波浪能资源整理背景
波浪能的应用和原理
波浪能的应用和原理波浪能的定义波浪能是指由风力形成的海面波浪的能量，可用于发电或其他用途。
波浪能是一种可再生能源，具有广阔的应用前景。
波浪能的应用波浪能可以应用于以下领域：1.发电：波浪能可以转化为电能，用于发电。
目前已经有多种波浪能发电技术，如浮体式波浪发电机、压力差类型波浪发电机等。
这些技术可以将波浪能转化为电能，供给家庭、工厂或城市的需求。
2.淡化海水：波浪能可以用于淡化海水，从而获得淡水资源。
利用波浪能推动淡化海水设备，可以将海水转化为淡水，解决水资源紧缺的问题。
3.海洋环境保护：波浪能可以用于海洋环境保护，如海洋污染治理和海岸线保护。
利用波浪能推动污染治理设备，可以有效清洁海洋环境，保护海洋生态系统。
4.海洋交通：波浪能可以应用于海洋交通领域，如海洋运输、航运和渔业。
利用波浪能推动船只，可以提高海洋交通效率，减少能源消耗和环境污染。
波浪能的工作原理波浪能的工作原理是基于波浪的能量转化过程。
1.能量捕捉：利用波浪能设备，可以将波浪的能量捕捉下来。
波浪能设备通常由浮体、发电机和转换装置组成。
浮体会随着波浪的上下运动而浮动，通过与发电机的联动转化为机械能。
2.能量转化：波浪能设备会将机械能转化为电能或其他形式的能量。
发电机将浮体的上下运动转化为旋转能量，再通过转换装置转化为电能。
不同类型的波浪能设备有不同的能量转化机制。
3.能量储存：为了使波浪能设备能够持续供电，需要将电能储存起来。
储能系统可以将电能存储在电池或其他储能设备中，以备不时之需。
4.能量利用：将储存的能量供给家庭、工厂或城市的需求。
通过输电系统将储存的电能传输到需要的地方，以实现能量的利用。
波浪能的优势和挑战优势•可再生：波浪能是一种可再生能源，不会像化石能源一样被耗尽。
•环保：波浪能的利用过程中不会产生排放物，对环境影响较小。
•稳定性：波浪能的能量相对稳定，不会受到气候变化等因素的影响。
•潜力巨大：全球海洋波浪资源十分丰富，有着巨大的开发潜力。
波浪发电技术简介
第一级转换装置
第一级转换装置，受能体的不同类型使得能量转换的 方式也不同，可以分为如下三类：
受能体为刚体，能量转换方式为波能转化为机械能，如振荡 浮子式、摆式、点头鸭式以及波面筏式；
受能体为水体，能量转换方式为波能转化为动能跟势能，如 收缩波道式（即聚波水库）；
波浪能
洋流能
海洋 盐度差能
海洋能及其开发意义
海洋能具备非常好的品性，即可再生性和清洁性，是现 阶段亟待开发利用并十分具有战略意义的新能源。
我国有18000公里的海岸线、300多万平方公里的管辖海 域，海洋能源十分丰富，其中，近海域波浪能的蕴藏量 约为1.5亿千瓦，可开发利用量约3000～3500万千瓦， 海洋风能约有7亿千瓦左右。因此，大力发展海洋新能 源，对于优化我国能源消费结构，支撑经济社会可持续 发展意义重大。
波浪发电技术
内容提要
研究背景与意义 波能转换装置简介 永磁直线电机原理与结构 波浪发电系统构建及其仿真
研究背景与意义
世界能源格局
人类对于传统能源的开发，面临着严峻的挑战。现代人 的能源需求大约是以前农业社会的 10 倍，相当于每人 每天 20 公升的石油。现在传统能源的开发费用已经随 着资源的日渐稀少而变得更加昂贵，并且随着人类的不 断消耗，世界主要能源开发期已经屈指可数：石油大约 为 31 年，天然气为 40 年，铀为 48 年，煤为 218 年。
海洋波浪发电研究意义
波浪能比较其他能源有如下优点：
分布最广； 可再生，太阳照射便能产生风能，从而会不断地产生波浪能； 波能流密度最大，最高在某些地方可达到 100kW/m，可利用程
度非常高； 洁净无污染； 有按周期性变化的规律可循，便于实现标准化利用； 以机械能形式出现，是海洋能中品位最高的能量。
波浪能资源整理背景
所有背景整理：1.1.1能源发展趋势全球的不可再生能源是有限的如:石油、煤炭、天然气等。
据统计，随着不可再生能源(传统能源)被人类不断地消耗，不可再生能源的开发已经屈指可数。
按照目前全人类对能源的消耗速率和增长速度计算:全球的煤炭储量只能够使用约200年;全球的石油储量只能够使用约45年;全球的天然气储量只能够使用约50年「1-3]。
传统能源使用过程中伴随着污染与开发费用越来越高的问题，人们不得不开始重视可再生能源的开发和利用。
可再生能源指的是在自然界中能够不断再生，并有规律的得到补充或者能够重复利用的能源，如:风能，太阳能，水能，地热能，海洋能等「al。
目前这些可再生能源的利用率仅占世界能源利用的3%Csl，远远低于人类对传统能源的利用率，这其中就属海洋能的利用率最低。
海洋中蕴藏着很多种可再生的能源，主要有波浪能、潮汐能、温差能以及盐差能等。
这些能量统称为海洋能，其中又以波浪能为最主要形式。
根据联合国教科文组织在1981年出版的《海洋能开发》估计，全世界的海洋能理论上功率约为7. 66 x 1010kW}''。
即使只能开发出其中一小部分，也可以解决当下能源紧缺的问题。
虽然全球具有如此巨大的海洋能源，由于各种条件的限制并不是全部都能够为人类所开发利用。
表1. 1中为世界范围内海洋各种能源的理论估算值、技术可利用值、实际可开发利用功率值。
由表1. 1表明，虽然波浪能的理论储存值是最少的，但是其实际可开发量却是最多的，其可开发利用率高达10%，故波浪能发电装置的研究就是一项紧迫和必须的任务。
其中对于波浪能源，国际能源组织(工EA) 1994公布的报告预测「8]:波浪能如果能够充分开发，最终可提供目前全球电力需要的10%左右，估计为2 x 109-}-3 x 10KW从我国海洋能源资源来看，海洋能资源非常丰富，而且开发利用的前景广阔。
如果将我国的海洋能资源完全变为能够利用的电能，至少可达 1. 5 x lOBkW，相当于我国目前电力总装机容量的两倍多「10j。
海洋波浪能发电技术的经济效益分析
海洋波浪能发电技术的经济效益分析一、引言海洋波浪能作为一种清洁可再生能源，具有巨大的发展潜力。
随着能源需求的增加和环保意识的提高，海洋波浪能发电技术逐渐引起了人们的关注。
本报告旨在对海洋波浪能发电技术的经济效益进行分析，探讨其现状及存在的问题，并提出对策建议，以促进该技术的发展和应用。
二、现状分析1. 海洋波浪能潜力巨大海洋波浪能是一种新兴的清洁能源，具有丰富的资源储备。
据统计，全球海岸线长达数十万公里，海洋波浪资源丰富，具有良好的开发前景。
利用这一资源进行发电，不仅可以有效减少对传统燃煤等化石能源的依赖，还可以减少对环境的污染。
2. 海洋波浪能技术不断进步随着科技的不断进步，海洋波浪能发电技术也在不断完善。
目前，主要的海洋波浪能发电技术包括波浪能转换器、浮标发电机和压力差发电机等。
这些技术在提高能源转化效率、降低成本等方面取得了显著的进展，为海洋波浪能的商业化应用提供了坚实的技术支持。
3. 海洋波浪能市场需求增长随着全球对清洁能源的需求不断增加，海洋波浪能作为一种清洁可再生能源，其市场需求也在不断增长。
各国纷纷出台支持，促进海洋波浪能发电技术的发展和应用。
一些新兴经济体也开始重视海洋波浪能的开发，希望在未来能够减少对传统能源的依赖，实现经济可持续发展。
三、存在问题1. 技术成熟度不高目前，海洋波浪能发电技术尚处于初级阶段，技术成熟度不高。
在实际应用中，存在着能量损失大、设备耗损严重等问题，限制了海洋波浪能发电技术的进一步发展和应用。
急需加大科研投入，提高技术水平，解决存在的技术难题。
2. 成本较高海洋波浪能发电技术的建设和运营成本相对较高，主要包括设备采购、安装运维、维护等方面的费用。
这些高昂的成本直接影响了海洋波浪能的经济效益，使其在市场竞争中处于劣势地位。
有必要降低成本，提高海洋波浪能的竞争力。
3. 缺乏支持尽管各国纷纷出台支持，促进海洋波浪能的发展，但在具体执行过程中仍存在一些问题。
比如，一些制定不够完善，执行不力，导致海洋波浪能发电技术的应用受到限制。
波浪能的开发和利用
波浪能的开发和利用摘要：波浪能作为清洁可再生的能源越来越引起人们的关注。
本文介绍了波浪能的定义、成因、分布、开发和利用。
关键字：波浪能风能波浪能的形成波浪能的开发和利用引言：随着经济和社会的发展，人类对能源的需求量越来越大，化石原料的日益短缺，这直接导致了能源危机的不断出现，能源的短缺甚至成为社会发展的一个瓶颈。
能源问题逐渐成为世界性的问题。
占地球面积71%的海洋蕴藏菏泽巨大的可再生的能源，主要包括潮汐能、波浪能、温差能、海流能、海洋风能和盐差能等。
【2】波浪能在海洋中无处不在，同时波浪能的能流密度较大，可以通过较小的装置提供可观的廉价能量，又可以为边远海域的国防、海洋开发等活动提供能量。
因此波浪能引起了世界各大洋国的重视。
一、什么是波浪能波浪能是指海洋表面所具有的动能和势能的总和。
波浪能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。
【1】二、波浪能的形成波浪能是由风把能量传递给海洋而产生的，它实际上是吸收了风能而形成的。
能量传递速率和风速有关，也和风与水相互作用的距离有关。
通过摩擦和淌动而消散，深水海区大浪的能量消散速度要大于浅水海区。
由于各种天气气候的影响，在加上风的不确定性，因此波浪能是一种很不稳定的能源。
三、波浪能的分布据世界能源委员会的调查显示，全球可利用的波浪能达到20亿千瓦，相当于目前世界发电能量的2倍。
我国拥有广阔的海洋资源，波浪能的理论存储量约为7000万千瓦，沿海波浪能能流密度大约为2-7kW/m。
浙江、福建、广东和台湾沿海均为波能丰富的地区。
【1】四、波浪能的开发与利用波浪能的开发和利用是一个涵盖多个学科的综合性的问题，涉及到机械设计与制造，计算机模拟，空气动力学，流体力学，数学模型，海洋科学等各个领域。
研究波浪能的开发和利用，首先就是要研究波浪的运动规律。
目前对海浪的研究多采用动力学方法和统计学方法的结合。
波浪能属于机械能，容易通过小型波浪能转换装置转换成电能或者是人类需要的机械能。
波浪能毕业论文
本科毕业设计（论文）3000W液压式波浪能转化实验系统设计郭悦燕山大学2011年6月本科毕业设计（论文）3000W液压式波浪能转化实验系统设计学院（系）：机械工程学院专业：机电控制工程学生姓名：郭悦学号：0701********指导教师：姚静答辩日期：2011年6月燕山大学毕业设计（论文）任务书摘要摘要从上世纪70年代的石油危机开始，各国开始把注意力转移到本地资源和寻找最适宜的廉价能源上。
利用海洋波浪能为人类提供电力是当前可再生资源领域研究的热点之一。
现阶段主要存在的装置包括，振荡水柱式装置、摆式装置、振荡浮子式波能转换装置和收缩波道式波能转换装置，这其中液压系统应用十分的广泛。
为了克服现有波浪装置技术的不足，本课题的目的在于提供可工作时间长，运行稳定，转换效率高，发电质量好的一种基于液压传动的双行程做功的波浪能吸收装置。
系统主要创新点在于利用蓄能器实现稳压以及吸收脉动的效果，补油泵系统防止了系统元件的吸空，回油管路的背压阀旨在使马达稳速运转。
本次课题中采用CAD绘制原理图，后用Solidworks完成阀块设计、泵站装配工作。
关键词波浪能；发电；双行程；马达稳速；燕山大学本科生毕业设计（论文）AbstractSince the Oil Crisis 70s last century, various countries start to focus on native resource and searching the most proper and cheap energy. It’s one of hot research in the renewable resource field nowadays that using wave energy to generate electricity for human. Main existing devices including at the present, Oscillation water column type device, pendulum device, oscillation float type wave energy transform device, contraction wave channel type wave energy transform device. Hydraulic system has a wide application among them.In order to overcome the shortages of existing devices, The purpose of this topic is providing a double stroke wave energy absorption equipment based on hydraulic transmission which can operate longer, run stably, have great transform efficiency, generate high quality electricity. The system's major innovations are reflected in, using an accumulator to stable voltage and absorb pulsation, using a slippagepump to prevent suction phenomenon, using back pressure valve in the return line to guarantee the motor steady speed.The topic finished principle chart drawing though AutoCAD, then designed three-dimensional pumping station and valve block utilizing Solidworks eventually.Keywords wave energy; power generation; double block; motor steady speed目录摘要 (I)Abstract ................................................................................................................ I I 第1章绪论.. (1)1.1课题背景 (1)1.2 国内外发展现状 (1)1.3 波浪能应用的发展趋势 (3)1.4本课题的研究内容及意义 (4)本章小结 (6)第2章液压系统原理设计 (7)2.1液压系统设计要求 (7)2.2液压系统的组成及工作原理 (8)2.2.1 液压系统的组成 (8)2.2.2 液压系统的工作原理 (11)本章小结 (12)第3章液压系统的设计计算及元件选择 (13)3.1给定参数的推算 (13)3.1.1 液压系统的给定参数 (13)3.1.2 系统的压力及流量计算 (13)3.1.3 管径的计算 (14)3.2能量转化部分的元件选择 (15)3.2.1 泵和电机的计算 (15)3.2.2 液压缸的计算 (17)3.2.3 蓄能器的计算 (18)3.2.4 阀的选型步骤 (19)3.3模拟动力部分的选择计算 (19)3.3.1 泵和电机的计算 (19)3.3.2 液压缸的选择 (21)3.3.3 阀的选型步骤 (21)3.4 辅助元件的选择计算 (21)3.5油箱的设计 (22)3.5.1 油箱的作用和分类 (22)3.5.2 设计油箱的注意事项 (22)3.5.3系统油箱容积的估算 (23)本章小结 (23)第4章阀块的设计绘制 (25)4.1概述 (25)4.2阀块设计原则 (25)4.3集成回路的选择 (27)4.4阀块设计 (28)4.4.1 选择材料 (28)4.4.2 确定钻孔的孔径 (29)4.4.3 阀块的加工 (29)4.4.4 阀块的装配及调整 (29)本章小结 (32)第5章液压泵站设计 (33)5.1泵站的基本设计要点 (33)5.2泵站的管路布局要求 (33)5.3泵站的具体设计 (34)本章小结 (35)第6章液压系统安装、调试及维护 (37)6.1液压元件的安装 (37)6.1.1液压元件的安装 (37)6.1.2试压 (39)6.1.3调整与试运转 (39)6.2液压系统的使用与维护 (41)6.2.1日常检查项目和内容 (41)6.2.2日常检查项目和内容 (41)本章小结 (42)结论 (43)参考文献 (45)致谢 (47)附录1 开题报告 (49)附录2 文献综述 (55)附录3 外文翻译 (63)第1章绪论第1章绪论1.1 课题背景从石油危机开始，各国开始把注意力转移到本地资源和寻找最适宜的廉价能源上，21世纪是海洋的世纪，人类向大海索取能源成为必然趋势，沿海地区把希望寄在汹涌澎湃的巨浪上——利用波浪能发电。
波浪能开发与研究现状
主要内容
• 研究背景 • 波浪能研究现状
研究背景
• 能源危机
《BP世界能源统计2006》的统计数据表明，以目前开采速度计算， 全球石油储量可供生产40年，天然气和煤炭则分别可以供应65年和 162年。
• 可再生能源
太阳能、风能、水能、生物质能、海洋能等。
• 海洋能
海洋能是指依附在海水中的能源。海洋能主要包括波浪能、潮汐能、 海流能温差能、盐差能。
(1)波浪能可通过较小的装置实现其利用；
(2)波浪能价格低廉；
(3)波浪能适用于边远海域的岛屿、国防、海洋开发等活动：
4．波浪能利用装置可在已有设施及工程的基础上进行安装和建设， 如护岸、防波堤；或与此类设施及工程同时建设，可明显地降低 波能利用装置的开发及建设成本，并实现功能多元化；
波浪能研究现状
收缩波道技术
优点：一级转换没有活动部件, 可靠性好, 维护费用低, 在大浪时系统出力稳定。 缺点：小浪下的系统转换效率低，对地 形要求苛刻。
装置示意图 目前建成的收缩波道电站有挪威350 kW 的固定式收缩波道装置以及丹麦的 Wave Dr agon
Overtopping type wave energy conversion Wave Dr agon(波浪龙)
McCabe Pelamis(海蛇)
摆式技术
优点：相对于其他装置来说，成本略低。 缺点：转换效率不稳定，在恶劣的海洋环境 下可靠性较低，易损坏。
装置示意图 采用摆式波浪能利用技术的有日本的装机容量为5kW的推摆式波力电站。 由英国贝尔法斯特皇后大学以及Aquamarine Power Ltd共同研制的 “Oyster”。
振荡水柱式
分类： A：漂浮式 B：固定式
海洋力学的波浪动力学模拟
海洋力学的波浪动力学模拟海洋力学涉及海洋中各种力学现象的研究，波浪动力学模拟是其中的一项关键技术。
通过模拟波浪的动力学行为，我们可以更好地理解海洋中的波浪形成和传播规律，为海洋工程、海洋资源开发等领域的设计和决策提供基础依据。
一、波浪动力学模拟的背景海洋是地球表面近三分之二的面积，其波浪现象广泛存在于海洋中的复杂环境中。
波浪动力学模拟的研究旨在解析波浪的形成机制、传播过程和相互作用，以及其对海岸线侵蚀、海洋能源利用等方面的影响。
二、波浪的基本特性波浪是一种传播能量的现象，可以分为长周期波、中周期波和短周期波。
对于波浪动力学模拟而言，我们主要关注以下几个方面的特性：1.波高：波浪顶部到波槽或水平线的峰值距离。
2.波长：波浪连续波峰之间的距离。
3.频率：波浪通过某一点的数量在单位时间内的计数。
4.周期：波浪通过特定点所需的时间。
三、波浪动力学模拟的方法1.线性理论模型线性理论模型是最基本的波浪动力学模拟方法之一。
该模型基于波浪的线性性质，适用于短周期波浪的模拟。
通过线性方程组求解，可以得到波浪的波高、波长等参数。
2.非线性浅水理论模型非线性浅水理论模型适用于波浪的非线性传播情况。
通过求解非线性浅水方程，可以获得更准确的波浪形态和传播速度。
3.数值波浪现象模拟数值波浪现象模拟是一种基于计算机模拟的方法，通过离散化、差分或有限元等数值计算技术，模拟波浪的动力学行为。
该方法可以考虑更多的实际因素，如海床形态、海洋流场等，对波浪的模拟结果更为准确。
四、波浪动力学模拟的应用领域1.海岸工程设计波浪动力学模拟可以为海岸工程设计提供关键参数，如波浪冲击力、波浪力矩等。
通过模拟不同情况下的波浪动力学行为，可以预测海岸线侵蚀情况，指导防波堤、海堤等工程物的设计。
2.海洋能源利用波浪动力学模拟也是海洋能源利用领域的重要工具。
通过模拟波浪的传播和相互作用，可以评估波浪能量资源，并设计合适的波浪能发电设备。
3.海洋资源开发海洋资源开发中，波浪动力学模拟可以帮助我们了解波浪对海洋生态环境的影响，指导海洋渔业、海底矿产资源开发等活动。
波浪能的研究现状与开发利用
波浪能的研究现状与开发利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多年来，受化石燃料能源危机和环境变化压力的驱动，作为主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分利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，主要为潮汐能、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。
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利用的研究，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，利用起步较晚，目前我国东南沿海福建。
广东等地区已在试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，它实质上是吸收了风能而形成的。
能量传递速率和风速有关，也和风与水相互作用的距离有关。
波浪可以用波高、波长和波周期等特征来描述目前波浪能的主要的主要利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。
ocean energy 波浪能
波浪能是一种可再生能源，指的是利用海洋波浪产生的机械能或电能。
波浪能具有丰富的资源、稳定的产能和清洁的特点，是一种极具潜力的清洁能源。
1. 波浪资源丰富海洋占地球表面积的71，其中的波浪资源非常丰富。
全球大部分地区都有丰富的波浪资源，尤其是在大洋洲、北欧、南美洲等地区，波浪资源更为丰富。
根据初步估计，全球波浪能资源储量达到数十亿千瓦，可以满足全球能源需求的数倍。
2. 稳定的产能与风能、太阳能等相比，波浪能具有更为稳定的产能特点。
海洋中的波浪是由风力引起的，而风力是受地球自转和太阳辐射等因素影响的，因此波浪能具有较为稳定的源头。
波浪能的产能稳定性可以为电网的稳定运行提供重要支持。
3. 清洁的能源波浪能是一种清洁能源，其利用过程中不会排放污染物，不会产生温室气体，对环境影响较小。
波浪能的利用有助于减少对化石燃料的依赖，减少空气污染和温室气体排放，有助于缓解气候变化的问题。
4. 波浪能的利用方式波浪能的利用方式主要包括波浪发电和波浪动力利用两种。
波浪发电是通过波浪能转换装置将波浪的机械能转换为电能，从而实现能源的利用。
波浪动力利用则是利用波浪的动力进行海洋航行、海洋工程施工和海洋资源开发等活动。
5. 波浪能的发展现状当前，波浪能的开发利用仍处于初级阶段，虽然已有一些波浪发电项目投入使用，但规模较小，产能有限。
全球范围内，对波浪能的开发利用尚未形成规模化产业化的局面，相关技术和设施还有待进一步完善。
6. 波浪能的技术挑战波浪能的开发利用面临着一些技术挑战。
一是波浪能转换装置的稳定性和耐久性问题，海洋环境复杂多变，波浪能设备需要具备较高的抗风浪能力和耐腐蚀能力。
二是波浪能的储能和输送问题，波浪能发电需要储能设备进行平稳输出，同时也需要建设海上电网进行输送。
7. 波浪能的前景展望尽管面临一些挑战，但波浪能作为一种新型清洁能源具有巨大的发展潜力。
随着技术的不断进步和经济的不断发展，波浪能的成本将逐渐降低，规模化发展的可能性将不断增加。
波浪能的开发和利用
.波浪能的开发和利用摘要：波浪能作为清洁可再生的能源越来越引起人们的关注。
本文介绍了波浪能的定义、成因、分布、开发和利用。
关键字：波浪能风能波浪能的形成波浪能的开发和利用引言：随着经济和社会的发展，人类对能源的需求量越来越大，化石原料的日益短缺，这直接导致了能源危机的不断出现，能源的短缺甚至成为社会发展的一个瓶颈。
能源问题逐渐成为世界性的问题。
占地球面积71%的海洋蕴藏菏泽巨大的可再生的能源，主要包括潮汐能、【2】波浪能、温差能、海流能、海洋风能和盐差能等。
波浪能在海洋中无处不在，同时波浪能的能流密度较大，可以通过较小的装置提供可观的廉价能量，又可以为边远海域的国防、海洋开发等活动提供能量。
因此波浪能引起了世界各大洋国的重视。
一、什么是波浪能波浪能是指海洋表面所具有的动能和势能的总和。
波浪能的能量【1】与波高的平方、波浪的运动周期以及迎波面的宽度成正比。
二、波浪能的形成波浪能是由风把能量传递给海洋而产生的，它实际上是吸收了风能而形成的。
能量传递速率和风速有关，也和风与水相互作用的距离有关。
通过摩擦和淌动而消散，深水海区大浪的能量消散速度要大于浅水海区。
由于各种天气气候的影响，在加上风的不确定性，因此波浪能是一种很不稳定的能源。
三、波浪能的分布..据世界能源委员会的调查显示，全球可利用的波浪能达到20亿千瓦，相当于目前世界发电能量的2倍。
我国拥有广阔的海洋资源，波浪能的理论存储量约为7000万千瓦，沿海波浪能能流密度大约为【1】2-7kW/m。
浙江、福建、广东和台湾沿海均为波能丰富的地区。
四、波浪能的开发与利用波浪能的开发和利用是一个涵盖多个学科的综合性的问题，涉及到机械设计与制造，计算机模拟，空气动力学，流体力学，数学模型，海洋科学等各个领域。
研究波浪能的开发和利用，首先就是要研究波浪的运动规律。
目前对海浪的研究多采用动力学方法和统计学方法的结合。
波浪能属于机械能，容易通过小型波浪能转换装置转换成电能或者是人类需要的机械能。
波浪能的经济例子
波浪能的经济例子
波浪能的经济例子有很多，以下是一些具体的例子：
1. 波浪能发电：波浪能发电是将波浪能转化为电能的装置。
由于波浪能具有持续、稳定、利用率高等特点，因此被认为是一种很有前景的新能源。
世界上许多国家已经开始了波浪能发电的研究和开发，其中一些国家已经实现了商业化运行。
例如，日本已经建立了一座1万千瓦的波浪能发电站，可以为大约1万户家庭提供电力。
2. 波浪能海水淡化：波浪能海水淡化是将波浪能转化为机械能，再通过机械能将海水转化为淡水的装置。
由于全球淡水资源日益短缺，因此波浪能海水淡化被认为是一种很有前景的新技术。
例如，澳大利亚的研究人员开发了一种名为“Osmotic Power”的波浪能海水淡化技术，可以将海水转化为淡水，同时还可以提取海水中的盐分和其他矿物质。
3. 波浪能船舶：波浪能船舶是一种利用波浪能作为动力源的船舶，与传统的燃油船舶相比，具有节能、环保、可持续利用等优点。
例如，英国的一家公司开发了一种名为“WaveRoller”的波浪能船舶，可以利用波浪能进行航行，同时还可以为船上的电子设备等提供电力。
总之，波浪能作为一种清洁、可再生的能源，其经济价值和应用前景都非常广阔。
随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展，波浪能将会在未来的经济发展中发挥越来越重要的作用。
波浪能研究发展概况
第17卷 第7期 中 国 水 运 Vol.17 No.7 2017年 7月 China Water Transport July 2017收稿日期：2017-05-01作者简介：李琳娜（1992-），女，山东人，中国海洋大学工程学院，研究生，研究方向为海洋可再生能源开发。
史宏达（1967-），男，中国海洋大学工程学院教授，研究方向为海洋可再生能源开发。
董晓晨（1991-），女，中国海洋大学工程学院研究生，研究方向为海洋可再生能源开发。
波浪能研究发展概况李琳娜，史宏达，董晓晨（中国海洋大学 工程学院，山东青岛 266100）摘 要：海洋能开发利用及相关研究已成为全球的热点问题，“向海洋要能源”逐渐成为人们的共识。
而波浪能技术作为其中具有广阔发展前景的新能源，受到广泛关注。
本文介绍了世界范围内波浪能的研究现状，分别探讨了各种波浪能发电装置的应用现状，分析了各种方式的局限性，并对我国的波浪能发展前景进行了分析。
关键词：波浪能；装置概况；发展前景中图分类号：P731.22 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2017）07-0256-02目前，能源与环境是制约人类发展的关键问题。
随着能源枯竭，环境污染问题日益严重，可再生能源的发展与利用逐渐受到各国的重视。
其中波浪能因其储量大、密度高、安全无污染等优势受到广泛关注，特别是在远离大陆的偏远岛屿，波浪能发电技术为海岛独立供电指明了方向。
一、波浪能分布波浪能是指波浪在吸收了风能以后所产生的动能和势能，具有间歇性、随机性和波动性。
目前世界上的波浪能分布情况如图1所示。
从图中可以看出，欧洲地区波浪能资源分布丰富[1]，亚洲地区的波浪能资源储备不如欧洲，但仍然存在大规模开发的空间。
图1 世界波浪能源分布图二、波浪能开发现状波浪能发电技术的研究由来已久，但是真正进入应用领域则应该追溯到20世纪60年代。
最早开发利用波浪能资源的国家是法国，随后欧洲其他国家相继展开研究。
波浪能资源分布特点
波浪能资源分布特点波能资源是指在海洋中存在的潜在能量，包括波浪能、潮汐能和海流能等。
其中，波浪能是指海洋中因风力作用产生的波浪所蕴含的能量。
波浪能是一种丰富的可再生能源，有着分布广泛和稳定性高的特点。
波浪能的分布特点如下：1.分布广泛：波浪能资源分布广泛，几乎占据了全球海洋面积的大部分。
根据全球气候特点和地理条件，波浪能资源最为丰富的地区分布在南北纬度较高的地方，比如北大西洋、北太平洋和南大洋等地区。
此外，一些深海区域也有较为丰富的波浪能资源，但由于深海区域通常与陆地较远，开发利用相对较为困难。
2.季节性变化：波浪能的分布还会受到季节性变化的影响。
一般来说，夏季的波浪能资源丰富度较高，冬季相对较低。
这是因为夏季一般伴随着风力的增强，风浪形成的机会较多；而冬季则较为寒冷，风力减弱，风浪也就相应减少。
3.地形和海底地貌影响：波浪能资源的分布还受到地形和海底地貌的影响。
比如，沿岸海域的波浪能资源相对较丰富，因为岸附近的海水深度较浅，波浪的动能可以较容易地转化成波浪能。
此外，存在直立的海岛或半岛等地区，也有利于波浪聚焦，形成较高的波浪浪高，从而提供更多的波浪能资源。
4.影响因素复杂：波浪能资源的分布还受到其他因素的复杂影响。
比如，风速、风向等气象因素、近岸海流、洋流等海洋动力因素都会对波浪的形成和能量传播产生影响。
此外，全球气候变化以及人类活动也会对波浪能资源产生一定的影响。
总之，波浪能资源具有分布广泛和稳定性高的特点。
合理开发和利用这一资源，可以为清洁能源的发展做出重要贡献，并为能源转型和可持续发展提供可靠的能源支持。
波浪能能源
波浪能能源
波浪能能源是一种以波浪的运动能量转化为电能的可再生能源。
波浪能能源利用海洋波浪的运动，通过波浪发电装置将波浪的动能转
换为电能。
波浪发电技术的原理为，当海浪传输能量时，波浪装置会
捕捉波浪的力量，并将其转化为旋转动能。
通过连接发电机，这种旋
转动能可以被转换成电能。
波浪发电已经成为一种备受关注的可再生能源技术，因为它具有
许多优点。
首先，波浪能资源可再生，永不枯竭，这意味着我们可以
持续地从海洋中获取能源。
其次，波浪能源是一种清洁能源，不会产
生温室气体和污染物，对环境友好。
此外，波浪能的潜力巨大，因为
全球大部分地区都有海岸线，可以利用海洋波浪来发电。
然而，波浪能发电技术还面临一些挑战。
首先，波浪能发电装置
的建设和维护成本较高。
其次，海洋环境的恶劣条件对设备的稳定性
和可靠性提出了要求。
此外，波浪能的发电效率相对较低，需要进一
步的技术改进。
尽管存在一些挑战，波浪能发电作为一种可再生能源仍具有广阔
的发展前景。
随着技术的进步和成本的降低，我们可以期待波浪能成
为未来能源供应的重要组成部分，为人类提供更清洁和可持续的能源。
新能源技术在海洋资源开发中的重要性
新能源技术在海洋资源开发中的重要性随着人口的增长和经济的发展，能源需求也呈现出日益增加的趋势。
然而，传统的能源资源已经遭受到了严重的枯竭和环境污染问题，因此寻找可持续发展的新能源技术变得尤为重要。
海洋资源作为世界上最后的一片几乎未被开发的领域，正逐渐被人们重视和利用。
本文将探讨新能源技术在海洋资源开发中的重要性，并展望未来的发展前景。
1. 背景介绍在过去的几十年里，海洋资源开发一直处于相对被忽视的状态。
然而，随着科学技术的进步和对传统能源的日益依赖，人们对海洋资源的关注度逐渐提高。
海洋领域具有丰富的能源潜力，如潮汐能、海洋风能、波浪能等，这些能源潜力将成为未来能源发展的重要方向。
2. 新能源技术在海洋资源开发中的应用（1）潮汐能利用：潮汐是海洋中由重力和地球自转引起的周期性变化，每天都会出现两次潮汐涨落。
利用潮汐能可以转化为电力，提供清洁、可再生的能源供应，广泛应用于海洋资源开发中。
（2）海洋风能利用：海洋中的风力资源丰富而稳定，适合用于发电。
通过在海上建设风力发电机组，可以有效利用海洋风能，为周边地区提供清洁能源。
（3）波浪能利用：海洋中的波浪能源是一种独特的可再生能源，通过利用波浪的起伏运动，将机械能转化为电能。
波浪能的利用可以为海洋资源开发提供可持续的能源支持。
3. 新能源技术在海洋资源开发中的优势（1）可再生性：新能源技术所利用的潮汐能、海洋风能、波浪能等都是可再生能源，相比传统能源具有更长期的可持续发展潜力。
（2）环保性：新能源技术的应用可以减少对传统能源资源的依赖，有效降低温室气体的排放，减少环境污染和气候变化的风险。
（3）经济效益：海洋资源开发不仅可以满足新能源需求，还可以促进相关产业的发展，创造就业机会，为经济增长注入动力。
4. 新能源技术在海洋资源开发的挑战新能源技术在海洋资源开发中面临一些挑战，如技术创新、成本降低、设施建设等方面。
需要加强科研力量，提高技术水平，降低新能源技术的成本，同时完善相关政策法规，为海洋资源开发提供更好的环境支持。
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年中国海洋大学，高人杰等人在规则波下对四种简单浮子形状进行了模拟，获得了一种捕
获波浪能最多浮子形状。
综上所述，国内外对于振荡浮子式发电装置虽然有较为全面的研究,但是对较多结构
形式的振荡浮子的水动力学以及捕获波浪能效率更为详细的对比研究分析并不是太多。基
子式转换装置转换效率能达到46%以上「2‘,2２」。
２007年华南理工大学,勾艳芬、叶家玮等人对阵列振荡浮子式波能转换试验装置做
了实验研究。此装置采用球型浮子捕获波浪能,在对浮子实施相位控制后系统总效率将达
到40％左右。2008年华南理工大学，勾艳芬、叶家玮等人对振荡浮子式简易波能转换装
置进行了模型试验，此试验模型直接将浮子俘获的机械能转换成电能，与一般振荡浮子式
对能源的消耗速率和增长速度计算:全球的煤炭储量只能够使用约20０年;全球的石油储
量只能够使用约45年;全球的天然气储量只能够使用约5０年「1-3］。传统能源使用过程中
伴随着污染与开发费用越来越高的问题，人们不得不开始重视可再生能源的开发和利用。
可再生能源指的是在自然界中能够不断再生，并有规律的得到补充或者能够重复利用的能源,如:风能,太阳能，水能，地热能，海洋能等「al。目前这些可再生能源的利用率仅占世界能源利用的3％Cｓl,远远低于人类对传统能源的利用率，这其中就属海洋能的利用率最低。海洋中蕴藏着很多种可再生的能源，主要有波浪能、潮汐能、温差能以及盐差能等。这些能量统称为海洋能，其中又以波浪能为最主要形式。根据联合国教科文组织在1９81年出版的《海洋能开发》估计,全世界的海洋能理论上功率约为７．6６ ｘ10１0kW}'＇。即使只能开发出其中一小部分,也可以解决当下能源紧缺的问题。虽然全球具有如此巨大的海洋能源，由于各种条件的限制并不是全部都能够为人类所开发利用。
于此，本文对多种不同结构形式的浮子进行更为深入的水动力学以及捕获波浪能的效率进
行研究,并对其进行详细的对比性分析，进而选择最佳的浮子结构形式。
二
波浪能以其储量大、无污染、可重复开发利用的优点,成为国内外海洋能开发利用
研究的热点。深入研究开发适合我国特定海域的波浪能转换装置，对解决我国部分区
域的用电问题具有重要意义。单浮子式波浪能发电装置是基于海洋结构物垂荡运动设
计而成，具有结构简单、适应性强、转换效率较高、可靠度好等优点。本文以浮子式
波能发电装置的工程应用研究为背景，采行研究。
随着经济的飞跃发展和人类社会的不断进步，全球对能源需求的增加和石化能源
的逐渐枯竭之间的矛盾越来越突出，尤其是二十世纪七十年代出现的能源危机,使各
国意识到能源问题将是抑制国民经济发展和社会进步的重要因素。为了解决能源问题
在社会发展中的瓶颈问题,寻求可以循环利用的可再生资源已经成为整个人类寻求发
展的共识。而海洋覆盖全球面积的70%，且海洋中蕴涵着巨大的能量,使之成为各国
的关注焦点和研究热门。
众所周知,海洋是世界上最大的风能吸收器,它通过各种各样的物理过程吸收、
振荡浮子式波浪能发电装置是一种典型的波浪能发电装置。它是在振荡水柱式空气透
平式波能发电装置的基础上发展起来的。该装置的工作原理图如图1. 5所示，第一级能量
采集,在波浪中运动的浮子进行对波浪能量的采集，完成波浪能到机械能的转化；第二级
能量传递，通过中间系统把浮子采集一转化（波浪能一机械能)后的能量传递到发电系统;
开发，最终可提供目前全球电力需要的1０％左右，估计为２ｘ１０9-}-3x10KW
从我国海洋能源资源来看,海洋能资源非常丰富,而且开发利用的前景广阔。如果将我国的海洋能资源完全变为能够利用的电能，至少可达1.５x lOBkW，相当于我国目前电力总装机容量的两倍多「1０j。我国具有丰富的海洋能,其中波浪能量对比情况（见图1． ２,波浪能仅占其1０. 5％,虽然占有率很低,但是仅仅只要开发其百分之一，其数量也是相当可
转化、存储和散发能量，通常这些能量以波浪能、潮汐能、温差能、盐度梯度能等形
波浪能资源整理背景
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ﻩ
所有背景整理:
1.1.1能源发展趋势
全球的不可再生能源是有限的如：石油、煤炭、天然气等。据统计,随着不可再生能
源(传统能源)被人类不断地消耗,不可再生能源的开发已经屈指可数。按照目前全人类
第三级能量发电，把传递过来的机械能转化为电能,供用户使用。
振荡浮子式波浪能发电装置在欧洲被称为第三代装置。因为第一级能量采集装置一浮子
是以与波浪直接接触的方式来采集波浪能,因此装置的第一级能量的转换效率较之前的波
能发电装置的效率要高。故其整个装置的转换效率也较之前装置的转换效率有所提高。例
如:一般的波浪能发电装置(振荡水柱式波能转换装置）的转换效率在1０%-30%，振荡浮
有很大潜力。我国波浪能资源各省分布表明,福建沿海，海岸线曲折，突出的半岛、山甲角
众多，沿岸岛屿连绵不断，其为基岩海岸,波浪较大,因此福建省沿岸也是波浪能资源蕴
藏丰富、波浪能密度高的海域。故福建近海域是开发利用优越场所之一,所以本文研究波
浪能发电装置的振荡浮子是针对厦门海域。
1．2.４振荡浮子式波浪能发电装置
表1. 1中为世界范围内海洋各种能源的理论估算值、技术可利用值、实际可开发利用
功率值。由表1．1表明,虽然波浪能的理论储存值是最少的，但是其实际可开发量却是最
多的，其可开发利用率高达10%，故波浪能发电装置的研究就是一项紧迫和必须的任务。
其中对于波浪能源，国际能源组织(工EA)１99４公布的报告预测「８]:波浪能如果能够充分
观的。
像我国这样,能源需求量的很大国家对于开发新能源的需求是很紧迫的。在这样的情
况下,大力开发和利用波浪能，尤其是在我国能源消耗比较严重,经济发展高速的东部沿
海地区。此地区与海洋相接，蕴藏着巨大地海洋能源,对于缓解我国能源消耗,支撑社会
经济可持续发展具有重大意义。
综上所述，世界波浪能资源分布和我国波浪能资源分布,表明可开发和利用波浪能具