波浪能發(fā)電的發(fā)展

熱心網(wǎng)友：大規(guī)模波浪能發(fā)電的成本還難與常規(guī)能源發(fā)電競爭，但特殊用途的小功率波浪能發(fā)電，已在導(dǎo)航燈浮標(biāo)、燈樁、燈塔等上獲得推廣應(yīng)用。在邊遠(yuǎn)海島，小型波浪能發(fā)電已可與柴油發(fā)電機(jī)組發(fā)電競爭。今后應(yīng)進(jìn)一步研究新型裝置，以提高波浪能轉(zhuǎn)換效率;研究聚波技術(shù)，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(yuǎn)、波浪能豐富的海域利用工廠船就地發(fā)電、就地生產(chǎn)能量密集的產(chǎn)品，如電解海水制氫、氨及電解制鋁、提鈾等，以提高波浪能發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性。預(yù)計隨著化石能源資源的日趨枯竭， 技術(shù)的進(jìn)步， 波浪能發(fā)電將在波浪能豐富的國家逐步占有一定的地位。我國技術(shù)成果記者從中科院廣州能源研究所獲悉，由該所研制的“鷹式一號”漂浮式波浪能發(fā)電裝置，在位于珠江口的珠海市萬山群島海域正式投放，并成功發(fā)電，這標(biāo)志著我國海洋能發(fā)電技術(shù)取得了新突破。 隨著新能源成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)，海洋能發(fā)電技術(shù)以其獨(dú)特優(yōu)勢和戰(zhàn)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(fā)利用。作為海洋波浪能利用技術(shù)的一種，“鷹式一號”漂浮式波浪能發(fā)電裝置由中科院廣州能源研究所究所課題組歷經(jīng)一年半研制完成。課題組不斷優(yōu)化和改進(jìn)裝置模型，共制作了5套裝置模型，分別在二維水槽和三維水槽內(nèi)進(jìn)行大量試驗(yàn)，最終將實(shí)海況裝置的設(shè)計方案定型為輕質(zhì)波浪能吸波體與半潛船的結(jié)合。 該新型發(fā)電裝置采用外形經(jīng)過特殊設(shè)計的輕質(zhì)波浪能吸收浮體，使得浮體的運(yùn)動軌跡能與波浪運(yùn)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(fā)電裝置安裝有兩套不同的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，總裝機(jī)20kW，其中液壓發(fā)電系統(tǒng)裝機(jī)10kW，直驅(qū)電機(jī)系統(tǒng)裝機(jī)10kW，兩套系統(tǒng)均成功發(fā)電。試驗(yàn)表明，該新型設(shè)備實(shí)現(xiàn)了快捷、安全和低成本研發(fā)海洋波浪能發(fā)電裝置的目標(biāo)，為規(guī)?；_發(fā)利用海洋波浪能打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。據(jù)介紹，該發(fā)電裝置由國家海洋可再生能源專項(xiàng)資金項(xiàng)目——“10kW水母式波浪能發(fā)電裝置研究”專項(xiàng)資助完成。

熱心網(wǎng)友：波浪能發(fā)電是通過波浪能裝置將波浪能首先轉(zhuǎn)換為機(jī)械能(液壓能)，然后再轉(zhuǎn)換成電能。這一技術(shù)興起于上世紀(jì)80年代初，西方海洋大國利用新技術(shù)優(yōu)勢紛紛展開實(shí)驗(yàn)。波浪能具有能量密度高、分布面廣等優(yōu)點(diǎn)。它是一種取之不竭的可再生清潔能源。尤其是在能源消耗較大的冬季，可以利用的波浪能能量也最大。小功率的波浪能發(fā)電，已在導(dǎo)航浮標(biāo)、燈塔等獲得推廣應(yīng)用。我國有廣闊的海洋資源，波浪能的理論存儲量為7000萬千瓦左右，沿海波浪能能流密度大約為每米2千瓦~7千瓦。在能流密度高的地方，每1米海岸線外波浪的能流就足以為20個家庭提供照明。波浪能 是指海洋表面波浪所具有的動能和勢能。波浪的能量與波高的平方、波浪的運(yùn)動周期以及迎波面的寬度成正比。波浪能是海洋能源中能量最不穩(wěn)定的一種能源。波浪能是由風(fēng)把能量傳遞給海洋而產(chǎn)生的，它實(shí)質(zhì)上是吸收了風(fēng)能而形成的。能量傳遞速率和風(fēng)速有關(guān)，也和風(fēng)與水相互作用的距離（即風(fēng)區(qū)）有關(guān)。水團(tuán)相對于海平面發(fā)生位移時，使波浪具有勢能，而水質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動，則使波浪具有動能。貯存的能量通過摩擦和湍動而消散，其消散速度的大小取決于波浪特征和水深。深水海區(qū)大浪的能量消散速度很慢，從而導(dǎo)致了波浪系統(tǒng)的復(fù)雜性，使它常常伴有局地風(fēng)和幾天前在遠(yuǎn)處產(chǎn)生的風(fēng)暴的影響。波浪可以用波高、波長（相鄰的兩個波峰間的距離）和波周期 （相鄰的兩個波峰間的時間）等特征來描述。波浪能的大小可以用海水起伏勢能的變化來進(jìn)行估算，即p=0.5th2（p為單位波前寬度上的波浪功率，單位kw/m；t為波浪周期，單位s；h為波高，單位m，實(shí)際上波浪功率的大小還與風(fēng)速、風(fēng)向、連續(xù)吹風(fēng)的時間、流速等諸多因素有關(guān)。)。波浪發(fā)電是波浪能利用的主要方式，此外，波浪能還可以用于抽水、供熱、海水淡化以及制氫等。波浪能利用的關(guān)鍵是波浪能轉(zhuǎn)換裝置。通常波浪能要經(jīng)過三級轉(zhuǎn)換：第一級為受波體，它將大海的波浪能吸收進(jìn)來；第二級為中間轉(zhuǎn)換裝置，它優(yōu)化第一級轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生出足夠穩(wěn)定的能量；第三級為發(fā)電裝置，與其它發(fā)電裝置類似。南半球和北半球40°～60°緯度間的風(fēng)力最強(qiáng)。信風(fēng)區(qū)（赤道兩側(cè)30°之內(nèi)）的低速風(fēng)也會產(chǎn)生很有吸引力的波候，因?yàn)檫@里的低速風(fēng)比較有規(guī)律。在盛風(fēng)區(qū)和長風(fēng)區(qū)的沿海，波浪能的密度一般都很高。例如，英國沿海、美國西部沿海和新西蘭南部沿海等都是風(fēng)區(qū)，有著特別好的波候。而我國的浙江、福建、廣東和臺灣沿海為波能豐富的地區(qū)。雖然大洋中的波浪能是難以提取的，因此可供利用的波浪能資源僅局限于靠近海岸線的地方。但即使是這樣，在條件比較好的沿海區(qū)的波浪能資源貯量大概也超過2tw。據(jù)估計全世界可開發(fā)利用的波浪能達(dá)2.5tw。我國沿海有效波高約為2～3m、周期為9s的波列，波浪功率可達(dá)17～39kw/m，渤海灣更高達(dá)42kw/m。