1)“点头鸭”式波浪能转换装置 它得名于外形及运动轨迹酷似于鸭子的运动。装置靠浮子围绕轴心转动取代了上下起伏运动,利用波浪运动时产生的动压力使浮子绕轴心转动,并且波浪在运动时,不仅会产生动压力,还会产生静压力,波浪静压力带动浮体部分作上下往复运动,产生机械能,再利用液压装置将两种运动产生的能量转换成电能[15],装置示意图如图1-2所示,在理想运行条件下,这个装置的利用效率很高,甚至能达到百分之九十,但在实际的波浪运动条件下工作,发电效率并不高,同时“点头鸭”式装置许多部件直接与海水接触,容易损坏,结构十分脆弱,抗风浪能力差,可靠性不高,目前各国基本已停止对其使用和研究。
图1-2 “点头鸭”式波浪能转换装置
2)振荡水柱式波能发电装置 该装置国内外的开发研究比较早,日本在该类型波能装置的研究上发展迅速,成为首个成功将此装置投入到市场化的国家,为海上的导航装置供应电能。振荡水柱式波浪能发电装置与其他波浪能发电装置相比,最大的差别便是多了气室,利用发电装置内部的水柱运动类似于活塞,水柱的不停运动引起空气体积变化,空气从气室上的出气孔流向一个透平装置,从而将高速空气的动能转换成电能[16]。装置如图1-3所示, 该装置与其他装置相比,优势在于可以利用共振来加强水柱的运动提高转换效率,因为其透平等相对薄弱的部件不在海水中工作,避免了海水的打击和腐蚀,安全性能比较好,故障也较少。但是由于工作时空气透平效率低,导致了装置的总体效率只有10%到30%,而且装置建造费用高昂。
图1-3 振荡水柱式波浪能发电装置
3) 筏式波浪能发电装置 这个装置是用铰链将波浪筏彼此连接在一块,波浪能发电装置放置于筏与筏之间连接的地方,通过波浪的运动让波浪阀朝着连接处弯曲,不断压缩放在连接点上的液压活塞,将波浪能转换成液压能,最后变成机械能输出能量[17]。最简易的筏式波浪能发电装置是三连筏,它是由三个波浪筏连接在一起,在试验的过程中可以发现:当装置中系统固有频率和波浪运动频率相近,即当该装置和波浪发生共振时,它的能量转换效率最大,所以,相比其他波浪能发电装置,筏式的发电效率较高。但是筏式波浪能发电装置有两个很大的缺点:首先,在发电过程中,想要到达预期的能量吸收率,所需要的波浪筏的面积比较大,一旦海域的能量密度较小,那么所需要的波浪筏的面积将会更加庞大。其次,海洋环境十分差,该装置的整个系统的系泊将会很艰难,整体投入必然会增大,所以波浪筏的成本也会较高,这就引致筏式波浪能发电装置的适用性大打折扣。
4) 振荡浮子式波浪能发电装置 该装置的发电技术得到了各国的重视,发展较快,该装置通过浮子吸收波浪能,之后波浪能被液压装置转变成液压缸往复运动具有的机械能,然后带动发电机旋转发电[18]。如图1-4所示,振荡浮子式波能发电装置主要包括浮子、蓄能系统、液压系统、发电机等部分,这种技术得到迅速发展的原因在于:(1)相较于其他波浪能发电装置,振荡浮子式波浪能发电装置制造较为方便(2)采用机械系统或液压系统来转换并传递能量,效率较高(3)能够组成大范围的发电网系统,能量的输出形式多种多样,可以是液压或电力[19]。
5) 聚波蓄能式波浪能发电装置 这种装置是利用一个狭窄的通道,将大面积的波浪能聚合在一狭小的空间里,目的是为了增加波浪能的密度,波浪于渐渐变小的通道里,波浪的高度会持续升高,直到波浪从通道的围墙溢出,将波浪能转变为势能并贮存在旁边的水库里,之后再通过发电机组进行发电。最早的聚波蓄能式波浪能装置是挪威研究波浪能的公司在1986年研建的装机容量为三百五十千瓦的聚波蓄能式电站,该装置发电性能稳定,但是如果装置通道末尾过于狭小,虽然它能够最大程度的利用波浪的能量, 但这也容易使得误入通道的石块卡在通道尾端,因此对通道要求过高,不易推广[20]。 solidworks波浪能浮标发电装置的设计(4):http://www.youerw.com/jixie/lunwen_110961.html