1、波浪能的发展历史

一个世纪以前，海洋波浪能开发利用的设想就被提出[15]，早在1911年，法国人挈克斯—普莱西克就研制成功了世界上第一台海洋波浪能发电装置，之后英国、挪威、葡萄牙、美国等国家都致力于对波浪能发电的研究,特别是对振荡浮子波浪能发电装置。20世纪80年代,石油危机促进了波浪能的发展，波浪能开发也转向以为边远沿海和海岛供电为目的的研究[16]，20多个波浪能发电装置或电站在各国相继建成，这标志着波浪能发电在应用方面取得了突破性的成就，其中我国也获得较快的发展。各国都在积极开发研究各种各样的波浪能发电的高新技术，居于世界领先水平的是日本和英国两国[17]，日本的转换技术实用化方面尤为突出，英国具有最好的资源，为开发波浪能英国还专门成立了世界波浪能研究中心。除此之外，美国政府也十分重视波浪能发电的研究，且已经有非常大的成就，葡萄牙具有丰富的海洋能资源，也致力于提高波浪能利用率的研究。现如今，世界上的波浪能发电装置多种多样，主要发展和研制的类型如“点头鸭”式、振荡水柱式、推摆式、振荡浮子式、阀式、聚波蓄能式等装置[18]。95210

目前，波浪能发展迅速，开发利用技术日趋成熟，以波能发电装置的研制为代表，已进入商业化发展阶段，将向大规模商业化利用和独立自主稳定发电方向发展。国内外也将进一步投入对波浪能的开发利用，从而加快发展步伐。

2、波浪能发电装置的分类

波浪能装置可以从不同角度进行分类[19,20]，按所处位置可分为离岸式、近岸式、沿岸式；按固定形式可分为固定式、漂浮式；按能量的传递方式可分为气动式、机械式、液压式等；按结构形式可分为“点头鸭”式、推摆式、振荡水柱式、振荡浮子式、阀式、聚波蓄能式等，下面针对结构形式的分类列举了几种典型的波浪能发电装置，并总结了他们的特点和优缺点[21]:

（1）“点头鸭”式：1974年，Salter提出的一种新型的波浪能装换装置，由于此发电装置的外型和运行的特性很像鸭子的运动，因而称其为“点头鸭”。在波浪作用下，鸭体绕轴作往复回转的运动，从而驱动液压转换装置发电，此转换装置连接于鸭体与轴之间，如图1-5为其发电的原理图。它的水动力性能极好，在理想运行下效率很高，但它的结构复杂，极易损坏，仅适用于理想海况下。

点头鸭式波浪能发电装置示意图

（2）推摆式:推摆式波浪能发电装置的基本原理如图1-7所示。推摆式波浪能发电装置原理图

它是通过波浪的运动来推动摆板做往复摆动，从而获得动能，然后再通过与摆板相连的液压传动装置转换为液压能，最后转换为电能[25]。推摆式发电装置的转换率较高，运动符合波浪的特点，但并不稳定，其可靠性也较差，多安装于防波堤上使用[24]。

（3）振荡水柱式：振荡水柱式波浪能发电装置在国内外研究开发中是比较成熟的波浪发电装置之一[22]，特别是日本，是第一个应用到商业中的国家[23]。如图1-6所示为此形式的发电装置的基本原理图，通过波浪的冲击和起伏使它内部的水柱做上下往复的运动，进而使水柱上方的空气柱发生往复的上下运动，从而将空气运动产生的动能转化为电能，可靠性好，维修简单，但其发电成本高，转换效率却低于30%，适用于大风浪区域[24]。

振荡水柱式波浪能发电装置原理图

（4）振荡浮子式：以振荡水柱式空气透波浪能发电装置为基础，逐渐发展起了振荡浮子式波浪能发电装置。如图1-8所示为振荡浮子式的波能发电装置示意图。振荡浮子式波浪能转换装置