1。2 目前世界各国开发现状

1。3 波浪能发电技术类型

按海内外海浪能目前技术设备，波浪能可以大致分成以下几类：按俘获技术分类，有振 荡水柱(OWC)，筏式(Raft)，收缩波道式(Tapchan)，点吸收(Point Absorber)，鸭式(Duck)， 正摆式(Pendulum)， 反摆式(Frog, Oyster)等；按位置分类，有岸式(Onshore)，离岸式 (Offshore)；按固定方式分类，有固定式(Fixed)，漂浮式(Floating)[5]。按照国内外发展现 状，下面对其中的四类应用较多的波浪能发电技术分别进行分析和简述。 

1。3。1 振荡水柱式波浪能技术

振荡水柱技术是先将波浪能通过一级转换，成为气流能量，转化率约 60%，再将气流能 量通过二级转换，成为叶轮机械能，转化率约 0~20%，之后再通过三级转换，成为电能，转 换率约 0~90%[6]。简而言之，这种技术就是利用了水下开口的气室来吸纳波能。波浪可以驱动 气室内的水柱做来回循坏运动,接着再经过水柱来驱动气室中的空气,然后由空气驱动叶轮来 获得旋转机械能,或者进一步来驱动发电设备获得电能。 论文网

图 2。1 振荡水柱式波浪能设备

目前已经建成的振荡水柱发电设备有英国的 500 kW 岸式设备 LIMPET、挪威的 500 kW 岸 式设备、澳大利亚 500 kW 的离岸设备 Uisce Beatha、中国的 100 kW 岸式设备、日本和中国 的航标灯用 10W 发电设备等[7]。其中日本和中国的航标灯用 10W 发电设备处于商业运行阶段, 其余处于示范阶段。 

振荡水柱技术的优点主要是转换设备不会与海水接触,有比较高的可靠性；在水面工作便 于研究和实施；缺点是效率相对比较低。 

1。3。2 点吸收式波浪能技术

最近几年发展比较快的技术之一就是点吸收式(或者称为振荡浮子式)波浪能技术，它的 工作原理是先将波浪当中大约 50%的能量转换到装置的浮子上，浮子通过液压系统，将能量 转移到发电机上。即通过浮子的上下浮动获得波浪能，液压传动或机械装置作为能量传递系 统，将波浪能转换成液压能或旋转的机械能，之后连接到对应的发电机上来产生电能。 

作为点吸收是发电技术的成功应用，振荡浮子式发电设备近年来发展迅速，产生了诸如 可以为浮标灯供电的利用系统。其中苏格兰 AWS ocean Energy 公司开发出的 Archimedes Wave Swing（图 2。2)装置由 2 个互相套嵌的圆筒构成，上部圆筒漂浮，下部圆筒固定不动，上部 圆筒通过波浪的作用上下运动。美国 Ocean Power Technologies 开发出的 PowerBuoy 装置(图 2。3)可以将浮力控制应用到能量吸收当中。 

图 2。2 AWS 振荡浮子式波浪能设备 图 2。3 PowerBuoy 点吸收式波浪能设备

建造相对方便，投放点的机动性比较灵活是这种设备的主要优点，缺点是水力学性能不 很理想，设备前面和背后的波浪能都很大，转换效率没有达到最优状态，抗冲击的能力也相 对较弱。 

1。3。3 消耗式波浪能技术

消耗式的波浪能发电技术是通过由漂浮在水上的并且端部铰接的若干筏浮来获得波浪 能，之后通过与液压系统联接来驱动发电机发电。此技术是将波浪能通过一级转换至筏体上， 再将筏体能量通过二级转换至液压泵或马达上，最后通过三级转换至发电机上。原理如图 2。5。 通过大量的海洋试验表明，这类波浪能发电设备可靠性较好，并且在所设计的波浪状态下系 统的整体效率比较高。 

图 2。4 筏式波浪能技术图

英国 Cork 大学和女王大学建成的 McCabe Wave Pump(MWP)装置(图 2。5)可以驱动海水淡 化系统来得到饮用级别的纯净水，也可以驱动发电机发电。英国 OPD 公司 (Ocean Power De1iver Company)研究的 Pelamis 实际为改良的筏式装置(图 2。6) [8]。传统的筏式设备只允 许有一个方向角位移，所以在斜浪作用下铰受到的弯曲力矩比较大，比较容易遭到破坏；而 Pelamis 设备有两个方向的角位移，抗浪能作用能力被显著提高。Pelamis 也是全球第一座进 行商业示范运行的漂浮式波浪能发电站。