1、国外在波浪能利用方面的研究

在国外,波浪能技术的发展历史可以考据至上百年前。1910年,世界上第一台波浪能发电装置被法国人布索-白拉赛克成功发明,其采用气动式波力装置,书写了海洋能利用的崭新的一页。其后,英国、挪威、日本、葡萄牙、美国等过对海浪发电技术进行了研究,技术日趋成熟[8]。70年代以来,全球出现的化石能源危机大大促进了一些国家波浪能发电的研究,使得波浪发电这一领域在理论技术跟研究成果均取得了重要突破。

英国是全球波浪能资源最多的国家,全国的波浪能储备每年可以产生69TWh的能量,可以提供最大27GW的电能,英国波浪能资源主要分布在苏格兰地区,英格兰西南部和威尔士。英国政府充分发挥了地理条件的优势,重视波浪能的发展,成为世界波能研究中心[9]。1990年,英国在苏格兰伊斯莱岛研建一座振荡水柱式波力电站,装机容量为75KW[10]。1994年,于奥斯普雷岛建立一座固定式岸基波力电站,装机容量达到20万千瓦[11]。1995年8月,在莱德河口海湾试发电成功一台2000kW的商用波浪发电机,这是世界上屈指可数的波浪发电机。1998年,英国海洋动力传递公司(OceanPowerDeliveryLtd)开始研究设计的海蛇”号(Pelamis)波力发电装置,红色的海蛇总长150米,由4节直径为4.63米的圆柱形不锈钢红色浮筒铰接而成,具有当时全球漂浮式海浪发电系统的最高效率,可将迎面入射波能的40%转换为电能,如图1-6所示。2000年11月,在苏格兰西海岸的艾斯雷岛海岸上,Wavegen公司建造的一座500千瓦岸式波能发电装置“帽贝”,这是世界上最成功的海浪发电装置,直到今天仍在正常工作。

由此可知,国外的波浪能发电技术已经脱离了理论研究,逐渐转变为商业发展模式,波浪能技术日新月异。随着不可再生能源的短缺,各国将会加大对波浪能发电技术的投资,从而使得波浪发电技术获得长足发展。

2、国内在波浪能利用方面的研究

和国外相比,我国的海洋大部分都属于内海,波能密度只相当于一些欧洲国家的20%-25%,密度较低[12]。从1970年开始,我国开始重视研究波浪能供能的技术。

1975年,我国在浙江省嵊山岛成功研制了一台1kW的波力发电浮标,并进行试验。1984年,广州能源所成功研制了6kW的波能发电装置,此装置用于海面上的导航灯标,目前已经研制了一系列的小型导航灯标,该类型装置得到了迅速的发展。1989年,我国成功研制了第一座试验波力电站,总装机容量达到3kW,属于振荡水柱型岸式波能装置,位于中国南海的珠海市大万山岛[13]。基于第一座试验波力电站,广州能源研究进行了设计改造,将其总装机容量提高到20kW,于1996年试发电成功,完善了大万山岛的能源供给系统。

1989年,中国科学院广州能源研究所开始研究开发5kW后弯管波能发电装置,并且与日本进行合作,经历了浮体模型性能试验研究、样机设计制造和海上试验等三个阶段,技术已经成熟,并输出到国外[14]。1999年9月,天津国家海洋局海洋技术成功研制了一座摆式波力电站,装机容量100kW,在青岛试运行成功[15]。按照我国对波浪能开发的计划,截止到2020年,将在山东、广东和海南各建一座装机容量达到1000kW的岸式波能装置[16]。

总体来看,我国的波能发电较国外其他国家起步时间晚,但近年来发展迅速,部分技术已达到了国际先进水平。小型波能装置已经成熟趋向于商业化,小型岸式波能装置也得到实质性进展。但是中国的波浪发电及利用技术的前途依然十分曲折,还需进行更深层次的攻关和研究。

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