海洋能源

利用海洋能源，是當今世界能源研究的方向。特別是在能源關(guān)系到國家安全，地球礦物波浪逐漸枯竭及環(huán)境狀況日益惡化的形勢下，如何有效利用資源豐富、可再生的海洋資源，顯十分重要，慣性波浪發(fā)電技術(shù)就是在現(xiàn)有利用海洋波浪能發(fā)電研究的基礎(chǔ)上，運用成熟的機械制造及發(fā)電技術(shù)進行有效的組合。將廣闊海岸取之不盡，用之不竭的波浪能低成本地轉(zhuǎn)化為電能，為改善中國東部沿海地區(qū)能源短缺和環(huán)境改善開辟一條新的途徑。

波浪發(fā)電(wave power)將波浪能轉(zhuǎn)換為電力的技術(shù)。波浪能的轉(zhuǎn)換一般有三級。第一級為波浪能 的收集，通常采用聚波和共振的方法把分散的波浪能 聚集起來。第二級為中間轉(zhuǎn)換，即能量的傳遞過程，包括機械傳動、低壓水力傳動、高壓液壓傳動、氣動傳動， 使波浪能轉(zhuǎn)換為有用的機械能。第三級轉(zhuǎn)換又稱最終轉(zhuǎn)換，即由機械能通過發(fā)電機轉(zhuǎn)換為電能。波浪發(fā)電要求輸入的能量穩(wěn)定，必須有一系列穩(wěn)速、穩(wěn)壓和蓄能等技術(shù)來確保，它同常規(guī)發(fā)電相比有著特殊的要求。利用波浪發(fā)電，必須在海上建造浮體，并解決海底輸電問題;在海岸處需要建造特殊的水工建筑物，以利收集海浪和安裝發(fā)電設(shè)備。波浪電站與海水相關(guān)，各種裝置均應(yīng)考慮海水腐蝕、海生物附著和抗御海上風(fēng)暴等工程 問題，以適應(yīng)海洋環(huán)境。 波浪發(fā)電始于20世紀70年代，以日、美、英、挪威等國為代表，研究了各式集波裝置，進行規(guī)模不同的波 浪發(fā)電，其中有點頭鴨式、波面筏式、環(huán)礁式、整流器 式、海蚌式、軟袋式、振蕩水柱式、收縮水道式等。1978年日本開始試驗“海明號”消波發(fā)電船。1985年挪威在奧伊加登島建成500kW的岸式振蕩水柱波 浪發(fā)電站和35OkW收縮水道水庫式波浪電站向海島 供電。 中國于1990年在珠江口大萬山島安裝的3kw岸式波浪發(fā)電機試發(fā)電成功。

可利用的波浪能功率

波浪能是最清潔的可再生資源，它的開發(fā)利用，將大大緩解由于礦物能源逐漸枯竭的危機，改善由于燃燒礦物能源對環(huán)境造成的破壞。

椐有關(guān)資料估算，全世界沿海岸線連續(xù)耗散的波浪能功率達27×105 MW，技術(shù)上可利用的波浪能潛力為10×105 MW，中國陸地海岸線長達一萬八千多公里、大小島嶼6960多個。根據(jù)海洋觀測資料統(tǒng)計，沿海海域年平均波高在2.0M左右，波浪周期平均6s左右。臺灣及福建、浙江、廣東等沿海沿岸波浪能的密度可達5～8kW/m。波浪能資源十分豐富，總量約有5億千瓦，可開發(fā)利用的約1億千瓦。

開發(fā)現(xiàn)狀前景

首選新能源之一

中國近海受季風(fēng)控制，冬季浪大，夏季浪小，特別是冬季在強烈的偏北風(fēng)吹拂下，從黃海到南海形成一條東北—西南走向的大浪帶，平均波高在2米以上，且周期在4-8s之間，有利于波浪能發(fā)電，具有廣闊的開發(fā)利用前景。

我國海域遼闊，總面積470萬km2，海岸線漫長，約1.8萬km，波浪能資源非常豐富。尤其在幾個相對發(fā)達的沿海區(qū)域，如浙江、廣東、福建等地海洋能蘊藏量大、能量密度高，具有較好的開發(fā)應(yīng)用價值，而且這些地區(qū)經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展迅速，對能源需求大，再生潔凈能源的開發(fā)利用有利于經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

隨著世界礦物能源的逐步減少，人們必須尋找新的能源，海洋能源無疑是首選的新能源之一;隨著礦物能源對環(huán)境的破壞日益嚴重，人們也在尋找新的替代能源，可再生、清潔的海洋能源，也是最理想的替代能源之一。近年來，世界各國都制定了開發(fā)海洋能源的規(guī)劃。我國也制定了波浪發(fā)電以福建、廣東、海南和山東沿岸為主的發(fā)展目標。著重研制建設(shè)100kw以上的岸式波力發(fā)電站。因此波浪發(fā)電的前景是十分廣闊的。世界各國進行的研究雖然波浪能開發(fā)的技術(shù)復(fù)雜、成本高、投資回收期長。但是近200年來，世界各國還投入了很大的力量進行了不懈的探索和研究。除了實驗室研究外，挪威、日本、英國、美國、法國、西班牙和中國等國家已建成多個數(shù)十瓦至數(shù)百千瓦的試驗波浪發(fā)電裝置。主要的形式有活動點頭鴨、波面筏、海蚌型;浮體式振蕩水拄型;固定式(岸式)振蕩水拄型;水流型;壓力柔性袋型等裝置。

英國已建成750kw規(guī)模的商業(yè)波浪發(fā)電站并網(wǎng)發(fā)電。

中國我國在廣東汕尾建設(shè)的100kw振蕩水拄式波浪發(fā)電站也已經(jīng)通過驗收，存在的問題也逐步得到改進。