摆式波浪能发电技术研究
波浪能的研究现状与开发利用
波浪能的研究现状与开发运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数年来，受化石燃料能源危机和环境变化压力的驱动，作为重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足运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，重要为潮汐能、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涉及海洋上空的风能、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运用的研究，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，运用起步较晚，目前我国东南沿海福建。
广东等地区已在实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，它实质上是吸取了风能而形成的。
能量传递速率和风速有关，也和风与水互相作用的距离有关。
波浪可以用波高、波长和波周期等特性来描述目前波浪能的重要的重要运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。
波浪能发电技术应用研究现状及发展方向
收稿日期：2020-08-19作者简介：周宇涵（2000—），男，上海电力大学新能源科学与工程专业本科在读。
DOI:10.16525/ki.14-1362/n.2020.11.46总第197期2020年第11期Total of197 No.11，2020应用推广现代工业经济和信息化Modern Industrial Economy and Informationization波浪能发电技术应用研究现状及发展方向周宇涵（上海电力大学，上海200000）摘要：阐述常见的几种波浪能发电装置及其原理，分析目前利用波浪能发电的装置存在的问题，提出相关技术问题的解决方法，对波浪能的未来发展方向进行了展望。
关键词：波浪能发电技术；应用研究现状；发展方向中图分类号：P743.2；TM6文献标识码：A文章编号：2095-0748（2020）11-0105-02 1波浪能使用现状当今时代人们对能源的需求量巨大，新能源开发越来越受到人们的关注，人类正努力开发更多新能源技术提高现有技术的效率，以达到既环保又能充分满足能源需求的目的。
其中，海洋中可利用的能源也是渐渐兴起的主力军。
海洋中的波浪能因为能量蕴藏量大、分布广、波浪传输过程中能量损失较小等优点，被认为是一种高质量的海洋资源，同时其能量转化装置也较为简单[1]。
地球70%的表面积被海洋覆盖，据有关数据表明，在太平洋、大西洋东岸中纬度30°～40°区域，波浪能可达30～70kW/m，某些地方更高达100kW/m，可开发利用能源的总量足够多。
世界上很多国家都在研究波浪能技术，并获得了一定成果。
最早利用机械获取波浪能的装置是法国人吉拉德在1799年发明的。
几十年来，英国、美国、日本、丹麦的波浪能发电技术较为领先，我国从20世纪70年代开始逐渐研究波浪能技术，航标灯波浪能发电装置投入批量生产[2]。
现代利用波浪能发电的装置主要有振荡式、摇摆式、筏式、鸭式等，在波浪的作用下，带动装置内的齿轮、轴、铰链、活塞作往复运动，转化为装置内的机械能，进而转化为电能。
摆式波浪发电装置原理
摆式波浪发电装置原理
摆式波浪发电装置原理
摆式波浪发电装置是一种利用海浪能量发电的新型设备，该装置具有
简单、高效、可靠等优点，正逐渐成为海洋能源开发的热点。
该装置的原理是利用波浪的能量，将海浪的上下浮动转变为液压油的
往返运动，进而驱动液压发电机工作，输出电能。
更具体来说，该装置由摆动臂、摆动缸、摆杆和液压发电机组成。
摆
动臂和摆动缸连接在一起，摆杆连接在摆动缸和液压发电机之间。
当
海浪推动摆动臂上下摆动时，摆动臂和摆动缸一起运动，液压油经过
缸内承压缸体进入较小的缸腔，使摆杆上移。
当海浪使摆动臂下降时，则会使摆动缸向下运动，液压油经过缸内的液阻阀进入较大的缸腔，
使摆杆下降。
这种液压油的往返转化为液压发电机转子的匀速旋转，
进而输出电能。
与传统的海浪能利用装置相比，该装置具有结构简单、传动机构少、
运动稳定等特点。
同时，液压发电机具有功率密度大、效率高、运转
顺畅等优势，可以更好地满足海洋能源的发电需求。
当然，该装置也存在一些问题，如波浪大小、方向、速度不同，可能会对摆动产生影响，引起摆动幅度的不稳定性，需要更好的控制系统来调整波浪的能量，保证装置的稳定性和高效性。
总的来看，摆式波浪发电装置的原理是非常简单、实用的，是未来海洋能源开发的重要手段之一。
南鲲号漂浮式波浪发电_环境保护措施_概述及解释说明
南鲲号漂浮式波浪发电环境保护措施概述及解释说明1. 引言1.1 概述南鲲号漂浮式波浪发电是一种利用海洋波浪能源进行发电的先进技术。
随着全球对可再生能源的需求不断增加以及对传统能源的环境危害日益关注，波浪发电作为一种清洁、可持续的能源形式受到了广泛关注和研究。
南鲲号作为中国自主研制并投入实际运行的大型漂浮式波浪发电装置，具备较高的技术水平和丰富的应用经验，成为该领域中的一个重要代表。
本文将对南鲲号漂浮式波浪发电及其环境保护措施进行概述与解释说明。
首先介绍文章结构和目标，然后详细描述南鲲号漂浮式波浪发电的技术原理和设备特点。
接下来将重点讨论波浪发电对环境产生的影响，并提出减少生态风险和促进生态恢复的措施。
最后阐述南鲲号漂浮式波浪发电在环境保护方面所起到的积极作用，并探讨其对环境保护的意义和影响。
1.2 文章结构本文分为五个部分，分别是引言、南鲲号漂浮式波浪发电、环境保护措施、概述及解释说明以及结论。
在引言部分，我们将简要概述文章的主要内容以及研究目标。
在第二部分，我们将具体介绍南鲲号漂浮式波浪发电的概念、技术原理以及设备介绍。
第三部分将重点关注波浪发电对环境的影响，并提出减少生态风险和促进生态恢复的措施。
在第四部分中，我们将详细解释南鲲号漂浮式波浪发电如何实现环境保护措施的目标，并讨论其对环境保护的意义和影响。
最后，在结论部分，我们将总结文章要点和观点，并提出展望和建议。
1.3 目的本文旨在全面了解南鲲号漂浮式波浪发电及其环境保护措施，并深入探讨它对环境保护所起到的积极作用和意义。
通过对南鲲号漂浮式波浪发电的研究，我们能够更好地认识波浪发电技术在解决能源供应和环境保护方面的重要性，并为进一步推广和应用这项技术提供参考和借鉴。
同时，本文也旨在引起人们对可再生能源开发和利用以及环境保护问题的关注，推动科学社会的可持续发展。
2. 南鲲号漂浮式波浪发电2.1 概述南鲲号漂浮式波浪发电是一种利用海洋波浪能量进行发电的创新技术。
波浪能发电技术研究及其应用
波浪能发电技术研究及其应用第一章：引言波浪能是一种廉价、环保的可再生能源，一直以来都备受关注。
随着科技的进步，波浪能发电技术获得了巨大的发展，已经逐渐成为可再生能源领域的重要研究方向。
本文对波浪能发电技术的研究及应用进行了详细的探讨。
第二章：波浪能资源概况波浪能是一种取之不竭的可再生能源，根据不同的测算方法，全球海洋波浪能资源总量为2000~10000GW，这是非常可观的能源储备。
目前，全球仅有少数国家开发了波浪能，其中最具代表性的是英国、葡萄牙、西班牙、爱尔兰等国家。
第三章：波浪能发电原理波浪能主要利用水面上涨落的波浪动能来发电，其主要的发电原理为机械能转换为电能。
通常，波浪能发电系统包括波浪能捕捉装置、能量转换机构、发电设备、电力传输和控制系统五个部分。
波浪能捕捉装置是通过波浪的起伏来产生机械运动，进而驱动液压泵或机械传动机构，使得机械能被转化为电能输出，并通过电力传输和控制系统向外输出电力。
第四章：波浪能发电技术的类型波浪能发电技术的研发主要包括以下几种类型：浮体式波浪能发电技术、压电效应波浪能发电技术、直接发电波浪能发电技术等。
其中，浮体式波浪能发电技术是较为成熟的技术之一，它通过球形、圆柱、鼓形等形状的浮子、浮板根据波浪涨落产生的水流动力旋转涡轮机驱动发电机发电。
压电效应波浪能发电技术则是应用于海洋波浪中的电压产生和电荷累积特性，将其转换为电能。
直接发电波浪能发电技术则是使用波浪能直接恒定的运动方式产生电能。
第五章：波浪能发电技术的应用前景波浪能发电技术是非常有前景的发展方向，主要得益于以下几点：波浪能资源丰富、成本较低、环保节能、可再生等特点。
目前，世界上已经有不少国家开始积极地开展波浪能发电项目的建设，其中英国是最为活跃的国家之一，波浪能占其可再生能源中的比例已经达到22%。
随着波浪能发电技术的不断发展，相信我们将会看到更多的国家参与到这个领域的建设中来。
第六章：结论波浪能发电技术的研究及应用正迎来发展的重要时期，其具有广阔的应用前景和不可替代的环保经济利益。
波浪能发电技术研究
即能量 的传递过 程 ，包括机械传动、低压水力传动 、 高压液压传动 、气动传动 ，使波浪能转换为有用 的机 械能。第三级转换又称最终转换 ，即由机械能通过发 电机 转换 为 电能 。 目前对 于 波 浪发 电装 置 的研 究 包括 ：振 荡 水柱 式 波浪 能装 置 、摆 式波 浪 能装 置 以及 聚波储 能 式 波 浪能 装置 【 １ Ｊ 。振荡 水 柱 式 和 摆 式都 是 基 于 起伏 的海 面 运 动 产生 波浪 能 ，进 而使 装 置摆 动旋 转 ，带 动 涡轮 机转 动 发 电 ；聚波式 是 基 于波 浪增 压 ，形 成 高压水 冲击水 轮
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ Ｗａ ｖ ｅ Ｐｏ ｗｅ ｒ Ｇｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ｇ ＵＯ Ｈｏ ｎ ｇ － ｙ ｕ ， ＹＩ Ｎ Ｇａ ｎ ｇ
（ Ｓ ｈ ｕ ｏ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｖ ｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ， Ｓ ｈ ｕ ｏ ｚ ｈ ｏ ｕ ０ ３ ６ ０ ０ ２ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｘ ｉ ， Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
然 界 中可 以不 断再 生并 有规 律得 到 补充 或 重复 利用 的 能 源 ，如 太 阳 能 、风 能 、海 洋 能 、生 物 质 能 和 水 能等。 海 洋 占地球 表 面 ７ ０ ％，蕴 藏着 巨大 的能量 ，其 中
２ 波浪能发 电装置
波浪能发电原理 主要是将波浪力转换为压缩空气
来 驱 动空气 透 平发 电机 发 电 。波 浪能 的转 换 一般 有 三 级 。第 一级 为 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 来 。第 二、温差能 、盐差能等。 其 中 ，波浪 能 由于开发 过程 中对 环 境影 响 最小 且 以机 械 能 的形 式存 在 ，是海 洋 能利 用研 究 中近 期研 究 得较 多 的能 源之 一 。
波浪能发电的原理
波浪能发电的原理引言：随着世界能源需求的不断增长，人们对可再生能源的利用越来越重视。
波浪能作为一种新型的可再生能源，具有巨大的潜力。
本文将介绍波浪能发电的原理，并探讨其在可再生能源领域的应用前景。
一、波浪能发电的概述波浪能发电是利用海洋波浪的动力来产生电能的一种技术。
它利用波浪的能量转换成机械能，再通过发电机将机械能转换为电能。
波浪能发电不仅可以提供清洁的能源，还可以减少对传统能源的依赖，降低环境污染。
二、波浪能发电的原理1. 波浪的形成波浪是由风力在海洋表面产生的，当风力作用在海洋表面时，会产生波浪。
波浪的形成与风力的强度、风向、海洋的深度等因素有关。
2. 波浪的传播波浪在传播过程中，会受到海洋的各种因素的影响。
波浪会向前传播，并在浅水区发生折射、反射和干涉等现象。
3. 波浪能的捕获波浪能发电的关键在于捕获波浪的能量。
目前常用的捕获方式有浮标式装置、压力差装置和摆式装置等。
这些装置可以将波浪的能量转化为机械能。
4. 机械能的转换捕获到的波浪能经过装置转化为机械能，最常见的方式是通过液压系统将波浪的能量转化为水流的能量。
液压系统中的液体会受到波浪的作用力而产生流动，最终推动液压发电机发电。
5. 电能的输出机械能转换为电能是通过发电机来实现的。
波浪能发电使用的发电机与传统的发电机原理类似，通过磁场和线圈的相互作用，将机械能转化为电能。
三、波浪能发电的应用前景波浪能发电作为一种新型的可再生能源技术，具有很大的应用前景。
它可以广泛应用于海洋国家和地区，尤其是那些拥有丰富海洋资源的地区。
波浪能发电不受地理环境限制，可以在海洋上建设波浪发电厂，为周边地区提供清洁的电力。
波浪能发电还可以与其他能源发电技术相结合，形成能源互补的模式。
例如，可以将波浪能发电与太阳能发电、风能发电等技术相结合，形成综合能源系统，实现能源的高效利用。
虽然波浪能发电技术还面临一些挑战，例如装置的稳定性、维护成本等问题，但随着科技的不断进步和经验的积累，这些问题将逐渐得到解决。
波浪能发电技术的研究与应用
波浪能发电技术的研究与应用随着人们对环境问题日益重视，各种可再生能源的研究与应用越来越受到关注。
其中波浪能发电技术在可再生能源领域中占据着重要的地位。
本文将着重探讨波浪能发电技术的研究现状、应用前景以及面临的挑战。
一、波浪能发电技术的研究现状波浪能发电技术是一种将波浪能转化为可用电力的技术。
发电设备通常安装在海洋中，通过浪涌和涨潮的能量来转换机械能为电能。
随着技术的进步，波浪能发电技术的研究成果得到了不断的提升和发展。
截至目前，波浪能发电技术主要有以下几种：1. 波浮式发电设备波浮式发电设备是一种外形类似于浮标的设备，其基本原理是通过浮标随波浪浮动来传递运动能，最终通过发电机将其转化为电能。
这种技术具有稳定性好、使用寿命长等优点，且适用范围广泛。
2. 波能吸收式发电设备波能吸收式发电设备是通过一系列的浮动器、液压缸和发电机组等组件，实现波浪能量的吸收和转化。
其优点是既能转化涌浪能量，也能转换横波浪能量，适用性强，但需解决部件的维护等问题。
3. 海底波浪发电设备海底波浪发电设备是将发电设备安装在海底，通过压缩波浪传递机械能，再将其转化为电能。
其优点是对海洋生态影响小，但需要解决海洋环境对设备的侵蚀、维护难度等问题。
二、波浪能发电技术的应用前景波浪能发电技术有着广泛的应用前景。
目前，波浪能发电技术已经在欧洲等多个国家得到应用。
法国的La Rance水库、加拿大的East Coast等地均有大规模的波浪能发电设施建设。
未来，波浪能发电技术将成为世界各国发展可再生能源的重要手段。
根据预测，到2030年，世界上可再生能源的总体供应将占到能源生产的22%左右。
波浪能发电技术作为其中的重要组成部分，将得到广泛应用。
三、波浪能发电技术面临的挑战尽管波浪能发电技术的发展前景广阔，但其中也存在一些挑战和难点：1. 技术难题波浪能发电技术因其研究难度大、技术复杂度高等原因，目前还存在一些技术难题。
例如，如何提高发电转化效率、如何降低发电成本等问题，都需要关注和研究。
新型波浪发电装置的研究与开发
新型波浪发电装置的研究与开发苏凯凯;刘阶萍;王东兴;马丽梅;陈宇航【摘要】为解决海上偏远而分散的小功率用电设施的供电问题,满足波浪发电机在耐久性、蓄能性、高效率,以及低成本和安全性等方面的更高要求,设计了一种新型波浪发电装置,该发电装置的箱体可以固定在用电设施内部并跟随其摆动,利用发电装置内部的摆锤与箱体产生的相对摆动来收集波浪能,经超越离合器将主动轴的往复转动转化为两侧发电机的单向旋转从而形成电能.详细阐述了该发电装置的机械设计过程及其电路设计过程,并对实例进行了性能测试实验.性能测试实验结果验证了该装置设计的合理性与科学性.%In order to solve the power supply problem of small electrical facilities that located scattered at sea and far away from the coastline,considered to satisfy the new requirements indurability,storage,high efficiency,low cost and high security of wave power generation, a new wave generator was proposed,whose box could be fixed in the electrical equipment and swing with it. The generator could be gathered the wave energy by the relative movement between pendulum and the box,and generated electricity by translating the active axis's reciprocating motion to one-way rotation movement of generators located on both sides of the box using the overrunning coupler. The mechanical and electrical design procedure of the new wave generator was described in detail. A case study was evaluated on the actual test. The experimental results show that the new wave generator is reasonable and scientific.【期刊名称】《机电工程》【年(卷),期】2011(028)012【总页数】4页(P1491-1494)【关键词】波浪能;波浪发电;超越离合器;摆锤;电能处理【作者】苏凯凯;刘阶萍;王东兴;马丽梅;陈宇航【作者单位】北京交通大学机械与电子控制工程学院,北京100044;北京交通大学机械与电子控制工程学院,北京100044;烟台大学机电汽车工程学院,山东烟台264005;北京交通大学机械与电子控制工程学院,北京100044;北京交通大学机械与电子控制工程学院,北京100044【正文语种】中文【中图分类】TH122;TM6120 引言随着化石燃料不断消耗，能源危机日益严峻，海洋能的利用越来越得到国内外研究者的关注[1]。
摆式波浪能发电技术研究
20作者简介：张文喜（1987-），男，硕士研究生，从事船舶与海洋结构物设计制造方面的研究。
叶家玮（1947-），男，教授，博士生导师，从事水下机器人、海洋平台诸方面的研究工作。
收稿日期：2010-11-29摆式波浪能发电技术研究Research Overview on Pendulum Wave Power Generation Technology张文喜，叶家玮（华南理工大学 土木与交通学院，广州 510640）ZHANG Wenxi, YE Jiawei( South University of Technology, Guangzhou 510640 )Abstract: Research on wave power generation has advanced signifi cantly over the past few decades. Much of this work has been undertaken by scientists of many countries. This paper briefl y introduces the present situation of utilizing wave energy and the research progress on pendulum wave power generation technology, describes the work of Muroran University and State Oceanic Administration and summarizes the achievements on pendulum wave power generation technology.Key words: Wave power generation; Pendulum; Energy transform; Engineering application摘 要：波浪能作为绿色可再生能源，得到各国政府的重视。
波浪能发电技术研究
波浪能发电前景与国内外发电装置目前，全球能源需求持续增加，传统能源曰益枯竭，同时大量化石能源的使用又引发了严重的环境污染和气侯问题，这些已成为全球普遍关注的焦点。
据国际能源署预测，2040年全球能源需求增长37%，年平均需求增长1～2%，原油需求量将从2013年的9000万桶/日增加至2040年的10400万桶/日。
21世纪30年代前期中国将超过美国成为全球最大的石油消费国。
2040年与能源相关的二氧化碳排放量将增长1/5，与这一排放量相对应的是，全球平均气温将上升3.6℃。
因化石能源使用而引发的气候异常现象和酸雨等环境问题也呈逐年增多之势。
为有效地解决上述问题，大力开发可再生能源势在必行，也是人类社会实现可持续发展的必要条件。
1、波浪能发电的前景可再生能源技术是实现全球能源低碳供应的关键要素。
可再生能源，是指在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的能源，主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、海洋能等可再生能源的使用对环境无害或危害极小，资源分布一般比较广泛，适宜就地开发利用。
与其他能源相比，电力对于减少全球能源结构中化石能源的份额发挥着更重要的作用。
总体而言，到2040年，为应对电力需求的增加，以及替代现有的到2040年要退役的装机容量（约占现役装机容量的40%），需要新建7200吉瓦（GW）的装机容量。
可再生能源占发电比重增加最多的是发达国家，达到37%，发展中国家可再生能源发电量增长两倍多，以中国、印度、拉丁美洲和非洲地区为代表。
为了解决能源问题，越来越多的国家把目光投向占地球表面积71%的海洋。
海洋能一般是指存在于海水中的可再生能源，包括波浪能、潮汐能、海流能、温差能、盐差能等。
波浪能是海洋表层海水在风里的作用下波动所蕴藏的能量。
全球海洋能理论可再生功率达76600GW。
几种常见海洋能资源的储量见下表，波浪能的实际可开发量较高，为300GW。
各类海洋能的资源储量单位GW能源种类理论储量技术可用储量实际可开发量潮汐能3000 100 30波浪能3000 1000 300海流能600 300 30盐差能30000 3000 300温差能40000 2000 100根据《中国沿海农村海洋能资源区划》，我国沿岸波浪能资源平均理论总功率为12.84GW。
浮力摆式波浪能发电装置结构设计与强度优化
浮力摆式波浪能发电装置结构设计与强度优化李蒙;李雪临;王兵振;段云棋【摘要】波浪能作为一种蕴藏丰富、可再生的清洁能源,在世界上受到了广泛关注.文中提出了一种浮力摆式波浪能发电装置,简要介绍了该装置的工作原理以及基本组成,并对其关键技术进行了研究;建立了装置动力响应特性模型,结合站址海域波浪环境条件对装置进行了水动力特性分析,获取装置对波浪的响应状况,确定了关键设计参数;利用该参数对装置进行了结构设计,并对其关键受力部位进行强度计算与优化.结果表明,装置在规则波条件下具有较高的能量转换效率,同时满足其在极限波况下的强度要求.【期刊名称】《海洋技术》【年(卷),期】2016(035)005【总页数】5页(P85-89)【关键词】波浪能;发电装置;水动力分析;结构设计;强度【作者】李蒙;李雪临;王兵振;段云棋【作者单位】国家海洋技术中心,天津300012;国电联合动力技术有限公司,北京100039;国家海洋技术中心,天津300012;国家海洋技术中心,天津300012【正文语种】中文【中图分类】P743.2当今世界对能源的需求越来越大，然而传统能源却面临枯竭以及环境污染等一系列问题。
在这种形势下，可再生能源的开发日益受到重视。
海洋能作为可再生能源，因其清洁环保、潜力巨大等特点而备受瞩目。
海洋能主要包括波浪能、潮汐能、潮流能、温差能、盐差能等。
其中波浪能是海洋中蕴藏量最为丰富的能源之一，也是被研究利用得较多的能源之一。
世界上许多国家，包括英国、法国、日本、挪威，都对波浪能进行了研究开发。
中国也是世界上主要的波浪能研究开发国家之一，拥有丰富的海洋资源，波浪能开发潜力巨大。
目前，国际上较为主流的波浪能发电技术主要有摆式、筏式、振荡水柱式、点吸收式技术等[1]。
本文设计了一种摆式波浪能发电装置，对其设计原理、结构参数、强度优化进行了研究。
浮力摆式波浪能发电装置的原理如图1所示。
整个摆式波浪能装置主要由摆板、液压缸、摆板底座、重力式基础等部分组成，均位于水下。
波浪能发电技术研究进展
波浪能发电技术研究进展顾煜炯;谢典;耿直【摘要】波浪能是一种清洁可再生的新型能源,已经吸引了各国研究者的目光,开展了相关的研究并已取得一定的成果.文章介绍了各种波浪能发电装置的原理,对海洋波浪能发电装置进行了分类,总结了几种典型海洋波浪能发电装置的优缺点,列举了一些国内外较为成功的波浪能示范电站,并针对现阶段国内外研究现状指出今后波浪能发电装置的发展趋势及前景.【期刊名称】《电网与清洁能源》【年(卷),期】2016(032)005【总页数】5页(P83-87)【关键词】波浪能;发电装置;转化效率【作者】顾煜炯;谢典;耿直【作者单位】华北电力大学,北京 102206;华北电力大学,北京 102206;华北电力大学,北京 102206【正文语种】中文【中图分类】TK01KEY W0RDS：wave energy；Power generation device；conversion efficiency为了解决当前传统化石能源供应在社会发展中所遇到的瓶颈问题，寻找可替代、可再生、清洁的新型能源已经成为全球各个国家的共识。
海洋波浪能具有巨大的开发潜力，据国际能源组织（IEA）公布的报告预测：全球可利用的波浪能达到20～25亿kW，相当于目前世界发电装机总量的2倍[1-3]，而且波浪能能量密度大，传播过程中只有很小的能量损失[4]。
关于波浪能转换装置最早的专利记录在1799年，作者是法国人Girard[5]。
现代研究始于19世纪70年代的石油危机。
1974年爱丁堡大学（University of Edinburgh）StePhen Sa1ter在《Nature》上发表的一篇关于波浪能的论文具有里程碑意义，引起了国际学术界对波浪能的兴趣[6]。
1976年在英国的坎特伯雷（Canterbury）第一次召开了关于波浪能的会议，1979年召开了2次具有代表性的国际会议：Power from Sea Waves（爱丁堡，6月）和第一届波浪能利用研讨会（瑞典，10—11月）。
波浪能的发电原理
波浪能的发电原理嗨，朋友！你有没有想过，那无尽翻滚的海浪，其实蕴含着巨大的能量，就像一个脾气有点暴躁但超级有力量的巨人。
而我们人类可聪明啦，想出了办法把波浪能转化为电能，这就是波浪能发电。
今天呀，我就来给你好好讲讲这其中的奥秘。
咱先来说说波浪是怎么形成的吧。
你看那大海，风就像个调皮的孩子，在海面上跑来跑去，风一吹呀，就把海面给弄皱了，这一皱就形成了波浪。
这波浪可不得了，它带着风给它的能量，不停地运动着。
想象一下，要是能把这源源不断的能量抓住，那可多棒啊！这就跟你看到树上熟透的果子，总想把它摘下来是一个道理。
那怎么把波浪能变成电能呢？这就涉及到一些超级有趣的装置啦。
有一种叫做振荡水柱式的波浪能发电装置。
这装置就像是一个大喇叭，一半在水面上，一半在水面下。
当波浪涌过来的时候，就像一群着急赶路的小怪兽，它们冲进这个大喇叭形状的装置里。
这时候，水就会被往上挤，水面上的空气呢，就像受到惊吓的小兔子，迅速地被压缩。
等波浪退下去的时候，空气又会像松了一口气似的膨胀回来。
这种空气的压缩和膨胀，就可以带动一个涡轮机，涡轮机一转起来，就像被抽了一鞭子的陀螺，呼呼地转个不停。
而这个涡轮机又连接着发电机，这不，电能就产生啦。
你说妙不妙？这就好比是波浪在和这个装置玩一个推推搡搡的游戏，这个游戏的结果就是产生了我们需要的电。
还有一种是摆式波浪能发电装置。
你可以把它想象成一个大摆锤。
在海里有一个浮体，就像一个大浮球一样。
当波浪过来的时候，这个浮体就会跟着波浪上下摆动，就像在跳一种奇特的舞蹈。
这个浮体的摆动又会带动一个机械装置，这个机械装置和发电机相连。
你看，是不是很神奇？这就像你荡秋千的时候，秋千的摆动可以做很多有趣的事情一样，这个浮体的摆动也能发电呢。
我有个朋友叫小李，他对这些东西可感兴趣了。
有一次我们在海边散步，看着海浪一波一波地涌来。
他就特别兴奋地跟我说：“你看这海浪，要是都能变成电，那得多好啊，这简直就是大自然给我们的免费宝藏啊！”我也觉得他说得太对了。
波浪能发电的原理
波浪能发电的原理1.浮动装置：利用浮子在波浪中的上升和下降运动产生的机械能。
浮动装置通常由浮子和线性发电机组成，当波浪上升时，浮子通过连杆带动线性发电机工作，将机械能转化为电能。
2.压力装置：利用波浪的压力差产生的机械能。
压力装置通常由沉浸在水中的密闭腔体和液压驱动器组成，当波浪通过沉浸式装置时，腔体内的液体受到波浪的压力变化，液压驱动器将这种压力变化转化为机械能，进而转化为电能。
3.拖曳装置：利用波浪的弯曲和扭转运动产生的机械能。
拖曳装置通常由锚定在海底的索条和摆臂组成，当波浪通过摆臂时，索条被扭曲和弯曲，摆臂和索条的运动将机械能转化为电能。
1.波浪的捕捉：将波浪能量转化为机械能。
当波浪通过发电设备时，装置会捕捉到波浪的运动能量。
2.能量的转化：将机械能转化为电能。
根据不同的装置类型，机械能会通过发电机或液压装置转化为电能。
3.储存和输送：将产生的电能储存并输送到电力网络。
通常使用蓄电池或将电能转化为高压交流电，然后将其输送到陆地上的电网进行使用。
1.可再生:波浪能是一种可再生能源，不会像煤炭或石油等化石燃料一样耗尽。
2.高能量密度:波浪能具有较高的能量密度，可以大规模开发利用。
3.低碳排放:波浪能发电过程中没有直接的碳排放，对环境影响较小。
4.稳定性:波浪能的波动相对稳定，不会受日夜和季节变化的影响，可提供持续的电力供应。
但是，波浪能发电也面临一些挑战和限制：1.设备成本高:波浪能发电设备的建设和维护成本较高，使得其商业化应用面临一定的挑战。
2.受海洋环境影响:设备需要在恶劣的海洋环境下运行，易受海洋风浪、腐蚀和海洋生物附着等因素影响，对设备的可靠性和寿命提出了更高的要求。
3.生态环境影响:波浪能设备建设和运行会对海洋生态环境产生一定的影响，需要进行科学评估和环境管理。
总的来说，波浪能发电是一种潜力巨大的可再生能源技术，具有很高的开发前景。
随着技术的不断进步和成本的降低，相信波浪能发电将在未来得到更广泛的应用和推广。
波浪能发电的原理
波浪能发电的原理随着能源需求的增长和环境保护意识的提高，人们对可再生能源的研究与利用越来越重视。
波浪能作为一种新兴的可再生能源，备受关注。
波浪能发电，即通过海洋中的波浪能量来产生电能。
下面将介绍波浪能发电的原理以及相关技术。
波浪能发电的原理主要基于波浪动能的转化。
当海浪通过一个装置时，装置会将波浪的能量转化为机械能或电能。
常见的波浪能发电装置有浮标式装置、摆动臂式装置和压力差装置等。
浮标式装置是一种常见的波浪能发电装置。
它由一个浮标和一个锚链组成。
浮标随着波浪的起伏而上下浮动，通过浮标上的装置将浮动的能量转化为机械能或电能。
摆动臂式装置则是通过一个摆动臂来捕捉波浪的能量。
当波浪经过时，摆动臂会随着波浪的摆动而摆动，从而将波浪的能量转化为机械能或电能。
压力差装置则是利用波浪的压力差来产生电能。
当波浪通过装置时，装置内部会形成压力差，通过压力差来产生电能。
除了这些装置，波浪能发电还可以利用波浪的压缩空气来产生电能。
当波浪通过装置时，装置内部的空气会被压缩，然后通过压缩空气发电机产生电能。
这种方法不仅可以利用波浪的能量，还可以利用压缩空气的能量来产生更多的电能。
波浪能发电技术的研究和应用还面临一些挑战。
首先，波浪能发电装置需要在海洋环境中运行，对装置的耐久性和稳定性提出了更高的要求。
其次，波浪能发电装置的效率还有待提高。
目前，波浪能发电的装置转换效率较低，还需要进一步的研究和改进。
此外，波浪能发电的成本也较高，需要降低成本才能更广泛地应用。
尽管波浪能发电技术还存在一些挑战，但它具有巨大的潜力。
波浪能作为一种可再生能源，具有丰富的资源和持续的能量供应，可以为人们提供清洁、可持续的能源。
通过进一步的研究和技术创新，波浪能发电有望成为未来能源领域的重要组成部分。
波浪能发电的原理是通过将波浪的能量转化为机械能或电能来产生电能。
通过不同的装置和技术，我们可以利用海洋中的波浪能量来获得清洁、可持续的能源。
尽管波浪能发电技术还面临一些挑战，但它具有巨大的潜力，可以为人类提供可靠的能源供应。
摆式海洋波浪能量转换原理与应用
了世 界 上 第 一 座推 摆 式 波 浪能 发 电装 置 ，装 机 功 率为
５ ｋ Ｗｔ １ 。１ ９ ９ ９年 ， 中 国国家 海洋 局 海洋 技 术所 在 青 岛 即
墨市 大 管 岛成功 建设 ３ ０ ｋ Ｗ 岸边 摆式 波 浪 电站 ［ １ 】 。摆式
差能 、 盐 差能 等【 ” 。国际能 源组 织 （ Ｉ Ｅ Ａ） 曾预测［ ２ １ ： 海洋 波
Ｊ ａ ｐ ａ ｎ ，ｔ ｈ ｅ ｐ ｅ ｎ ｄ ｕ ｌ ｕ ｍ ｗ ａ ｖ ｅ ｅ ｎ ｅ ｒ ｙ ｇ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｄａ ｇ ｕ ａ ｎ Ｉ ｓ ｌ ａ ｎ ｄ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ，ｔ ｈ ｅ Ｗａ ｖ ｅ Ｒｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ｐ ｉ ｌ ｏ ｔ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｆ ｉ ｎ ｌ ａ ｎ ｄ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ Ｗ ＲＡＳ Ｐ Ａ ｏ ｆ
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｍ６ １ ９ ， Ｔ Ｈ１ ３ ７ ． ９ 文献 标 识 码 ： Ｂ 文 章编 号 ： １ ０ ０ ８ — ０ ８ １ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ — ０ ０ ０ １ — ０ ５
Ｐｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ａ ｎ ｄ Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｐｅ ｎｄ ｕ ｌ ｕ ｍ Ｏｃ ｅ ａ ｎ Ｗ ａ ｖ ｅ Ｐｏ ｗｅ ｒ Ｇｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
浪能 量 可提 供 全球 需 要 电力 的 １ ０ ％ ，估 计 为 ２ ０ ～ ３ Ｏ亿 ｋ Ｗ ，且不 会 产生 二氧 化碳 排放 。波 浪能 作为 一种 海 洋 能， 包 括 海洋 表 面波 浪所 具有 的动 能 和势 能 。波 浪能 量 的大 小 与 波 高 的平 方 、波浪 的运 动周 期 以及 迎 波面 的 宽 度 成正 比。可 以通 过恰 当的转 换装 置 如传 动机 构 、 气 轮机 、 水 轮 机 或 油压 马 达将 波浪 能 量转 换 为机 械 能 、 气 压 能 或 液压 能 ， 然后 驱动 发 电机 发 电 。中 国波浪 能量 的
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温差能和盐差能等 。
装置 的动能 、或水 的位 能或 中间介 质如液压 油等 的压
波 浪 能作 为 海洋 能 的一 种 ， 指海 洋 表 面波 浪所 力能 等 ；二级 能量转换 装置将一 级能量转换 所得到 的 是 具有 的动 能和 势 能 。它 是海 洋 中蕴 藏 最 为丰 富 的能 能量转 换成旋转 机械 的动能 ，如水 力透平 、空气透平 源 之 一 ， 是 海 洋 能 利 用 研 究 中 近 期 研 究 得 较 多 的 能 及液压 马达等 ；三级能量 转换将旋转 机械 的动能通过 也
收稿 日期
四嘣暖 刍
Ｄｅｓ ｇｎ ＆ Ｄｅｖ ｏｐｍｅｎ ｉ ｅｌ ｔ
摆 式 波 浪 能 发 电技 术 研 究
张文喜 ，叶家玮
（ 南理 ＿大学 土木与交通 学院 ，广州 ５０ ４ 华 ｒ １６ ０）
摘 要 ： 波浪能作为绿色可再生能源，得到各国政府 的重视。世界上进行波浪能发 电技术研究 已 多年，取得 了 经 许多成果。本文简单介绍 了波浪能发电的应用现状以及摆式波浪能发 电的原理及研究进展，对 日 本室兰工业大学以及我 国国家海洋局海洋技术研究所的研究进行 了详细的描述。总结 了摆式波浪能发电的研究成果，探讨未来工程应用 中的研 究方向。 关 键 词 ： 波浪能发 电；摆式；能量转换；工程应用
Ａｂｓｒ ｃ ：Ｒｅ ｅ ｒｈ ｏ ｖ ｏ ｒｇ ｎ ｒｔ ｎ ｈ ｓａ ｖ ｎ ｅ ｉｎｆ ａ ｔｙ ｏ ｅ ｈ ａ ｔｆｗ ｅ ａ ｅ ． ｕ ｈ ｏ ｈｓｗｏｋ ｔａ ｔ ｓ ａｃ ｎ ｗａ ｅｐ ｗｅ ｅ ｅ ａｉ ａ ｄ ａ ｃ ｄ ｓｇ ｉｃ ｎｌ ｖ ｒｔｅｐ ｓ ｅ ｄ ｃ ｄ ｓ Ｍ ｃ ｆｔｉ ｒ ｏ ｉ ｈ ｓｂ ｅ ｎ ｅ ａ ｅ ｙ ｓ ｉｎ ｉｔ ｆｍ ａ ｙｃ ｕ ｔｉｓ Ｔｈ ｓｐ ｐ ｒｂ ｉｆ ｎｒ ｄ ｃ ｓｔ ｅｐｅ ｅ ｔｓｔａｉｎ ｏ ｔ ｉｉ ｇｗａ ｅｅ ｅ ｇ ａ ｅ ｎ ｕ ｄ ￣ ｋ ｎ ｂ ｃｅ ｔ ｓｏ ｎ ｏ ｎｒ ． ｉ ａ ｅ ｒｅ ｙｉ ｔ ｕ ｅ ｈ ｒ ｓｎ ｉ ｔ ｆｕ ｉｚｎ ｖ ｎ ｒｙ ｓ ｅ ｌ ｏ ｕ ｏ ｌ
态环境 破坏所产 生的负面影 响 日渐严重 。近年来 ，世 其他 的能源利用 形式有 着独特 的优 势。其研究 应用 已
界各 国都在 大力进行着 清洁可再 生能源 的开 发与利用
工 作 ， 由 太 阳 能 、风 能 、海 洋 能 、 生 物 能 、 地 热 能 及
趋于成熟， 正在进 入或接 近于商业化发 展阶段 ， 向大规模
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ Ｏｖ ｒ ｉｗ ｎ ｎｄ ｕｍ ａ ｅＰｏ ｒＧｅ ｒ ｔｏ ｃ ｓ ａ ｃ ｅ ｖ ｅ ｏ Ｐｅ ｕｌ Ｗ ｖ ｗｅ ｎｅ ａ ｉ ｎ Ｔｅ ｈｎｏ ｏ ｙ ｌｇ
ＺＨＡＮＧ ｅ ｘ ，ＹＥｇ ， ａ ｇ ｈ ｕ ５ ０ ４ Ｓ ｕｈＵｎｖ ｒｉ ｆ ｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｇｕ ｎ ｚ ｏ １ ６ ０） ｔ
源 之 一
发 电机 转 换 成 电 能 。 由此 三 级 能 量 转 换 装 置 完 成 了 从 波浪 能到 电能 的 转换 ，实现 了波 浪 能 发 电 。
２ 波浪能发电应用技术简介
经过 多年 的研 究 ， 波浪 能发 电技 术 已逐步 接近 工
研 波浪 能发 电作 为波浪能利用 的主要方式之一 ， 类 程应 用水平， 究 的重点也集 中于三种被认为最具有 商 人 作者简介
许多专家学 者都致 人 类 社 会 即 将 步 入 二 十 一 世 纪 的 第 二 个 十 年 ，作 世界第 一 台波浪能发 电机组诞生后，
为世界 主要能源来 源的煤 、石 油 、天然气 等非可再 生 力 于波浪能发 电技术 的深入研究 。波浪能 发电可 以为 资源 口渐枯竭 ， 碳排放量过 高所 带来的温室效应 以及生 边远海 岛和海 上设施等 提供清 洁可再 生能源 ，相对 于
和独 立 稳 定 发 电方 向发 展 。
其他可再 生能源组成 的新能源 的开发 利用 已成 为当今
波浪能 发 电系统绝 大部分 可看作 是一个 核心是 三
所 世界各 国重大研 究课题 。海洋能是海 洋 中蕴藏 的可再 级 能 量转 换 装 置 的 系 统 ，如 图 １ 示 。 一 般 说来 ，一 级 能量转换装 置直接 与波浪相互 作用 ，将 波浪能转换成 生 自然 能源的总称， 它包 括潮汐能 、波浪能 、海 流能 、
Ｋ ｅ ｒ ：Ｗ ａ ｅｐｏ ｒｇ ｎ ｒ ｔｏ Ｐｅ ｄ ｕ ； ｅ ｇ ｒ ｎ ｆ ｒ ； ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ａ ｐｌ ａ ｉ ｎ ｙ ｗｏ ｄｓ ｖ ｗｅ ｅ ｅ ａｉ ｎ； ｎ ｕｌ ｍ Ｅｎ ｒ ｙ ｔａ ｓｏ ｍ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｐ ｉ ｔｏ ｃ
１ 前 言
对其 的研究 已有一百 多年的历史， 当二十世纪 五十年代
ａ ｄｔｅｒ ｓ ａｃ ｒ ｇｅ ｓｏ ｅ ｄ ｌｍ ｖ ｏ ｒｇ ｎ ｒ ｔ ｎ ｔｃ ｎ ｌｇ ， ｅ ｃｉｅ ｈ ｒ ｆＭｕ ｏ ａ ｉｅ ｓｔ ｎ ｔｔ ｎ ｈ ｅｅ ｒ ｈｐ ｏ ｒ ｓ ｎ ｐ ｎ ｕｕ ｗａ ｅｐ ｗｅ ｅ ｅ ａｉ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｄ ｓ ｒ ｓｔｅｗｏ ｋｏ ｒ ｒｎ Ｕｎ ｖ ｒｉｙａ ｄ Ｓａｅ ｏ ｂ Ｏｃ ａ ｉ ｍｉ ｉｔａｉ ｎａ ｄｓ ｍｍａ ｚ ｓｔｅａ ｈｅ ｅ ｎ ｓｏ ｅ ｄ ｌｍ ｖ ｏ ｒ ｅ ｅ ａｉ ｎｔｃ ｎ ｌｇ ． ｅ ｎｃＡｄ ｎｓｒ ｔ ｎ ｕ ｏ ｉ ｒ ｅ ｈ ｃ ｉｖ ｍｅ ｔ ｎｐ ｎ ｕ ｕ ｗａ ｅｐ ｗｅ ｎ ｒｔｏ ｈ ｏｏ ｙ ｇ ｅ