海洋能源

利用海洋能源，是當(dāng)今世界能源研究的方向。特別是在能源關(guān)系到國(guó)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(shì)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(yùn)用成熟的機(jī)械制造及發(fā)電技術(shù)進(jìn)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(guó)東部沿海地區(qū)能源短缺和環(huán)境改善開(kāi)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(jí)。第一級(jí)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(lái)。第二級(jí)為中間轉(zhuǎn)換，即能量的傳遞過(guò)程，包括機(jī)械傳動(dòng)、低壓水力傳動(dòng)、高壓液壓傳動(dòng)、氣動(dòng)傳動(dòng)， 使波浪能轉(zhuǎn)換為有用的機(jī)械能。第三級(jí)轉(zhuǎn)換又稱最終轉(zhuǎn)換，即由機(jī)械能通過(guò)發(fā)電機(jī)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(lái)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(wèn)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(wèn)題，以適應(yīng)海洋環(huán)境。 波浪發(fā)電始于20世紀(jì)70年代，以日、美、英、挪威等國(guó)為代表，研究了各式集波裝置，進(jìn)行規(guī)模不同的波 浪發(fā)電，其中有點(diǎn)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(kāi)始試驗(yàn)“海明號(hào)”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(kù)式波浪電站向海島 供電。 中國(guó)于1990年在珠江口大萬(wàn)山島安裝的3kw岸式波浪發(fā)電機(jī)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(kāi)發(fā)利用，將大大緩解由于礦物能源逐漸枯竭的危機(jī)，改善由于燃燒礦物能源對(duì)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(dá)27×105 MW，技術(shù)上可利用的波浪能潛力為10×105 MW，中國(guó)陸地海岸線長(zhǎng)達(dá)一萬(wàn)八千多公里、大小島嶼6960多個(gè)。根據(jù)海洋觀測(cè)資料統(tǒng)計(jì)，沿海海域年平均波高在2.0M左右，波浪周期平均6s左右。臺(tái)灣及福建、浙江、廣東等沿海沿岸波浪能的密度可達(dá)5～8kW/m。波浪能資源十分豐富，總量約有5億千瓦，可開(kāi)發(fā)利用的約1億千瓦。

開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀前景

首選新能源之一

中國(guó)近海受季風(fēng)控制，冬季浪大，夏季浪小，特別是冬季在強(qiáng)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(kāi)發(fā)利用前景。

我國(guó)海域遼闊，總面積470萬(wàn)km2，海岸線漫長(zhǎng)，約1.8萬(wàn)km，波浪能資源非常豐富。尤其在幾個(gè)相對(duì)發(fā)達(dá)的沿海區(qū)域，如浙江、廣東、福建等地海洋能蘊(yùn)藏量大、能量密度高，具有較好的開(kāi)發(fā)應(yīng)用價(jià)值，而且這些地區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展迅速，對(duì)能源需求大，再生潔凈能源的開(kāi)發(fā)利用有利于經(jīng)濟(jì)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(wú)疑是首選的新能源之一;隨著礦物能源對(duì)環(huán)境的破壞日益嚴(yán)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(lái)，世界各國(guó)都制定了開(kāi)發(fā)海洋能源的規(guī)劃。我國(guó)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(biāo)。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(guó)進(jìn)行的研究雖然波浪能開(kāi)發(fā)的技術(shù)復(fù)雜、成本高、投資回收期長(zhǎng)。但是近200年來(lái)，世界各國(guó)還投入了很大的力量進(jìn)行了不懈的探索和研究。除了實(shí)驗(yàn)室研究外，挪威、日本、英國(guó)、美國(guó)、法國(guó)、西班牙和中國(guó)等國(guó)家已建成多個(gè)數(shù)十瓦至數(shù)百千瓦的試驗(yàn)波浪發(fā)電裝置。主要的形式有活動(dòng)點(diǎn)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(guó)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(guó)我國(guó)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(guò)驗(yàn)收，存在的問(wèn)題也逐步得到改進(jìn)。