逐渐商业化，不仅在少数国家得到实际应用，还在全球范围内积极推进。
潮汐动力技术也在航运、海底资源开发等领域得到广泛运用。
潮汐储能技术则处于初级阶段，但已展示出广阔的应用前景。
二、海洋能的利用方式海洋能是指利用海水运动、潮汐、波浪、海流等天然能源，将其转化为电能或其他形式的能源。
海洋能是一种取之不尽、用之不竭的资源，具有广阔的开发潜力。
海洋能的主要利用方式包括波浪能利用、潮汐能利用、海流能利用和温差能利用。
波浪能利用通过建立波浪能发电站，将波浪的能量转化为电能。
潮汐能利用已在前文中介绍，是指将潮汐能源转化为电能或其他形式的能源。
海流能利用则利用海水的流动动能，将其转化为电能或其他形式的能源。
温差能利用则是利用海洋中的温差，通过海水温差发电设备将其转化为电能。
海洋能的利用方式众多，各种形式的海洋能设备正在不断发展和完善。
这些技术的应用将为新能源的发展提供更多的选择和可能性。
三、新能源领域的前景潮汐能技术和海洋能的利用作为新能源领域的重要组成部分，具有广阔的发展前景。
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。
新能源发电及并网技术综述
新能源发电及并网技术新能源发电及并网技术综述摘要：随着化石燃料等传统能源的日益枯竭，开发和利用新能源成为当前人类社会迫切需要解决的问题。
新能源的开发利用主要是将其转化为电能，并将电能传输给用户。
因此，新能源发电和并网技术是开发利用新能源的两个最为关键技术。
本文首先介绍新能源发电的概念、分类以及新能源发电系统的运行与控制技术；其次，介绍了新能源并网的运行与控制；然后重点深入介绍了波浪能发电技术以及波浪能发电场的运行与控制。
文章最后对新能源发电及并网技术的研究进行了展望。
关键词：新能源；发电；并网；波浪能0 引言能源是能够向人类提供某种形式能量的自然资源，包括所有的燃料、流水、阳光、地热、风等。
新能源是指除常规化石能源和大中型水力发电、核裂变发电之外的生物质能、太阳能、风能、小水电、地热能以及海洋能等能源。
人类世界利用能源的最初方式是获取能源的热能，该阶段主要利用的是传统的化石能源。
直到1881年，美国建成世界上第一个发电站，人类才开始大规模地以电能的形式利用能源。
自此，人类社会进入了快速发展阶段。
随着可再生能源发电的发展，电力系统要从目前的以集中电源为主转向集中电源和分散电源相结合的状态，如每个电力用户都可以安装光伏电站，电力系统会像目前的互联网络，每个用户都同时是发电站，既可以从电网内得到电力，也可以向电网输送电力。
根据可再生能源的特点，应加快构建适应可再生能源发电特点的电力系统，至少做好三个方面的技术准备工作。
一是适应可再生能源特点的电力系统调度运行技术；二是小型分布式发电系统并网技术；三是大容量高效率的电力储存技术。
本文综述了新能源发电及并网技术的研究进展。
第一部分介绍了新能源发电技术，包含新能源发电的概念、分类，同时介绍了新能源发电系统的《新能源发电及并网技术》（2014.3~6）任课教师：戴朝华特性及系统的运行与控制。
第二部分介绍了新能源并网的关键技术，包含新能源并网的接口以及并网后的运行与控制。
波浪能发电系统结构设计PPT课件
将波力发电装置和防波堤结合，一方面降低波力发电成本另一方面减少 波浪的能量，保护防波堤。此外还有将波浪能与风能、太阳能和海洋能的综 合利用；利用波浪能推荐船舶的推进，海水的淡化，提取海洋中的贵金属和 改善生态海洋牧场等。
Page 11
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
提问与解答环节
Questions And Answers
装置长50m，宽30m，型深12m，吃 水8m，排水量4380t，空船排水量 1290t，安装一台50Kw和两台30Kw 的空气透平发电机组。
1988年9月开始是海况实验2年，各 装置工作正常，最大发电效率为 12%，估计造价在2000万元人民币 以上。
建造“巨鲸号”可以提供清洁可再 生能源，其背后可提供用于养殖的 平静海面，并为进一步研究提供海 上平台。
Page 9
国内现状
LOGO
“九五期间”，广州能源研究所 在广东汕尾市遮浪研建100Kw 岸式振荡水柱型波力电站，该 装置由独立发电系统、制淡系 统和漂浮式充电系统三部分组 成。在2001年2月成功运行进 入试发电和实海实验阶段，到 2005年1月第一次实海小功率 实验成功，结果表明完全达到 预计效果。同时期，天津国际 海洋局海洋技术所研建的 100Kw摆式波力电站，也于 1999年9月在青岛墨大官岛试 运行成功。可惜在同年8月一 次台风过程中运行29小时后， 被巨浪击毁。
13
LOGO
波浪能发电系统结构设计
06机械电子工程2班 戴凯
导师：宋瑞银
波浪能发电系统结构设计
海洋能通常意义上包括：波浪能、潮 汐能、海流能（潮流能）、海洋温差能和 海洋盐差能。广义上还可以包括海洋上空 的风能、还有表面的太阳能以及海洋生物 能等。
新能源发电方法
新能源发电方法一、概述随着人类对环境保护和可持续发展意识的逐渐增强，新能源发电方法成为了热门话题。
新能源发电方法指的是利用可再生能源或较为环保的能源来进行发电，以减少对传统能源的依赖，减少对环境的损害，实现更可持续的能源利用。
二、太阳能发电2.1 光伏发电光伏发电是一种利用光电效应将太阳能转换为电能的方法。
通过光伏电池板，光能被转化成直流电，再通过逆变器转换为交流电，供给家庭和企业使用。
光伏发电具有可再生性和环境友好性的特点。
2.2 太阳热发电太阳热发电是一种利用太阳能将水加热为蒸汽，然后通过蒸汽驱动发电机发电的方法。
它充分利用了太阳能的热能，可以在较低的温度下产生电能，并且可以实现24小时不间断发电。
三、风能发电风能发电是一种利用风力带动风力发电机发电的方法。
通过将风力转化为机械能，再通过发电机转化为电能。
风能发电不会产生二氧化碳等温室气体，具有无污染、可再生的特点。
风能发电的关键是选址和风能资源的利用。
四、水能发电4.1 水力发电水力发电是一种利用水的动能将水转化为电能的方法。
通过水流驱动发电机转动，产生电能。
水力发电具有大规模、可靠性强的特点，可以满足大部分用电需求。
4.2 潮汐能发电潮汐能发电是一种利用潮汐能将潮汐动能转化为电能的方法。
通过在潮汐能发电站设置涡轮，利用潮汐水流的动能旋转涡轮，再通过发电机产生电能。
潮汐能发电具有稳定可靠的特点，但受到地理环境的限制。
4.3 波浪能发电波浪能发电是一种利用海洋波浪能将波浪能转化为电能的方法。
通过波浪发电装置，将波浪的上下运动转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能。
波浪能发电需要有海洋波浪资源，适合在海洋上进行发电。
五、地热能发电地热能发电是一种利用地热将地热能转化为电能的方法。
通过地热发电站，将地下的热能转化为蒸汽，再通过发电机产生电能。
地热能发电具有稳定可靠的特点，但需要找到高温的地热资源。
六、生物质能发电生物质能发电是一种利用生物质能将生物质转化为电能的方法。
新能源发电行业最新的清洁能源技术研究
新能源发电行业最新的清洁能源技术研究在全球环保意识提升的背景下，新能源发电行业迅速崛起并发展壮大。
为了应对能源短缺和环境污染等挑战，清洁能源技术的研究变得愈发重要。
本文将就新能源发电行业最新的清洁能源技术研究进行深入探讨。
一、太阳能发电技术太阳能发电是新能源发电行业中最受关注的领域之一。
目前，太阳能发电技术主要包括光伏发电和集热发电两种形式。
光伏发电采用太阳能电池将阳光直接转化为电能。
针对光伏发电技术的研究重点主要集中在提高太阳能电池的转换效率、降低成本以及提高光伏发电设备可靠性方面。
比如，研究人员正在探索使用高效的多接点太阳能电池、提高光伏发电装置的光捕获效率等新技术，以进一步推动太阳能发电的普及与应用。
集热发电则是通过太阳能热能的转换来产生电能。
目前，常见的集热发电技术包括槽式集热发电和塔式集热发电。
槽式集热发电技术利用平板集热器将太阳能的热量转化为蒸汽，进而驱动涡轮发电机组产生电能。
塔式集热发电则利用高温集中的太阳能热能，通过塔中的太阳能反射器汇聚热量，再次转化为电能。
未来，集热发电领域的研究将重点关注提高集热效率、延长设备使用寿命等问题。
二、风能发电技术风能发电作为清洁能源的代表之一，一直以来都备受关注。
然而，由于依赖气候条件和场地选择，风能发电技术在研究和应用过程中也面临一些挑战。
目前，风能发电技术主要包括水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机两种形式。
研究人员一直在寻求提高风力发电机转速和提高发电机转换效率的方法。
另外，针对垂直轴风力发电机的研究，目前主要集中在提高其起动风速、降低噪音、减小体积和重量等方面。
此外，风能发电技术的研究还包括风电场布局的优化以及与电网的连接等方面。
未来，风能发电技术的发展将更加注重提高风能利用率和可靠性，以实现清洁能源的高效利用。
三、生物质能发电技术生物质能发电技术利用农作物秸秆、废弃木材等有机物质作为燃料，通过燃烧产生蒸汽来驱动汽轮发电机组发电。
相比于传统能源，生物质能发电具有低碳排放、可再生的优势。
海洋能的利用和发展
海洋能的利用和发展海洋是地球上占据面积最大的一部分，同时也是生命之源和资源之海。
在现代科技的快速发展中，海洋能被越来越多地利用和发展。
一、海洋能的定义海洋能简单来说就是通过海水的动能、潮汐能、波浪能、热能等多种形式来获取能源的一种方式。
从能源来源上来看，海洋能属于可再生能源，因此海洋能的利用也具有重要的环境价值。
二、海洋能的利用方式1. 海水动力发电海水动力发电利用潮汐引起的水流和浪涌运动里的动能来发电，包括潮汐电站和浮式动力发电机。
这种方式已经在一些国家大规模实现，能够为电力供应做出重要贡献。
2. 波浪能发电波浪能发电利用在海上浮动的机器吸收波浪的能量并进行转换，然后将该能量转换成电能。
该技术目前已经投入服务，并在未来将会有大规模的商业应用。
3. 海水热能发电海水热能发电利用海洋中的温差和压差，将热能和动能转换成电能。
热能可以来自海洋深处的温度差异，而动能则可以来自海洋表面和深处的压差，这种利用方法目前在实验阶段，但有着非常广泛的应用前景。
三、海洋能的发展前景1. 可再生、清洁、低碳海洋能是可再生的、清洁的、低碳的能源，能够减少化石能源的使用，降低温室气体排放，对全球环境的保护和改善起到积极的作用。
2. 越来越便宜随着技术的进步，海洋能的成本正在逐渐下降，并且这种趋势还将会持续。
未来海洋能将会比其他可再生能源更为划算。
3. 大规模商业化拓展海洋能的发展前景广阔，未来海洋能将走向大规模商业化拓展，并逐渐替代传统的化石能源。
四、海洋能的挑战和未来发展方向1. 技术创新目前海洋能技术还不够成熟，需要不断进行技术研发和创新。
未来需要发展更加高效、稳定、可靠的技术。
2. 经济实用性海洋能的经济实用性也是亟待解决的问题。
未来需要发展更加经济实用、可行性的技术，扩大商业应用领域。
3. 社会认可和法律法规支持海洋能发展需要社会的认可和政府的支持。
未来需要不断完善相关法律法规，进一步加强海洋能领域的研究和推广。
海洋波浪能发电技术
海洋波浪能发电技术作者：暂无来源：《科学中国人》 2017年第4期海洋是巨大的能源宝库。
理论上，海洋完全可以满足地球上所有的能源需求，并且不会对大气造成任何污染，因此海洋能也被誉为“蓝色能源”。
蓝色能源与传统绿色能源相比，拥有地理分布上的优势，海洋覆盖了地球70%的表面，全球约44%的人口都居住在距海岸线150km的范围内，人类向大海索取资源已成为必然的趋势。
海洋可再生能源包括离岸风能和其它海洋能源，比如波浪能、潮汐能、海洋热能转换等。
海洋能源的利用有助于国家发展低碳经济，减少对矿物燃料的依赖，提高能源安全，实现与其他可再生能源比如风能和太阳能的平衡，确保稳定的可再生能源供应。
海洋波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能，分成风浪、涌浪和近岸浪三种，具有能量密度高，分布面广等优点，据估计地球上海浪中蕴藏着的能量相当于90万亿k W·h时的电能。
现今波浪能的利用形式是将大面积的波浪能加以吸收，并集中转换成机械能，再带动电磁发电机运转发电。
作为目前世界上发展势头最快的海洋能源利用形式，美国、日本、英国、西班牙、瑞典、丹麦等海洋大国均十分重视波浪能研究，相继在海上建立了波浪发电装置，然而普遍存在发电功率小、发电不稳定、转换效率不高等缺陷，特别是在小浪时，捕获波浪能效率不高。
利用海洋能发电这一重要研究领域一直进展缓慢，海洋波力发电开发之艰辛，困难重重，究其原因主要是已研制的波能量收集器是基于法拉第电磁感应定律的传统电磁发电机，其输出电压、电流都与机械能频率成正比，进而输出功率与机械能频率的平方成正比，故需稳定且较高的工作频率（>10H z）才能获得高效的输出，但无论是海洋中的波浪、潮汐和洋流等，其运动频率均较低（0.1~2H z），且海浪变幻无常，运动无规律，而这些磁铁和线圈只能采集水流的能量，方向性比较单一，而且这些装置必须安装在海边上，不但影响景观而且收集效率非常低，并且无法收集深水区的能量，极大地制约了它的实际应用价值。
波浪能发电系统结构设计精品文档
波浪能发电系统结构设计
06机械电子工程2班 戴凯
导师：宋瑞银
波浪能发电系统结构设计
海洋能通常意义上包括：波浪能、潮 汐能、海流能（潮流能）、海洋温差能和 海洋盐差能。广义上还可以包括海洋上空 的风能、还有表面的太阳能以及海洋生物 能等。
其中波浪能是海洋能中最丰富的能源 之一，占海洋中能量的94%。波浪能是指 海洋表面波浪所具有的动能和势能。
波浪能的发电技术相对成熟，目前已 进入商业化阶段。相信在不久的将来，波 浪能将成为越来越重要的能源，在新能源 领域将占有一席之地。
LOGO
参研国 考究内 文方外 献向现
状
国内外现状
国外
国内
LOGO
除此之外还有瑞典，挪威等岛国。
汕尾100Kw波力 电站
国外现状——日本
“巨鲸”号（Mighty Whale）由日 本政府投资10亿日元研究开发，相 当具有代表性的漂浮式波力发电装 置。
LOGO
LOGO
国外现状——英国
LOGO
“海蛇”号（Pelamis） 由英国海洋动力传递公司 （Ocean Power Delivery Ltd）研制，是当时最有 名的设计。
“海蛇”号由若干节圆形 钢管铰接而成，钢管和钢 管之间装有液压发电装置 ，它能将波浪能转化成液 压能从而推动发电机发电 。
LOGO
“九五期间”，广州能源研究所 在广东汕尾市遮浪研建100Kw 岸式振荡水柱型波力电站，该 装置由独立发电系统、制淡系 统和漂浮式充电系统三部分组 成。在2019年2月成功运行进 入试发电和实海实验阶段，到 2019年1月第一次实海小功率 实验成功，结果表明完全达到 预计效果。同时期，天津国际 海洋局海洋技术所研建的 100Kw摆式波力电站，也于 2019年9月在青岛墨大官岛试 运行成功。可惜在同年8月一 次台风过程中运行29小时后， 被巨浪击毁。
新能源之波浪能
波浪能的这些优点意味着：波浪能相对其他海洋能源，利 用更加方便，装置可以更加小巧廉价，可以为沿海地区、 海洋平台和远海领域的提供能源。
波浪能在全球海域的分布(KW/m)
如何利用波浪能
一般方法：波浪能 电能 而其根据中间转换按传动实体的不同可分三种类型： 气动式、水力式、机械式。 以下就各类中间转换装置举例说明。
浮力摆式波浪能发电
筏式波浪能转换装置（水力式 ）
机械式能量转换装置
机械式能量转换装置要求在波浪能的转换过程中，某一个环节是通过 刚体传递能量的。此种能量转换装置将机械能通过齿轮、杠杆等实现 传动和加速。早期的设计，往往结构比较笨重，不过近些年来涌现出 一些比较成熟的机械设计技术，如日本提出的传动比大、效率高的滚 珠丝杆。
气动式能量转换装置
气动式能量转换装置要求在波浪能的转换过程中，某一个环节是通 过气体传递能量的。日本航标波力装置是典型的气动式中间转动。 转换过程是：空气泵室（即空腔，将机械能转换为空气能）→整流 气阀和气道→气轮机（将空气能转换为机械能）。 气动式能量转换装置的优点是：发电部分不与海水直接接触，因此 波浪的腐蚀与冲击比起与波浪直接接触的波能装置要小很多，装置 的抗冲击性与搞腐蚀性较好。 缺点是：因为气流在一个周期内需要两次转向，经历两个速度为零 的点，而空气透平在这种变工况状态下转换效率会偏低，该装置的 能量转换效率通常只有 10%‐30%。
g 2 Pw H T 32
2
H为波高；T为波周期； 为海水密度；g为重力加速度；
为何开发波浪能
波浪能是海洋能源中蕴藏量最丰富的一种，大约有700亿千瓦， 至少也有100亿千瓦，是潮汐能蕴藏量的几十倍。全球可利用的 波浪能达到20亿千瓦，相当于目前世界电产量的2倍。 中国沿海理论波浪年平均功率约为1.3X10^7kW。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，故实际的沿海波浪功 率要大于此值。其中浙江、福建、广东和台湾沿海为波能丰富的地区。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
摘要:波浪能是一种清洁无污染、蕴藏量丰富的可再生新能源。
随着可再生能源开发的日益加强,世界各国政府对波浪能的开发也越来越予以重视,波浪能开发的各项技术已不断取得突破。
介绍了波浪能发电技术的基本原理,特别是其能量转换系统作了全面介绍,综述了国
内外波力发电技术的现状,分析了波力发电研究的未来发展趋势,指出了波力发电对于我国未来的能源发展战略具有十分重要的意义。
关键词:波浪能;波力发电;波能装置;现状及发展趋势
前言：
随着社会对能源需求的日益增长,作为主要能源来源的煤炭、石油、天然气等非可再生资源渐趋枯竭,二氧化碳排放量过高所带来的温室效应!和对环境的破坏所产生的负面影响日趋严重。
目前,世界各国都在积极进行着洁净可再生能源的开发与利用工作
新能源的开发与利用已成为当今社会重大研究课题。
在我国,新能源主要指太阳能、风能、海洋能、生物质能、地热能及其他可再生能源。
海洋能是海水中蕴藏的巨大可再生自然能源的总称,它包括潮汐能、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包括海洋上空的风能、海洋表面的太阳能以及海洋生物质能等。
波浪能是海洋能的一种,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浪面的宽度成正比. 它是海洋中蕴藏最为丰富的能源之一,也是海洋能利用研究中近期研究得较多的海洋能源之一。
波力发电作为波浪能利用的主要方式,其
研究始于一百多年前,当1955年第一台波力发电机组诞生后,很多专家都致力于这项工作的深入研究。
波力发电可以为边远海岛和海上设施等提供清洁能源。
其开发利用已趋于成熟,正在进入或接近于商业化发展阶段,将向大规模和独立稳定发电发展方向发展。
现主要针对波力发电基本原理,特别是其能量转换系统,国内外波力发电现状以及趋势作出全面的阐述。
1.波力发电基本原理
经过70年代对多种波能装置进行的实验室研究和80年代进行的实海况试验及应用示范研究,波浪发电技术已逐步接近实用化水平,研究的重点也集中于三种被认为是有商业化价值的装置:振荡水柱式波能装置、摆式波能装置和聚波储能式能装置。
前两种分别利用海面波浪的上下运动及利用波浪装置随波摆动或转动,产生空气流或水流使涡轮机转动;第三种则是将低压大波浪变成小体积高压水,引入高位水池积蓄后形成水头,冲击水轮机。
以下分别介绍上述三种装置的能量转换原理及过程。
2.振荡水柱波能装置
振荡水柱式又称为空气透平式波能装置,世界上大多数的波能电站都是振荡水柱式的。
它们具有良好的波能转换性能及防腐性能。
对地形的依赖性小。
且其设计方法和建造技术也发展得最为成熟。
振荡水柱式波浪发电的原理主要是将波力转换为压缩空气来驱动空气透平发电机发电。
振荡水柱波能装置可分为漂浮式和固定式两种。
目前已建成的振荡水柱波能装置都利用空气作为转换的介质。
其一级
能量转换机构为气室,二级能量转换机构为空气透平。
气室的下部开口在水下与海水连通,气室的上部也开口(喷嘴),与大气连通。
在波浪力的作用下,气室下部的水柱在气室内作强迫振动,压缩气室的空气往复通过喷嘴,将波浪能转换成空气的压能和动能。
在喷嘴安装一个空气透平并将透平转轴与发电机相连,则可利用压缩气流驱动透平旋转并带动发电机发电。
2.1摆式波能装置
摆式波能装置也可分为漂浮式和固定式两种。
摆体是摆式装置的一级能量转换机构。
在波浪的作用下,摆体作前后或上下摆动,将波浪能转换成摆轴的动能。
与摆轴相联的通常是液压装置,它将摆的动能转换成液力泵的动能,再带动发电机发电。
摆体的运动很适合波浪大推力和低频的特性。
因此,摆式装置的转换效率较高,但机械和液压机构的维护较为困难。
摆式装置的另一优点是可以方便地与相位控制技术相结合。
相位控制技术可以使波能装置吸收到装置迎波宽度以外的波浪能,从而大大提高装置的效率。
2.21聚波储能装置
聚波储能装置利用喇叭型的收缩波道,作为一级能量转换机构。
波道与海连通的一面开口宽,然后逐渐收缩通至贮水库。
波浪在逐渐变窄的波道中,波高不断地被放大,直至波峰溢过边墙,将波浪能转换成势能贮存在贮水库中。
收缩波道具有聚波器和转能器的双重作用。
水库与外海间的水头落差可达3~8m,利用水轮发电机组可以发电。
聚波水库装置的优点是一级转换没有活动部件,可靠性好,维护费用低,系
统出力稳定。
不足之处是电站建造对地形有要求,不易推广。
总之,我国波力发电虽起步较晚,但在国家科技攻关、 863!计划支持下,经过近30年的研究,取得了较快的发展和较大的进步。
微型波力发电技术已经成熟,并已商品化;小型岸式波力发电技术已进入世界先进行列,与国际领先水平的差距不大。
在波浪能发电规模方面,世界上已从102kW,103kW级发展到104kW级的应用,而我国目前仍停留在10kW,102kW级的水平上,至2020年的远景目标也只是发展到102kW~103kW级的波力电站,波浪能开发的规模远小于挪威、英国等,因此小型波浪发电距实用大规模应用有一定距离。
3.波力发电的发展趋势
综上所述,在过去近30年中,波力发电技术得到快速发展,建造技术趋于成熟,能量转换效率成倍增加,特别是多共振振荡水柱,对称翼透平和相位控制技术的发展以及后弯管装置和聚波水库等技术的应用起到关键作用,波力发电正稳步向商业化应用发展。
然而,波力发电的关键技术包括:波力发电装置的波浪载荷及在海洋环境中的生存技术,装置建造和施工中的海洋工程技术,不规则波浪中的发电装置的设计与运行优化,往复流动中的透平研究,及其稳定发电技术和独立发电技术等。
到目前为止,涉及相关方面的研究,特别是国内的研究仍然太少,应当加强。
另外,有关降低波力发电成本及其综合利用方面的研究,出于竞争,还应进一步改进。
此外,应进一步研究和重视以下几个方面的研究和试验。
(1)系泊系统及基础研究;(2)新颖的发电设备控制系统研究[21]
;
(3)进行大比例试验研究;
(4)对新型海洋能源发电技术的经济、环境和社会效应的整体分析。
我国拥有着2万多公里长的海岸线,其中蕴藏着大量的波浪动力资源,据估计可开发利用约3000~4000万kW的电能。
因此我国未来战略应当在小型航标灯用波力发电装置具有良好开端的基础上,重点发展百千瓦级波力发电机组并使其达到设备的产业化。
鉴于我国能源长期发展战略和技术储备,以及为常规能源难以达到的特殊场合提供能源和综合利用的角度来看,加大和加快波力发电装置的开发研究具有重要的现实和战略意义。