毕业论文移动版

图 2。5 MWP 消耗式波力筏设备 图 2。6 Pelamis 消耗式波力设备

消耗型筏式波浪能发电设备的优点是整体性较好，抗浪冲击力强，能量传递效率高，但 因为这种设备的长度方向是顺着波浪放置的，单位材料获得的能量比较低，所以实体尺寸一 般比较大[8]。 

1。3。4 截止式波浪能技术

截止式波浪能技术产生了许多设计构思巧妙的波浪能发电设备，下面分别介绍鸭式设备、 聚波围堰设备和摆式设备。 

(1)鸭型截止式波浪能转换设备。1970 年左右，英国爱丁堡大学的 Sa1ter 教授开发了“点 头鸭”式波浪能发电设备(见图 2。7)，这种发电设备名字的由来是由于该设备的外形和运行 方式与鸭子的运动很相似，海浪入射波使动压力推动转动部分绕轴线转动，流体同时具有的 静压力的变化使浮体部分作上浮和下降运动，同时动能与位能通过液压设备进行转化，再由

电力或者液力系统将动能转化成电能。 

图 2。7 “点头鸭”式设备

这种装置的缺点结构比较复杂，抗击波浪的冲击力相对比较弱，在恶劣海况下无法抵抗 波浪的侵袭破坏。比如液压缸等重要零部件的布置复杂，比较容易干涉卡死，而且固定设备 的海上支架又涉及到比较复杂的海底施工工程，成本比较高。 

(2)收缩波道型波浪能转换设备。收缩波道式波浪能设备顾名思义，是依靠逐渐收缩的波 道来获得波浪能，它通过在逐渐收缩的波道中让波高放大，直到波浪能够超过波道的顶部从 而进入高于海平面的蓄水库。进入蓄水库的水具有的势能再经由水轮发电机转换成电能。此 方法的优点在于它的整体可靠性相比较点头鸭波能设备有了比较大的提高，同时可以长期稳 定的运行。 

上世纪八十年代末，挪威建造了全球首座聚波围堰型波浪能发电站，装机容量达到了 35O 千瓦。它的波道开口约 60 米宽，呈现出喇叭形的渐渐变窄的锲形导水槽，逐渐收缩通到高位 置的水库。电站自建成以来一直工作正常。不足点是电站对地形要求比较苛刻，推广受到限 制。丹麦的 Wave Dragon 公司建成了第一座漂浮式的收缩波道设备(图 2。9）[9]。此设备受潮 位影响不大，浪大的时候可以稳定发电，导浪浮体构件聚波能力较好，能由波高调解设备吃 水深度，水动力学性能较好。 

图 2。8 Wave Dragon 波浪能装置

(3)摆式波浪能转换设备。摆式波浪能发电技术的产生，是由日本的度部富治教授最早提 出的，它的原理是通过利用依照波浪状况设计的水槽来人为的制造出立波。就可以将波浪能

转化为成为摆板的机械能，之后可以转化成液压能也可以通过传动机构联接发电机，最后转 化为电能。水质点等一列的点会在发生立波的驻点处位置做来回往复运动，宏观上人们就可 以看到波浪团簇在来回运动。摆式波浪能发电设备的工作原理就是利用这一核心原理，通过 波浪力的作用，利用摆板的往复运动就能捕获波浪能量。 

上世纪八十年代初，日本室兰工业大学开发出了全球首座悬挂摆式波浪能发电设备，摆 宽为 2 米，装机功率为 5kw。摆板的运行特性比较适于波浪的大推力和低频特性，阻尼是液 压机构。该悬挂摆式波艰能发电装置在额定功率设定为了 4 千瓦。与此同时室兰工业大学又 在烧究岛的西浦港建了一座装机功率为 20kw 悬挂摆式波浪能发电设备，用来给岛上居民独立 供电[10]。 

摆体的运动特点很适合波浪大推力和低频的特性，所以摆式波能装置的转换效率比较理 想，但困难之处体现在维护。虽然悬挂摆式捕获效率较高，但是设计要求比较高，受限于合 适的设计工况下的波浪状况，设备在设计波况下一次能量捕获效率较高，但在非设计波况下， 能量获得效率较低。且一旦遭遇比较恶劣的海洋状况比如飓风，整套装备比较容易遭到破坏。  (责任编辑：qin)