文/李成魁、廖文俊,3、王宇鑫
1同濟(jì)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 (200092)
2上海市金屬功能材料開發(fā)應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 (200092)
3上海電氣集團(tuán)股份有限公司 (200336)
隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人口的激增、社會(huì)的進(jìn)步,人們對(duì)能源的需求日益增長。占地球表面積70%的廣闊海洋,集中了97%的水量,蘊(yùn)藏著大量的能源,其中包括波浪能、潮汐能、海流能、溫差能、鹽差能等。其中,波浪能由于開發(fā)過程中對(duì)環(huán)境影響最小且以機(jī)械能的形式存在,是品位最高的海洋能。據(jù)估算,全世界波浪能的理論值約為109kW量級(jí),是現(xiàn)在世界發(fā)電量的數(shù)百倍,有著廣闊的商用前景,因而也是各國海洋能研究開發(fā)的重點(diǎn)。自20世紀(jì)70年代世界石油危機(jī)以來,各國不斷投入大量資金人力開展波浪能開發(fā)利用的研究,并取得了較大的進(jìn)展。日、英、美、澳等國家都研制出應(yīng)用波浪發(fā)電的裝置,并應(yīng)用于波浪發(fā)電中。我國對(duì)波浪能的研究、利用起步較晚,目前我國東南沿海福建、廣東等地區(qū)已在試驗(yàn)一些波浪發(fā)電裝置。
波浪發(fā)電是波浪能利用的主要方式,波浪能利用裝置的種類繁多,關(guān)于波能轉(zhuǎn)換裝置的發(fā)明專利超過千項(xiàng)。這些裝置主要基于以下幾種基本機(jī)理,即利用物體在波浪作用下的振蕩和搖擺運(yùn)動(dòng);利用波浪壓力的變化;利用波浪的沿岸爬升將波浪能轉(zhuǎn)換成水的勢能等。經(jīng)過20世紀(jì)70年代對(duì)多種波能裝置進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)室研究和80年代進(jìn)行的海況試驗(yàn)及應(yīng)用示范研究,波浪發(fā)電技術(shù)己逐步接近實(shí)用化水平,研究的重點(diǎn)也集中于4種被認(rèn)為是有商品化價(jià)值的裝置,包括振蕩水柱式裝置、擺式裝置、振蕩浮子式波能轉(zhuǎn)換裝置和收縮波道式波能轉(zhuǎn)換裝置。
根據(jù)其系泊方式可分為漂浮式和固定式,漂浮式即一次轉(zhuǎn)換裝置由重物系泊漂浮于海上,而固定式(岸式)一般建在岸邊迎浪側(cè),其在岸上施工較為方便,且并網(wǎng)與輸電也更為簡單。其主要原理是利用空氣作為轉(zhuǎn)換介質(zhì),能量的采集通過氣室完成,氣室的下部開口在水下與海水連通,氣室的上部開口(噴嘴)與大氣連通。在波浪力的作用下,氣室下部的水柱作強(qiáng)迫振動(dòng),壓縮氣室的空氣往復(fù)通過噴嘴,將波浪能轉(zhuǎn)換成空氣的壓力勢能和動(dòng)能,在噴嘴處安裝一個(gè)空氣透平并將透平轉(zhuǎn)軸與發(fā)電機(jī)相連,可利用壓縮氣流驅(qū)動(dòng)透平旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。其工作原理及汽輪葉片的結(jié)構(gòu)如圖1所示。目前以這種方式建造的波浪發(fā)電裝置已比較完善,世界各國商業(yè)化的波浪發(fā)電站基本都是基于此原理,如用于為導(dǎo)航浮標(biāo)供電,裝機(jī)容量數(shù)十到數(shù)百kW的波浪能裝置在英國、澳大利亞、挪威、葡萄牙和中國等地也已經(jīng)成功地建成并投入使用。圖2是位于澳大利亞的一個(gè)振蕩水柱式波能轉(zhuǎn)換裝置的原型機(jī)。此外,這類裝置采用空氣傳遞能量,能夠避免波浪對(duì)發(fā)電系統(tǒng)的直接打擊。目前,振蕩水柱式波能轉(zhuǎn)換裝置遇到的問題主要有兩點(diǎn),一是如何設(shè)計(jì)氣室,盡可能提高裝置內(nèi)部的振蕩水柱提供的壓力;另一個(gè)就是怎樣確定裝置在海面上的放置區(qū)域。如果這兩方面能夠得到更好地解決,那么這種發(fā)電裝置會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用。
圖1 振蕩水柱式波能裝換裝置示意及汽輪葉片設(shè)計(jì)
圖2 位于澳大利亞肯不拉港的振蕩水柱式波能轉(zhuǎn)換裝置的原型機(jī)
擺式波能轉(zhuǎn)換裝置是利用裝置的活動(dòng)部件,在波浪的推動(dòng)下,將其從波浪中吸收的能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械能或勢能,這種波能轉(zhuǎn)換裝置最先是由日本的度部富治教授提出,其方式是波浪在水室中形成立波,在立波的駐點(diǎn)處,水質(zhì)點(diǎn)作往復(fù)運(yùn)動(dòng),表現(xiàn)在宏觀上,即水團(tuán)的往復(fù)運(yùn)動(dòng),將波浪能轉(zhuǎn)換成擺軸的動(dòng)能,與擺軸相連的通常是液壓裝置,它將擺軸的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成液力泵的動(dòng)能,再由液壓馬達(dá)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,如圖3所示。
圖3 擺式波能轉(zhuǎn)換裝置
振蕩浮子式波能轉(zhuǎn)換裝置是在振蕩水柱式的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的波能轉(zhuǎn)換裝置,它用一個(gè)放在港中的浮子作為波浪能的吸收載體,然后將浮子吸收的能量通過一個(gè)放在岸上的機(jī)械或液壓裝置轉(zhuǎn)換出去,用來驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,由浮子、連桿、液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、發(fā)電機(jī)和保護(hù)裝置幾部分組成,圖4是瑞典烏普薩拉大學(xué)設(shè)計(jì)振蕩浮子式波能轉(zhuǎn)換裝置以及由此裝置設(shè)想的大規(guī)模海浪發(fā)電場。
收縮波道式波能轉(zhuǎn)換裝置是基于波聚理論的一種波能轉(zhuǎn)換裝置。波聚理論最早由挪威特隆姆大學(xué)的Falnes和Budal提出。收縮波道式波能轉(zhuǎn)換裝置具有一個(gè)比海平面高的高位水庫和一個(gè)漸收的波道。收縮波道其實(shí)就是兩道鋼筋混凝土做成的對(duì)數(shù)螺旋正交曲面,從海里一直延伸到高位水庫里,兩道墻在高位水庫內(nèi)相接。當(dāng)海浪進(jìn)入收縮波道時(shí),由于收縮波道的波聚作用,使波浪的波高增大,從而使水越過鋼筋混凝土墻進(jìn)入高位水庫,然后水庫里的水通過一個(gè)低水頭的水輪發(fā)電機(jī)組用來發(fā)電。挪威波能公司(Norwave A.S)于1986年建造了一座裝機(jī)容量為350kW的收縮波道式波能電站。
圖4 瑞典烏普薩拉大學(xué)設(shè)計(jì)振蕩浮子式波能轉(zhuǎn)換裝置(右)以及由此裝置設(shè)想的大規(guī)模海浪發(fā)電場(左)
除了上述裝置外,目前較為成功的波浪能裝置還有Salter“點(diǎn)頭鴨”式波能轉(zhuǎn)換裝置、筏式與液壓系統(tǒng)的組合式、整流式波能轉(zhuǎn)換裝置等,但其基本原理是相同的。從以上討論可以看出,振蕩水柱式波能裝置是在實(shí)際中較多采用的波能裝置,它的優(yōu)點(diǎn)在于裝置在結(jié)構(gòu)上具有較好的可靠性,但裝置的轉(zhuǎn)換效率較低,投資費(fèi)用過高,因此,在一些波能密度高的國家,如歐洲、日本、北美得到廣泛應(yīng)用。但是,在一些波能密度較低的國家,如中國,如何降低成本、提高效率是波浪裝置走向市場的關(guān)鍵,繼續(xù)采用這種低效、高成本的裝置就顯得不太理想。
隨著陸地礦物燃料日趨枯竭,環(huán)境污染日趨嚴(yán)重,環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展等觀念使世界上一些主要的海洋國家紛紛把目光轉(zhuǎn)向海洋,其中對(duì)波浪發(fā)電的研究日趨深入。由于在地球緯度為40°~60°的西海岸區(qū)域主要盛行能量很大的西風(fēng),所以這一區(qū)域的海洋波浪具有高能量,其峰值大約有100kW/m。所以,位于這一區(qū)域的國家對(duì)海浪發(fā)電的研究一直處于世界的前沿,如北美的美國和加拿大、歐洲的大部分國家以及亞洲的日本等國。
日本是個(gè)能源匱乏的島國。但據(jù)測算,日本每1m寬海岸的波浪,卻蘊(yùn)藏著9kW的能量。自20世紀(jì)60年代以來,日本就投運(yùn)12臺(tái)波力發(fā)電設(shè)備,除了用于驗(yàn)證試驗(yàn)外,還有4臺(tái)作商業(yè)運(yùn)營至今。目前,這種電站在日本已建造1000多座。其中1996年9月投運(yùn)的固定式防波堤型130kW波電設(shè)備是日本最大的波能轉(zhuǎn)換設(shè)備,它的能量轉(zhuǎn)換箱體長20m、寬24m、高24m,共2個(gè),帶有8個(gè)空氣室,1個(gè)異步型空氣透平發(fā)電機(jī),與6kV電力系統(tǒng)并網(wǎng)。最近,日本又投運(yùn)另一種被稱為“巨鯨(Mighty Whale)”(見圖5)的新式波電設(shè)備,即可動(dòng)式浮體型,長50m、寬30m、高13m,像個(gè)大鯨魚浮在水面上,其容量120kW。已于1998年7月投入商業(yè)運(yùn)營。20世紀(jì)80年代,日本還在酒井港建造一座200MW 的波電站,經(jīng)海底電纜送電。
圖5 日本“巨鯨(Mighty Whale)”波電設(shè)備
英國具有全世界最好的波浪能資源,尤其在蘇格蘭北部地區(qū)有著尤其多的波浪能資源,2001年英國科學(xué)技術(shù)委員會(huì)在一份報(bào)告中就指出,僅僅在英國的海域每年通過海浪發(fā)電裝置可收集的海浪能資源及達(dá)50TWh。自20世紀(jì)70年代開始,英國就制定了能源多樣化政策,鼓勵(lì)發(fā)展包括海洋能在內(nèi)的各種可再生能源,并把波浪發(fā)電的研究放在新能源研究的首位。而早在20世紀(jì)80年代初英國就已成為世界波浪能研究的中心。
英國分別于1990年和1994年,分別在蘇格蘭伊斯萊島和奧斯普雷建成了75kW和20MW振蕩水柱式和岸基固定式波浪電站。而2000年11月,英國在蘇格蘭Islay島建成了具有500kW岸式波能裝置LIMPET(Land-Installed-Marine-Powered Energy Transformer)的波浪發(fā)電站,站址處波能功率密度為25kW/m。而2004年的一臺(tái)名為帕拉米斯的波浪發(fā)電機(jī)已在英國西南地區(qū)投入使用,其發(fā)電功率為750kW,供500戶居民使用。由英國Checkmate海洋能源公司設(shè)計(jì)的“巨蟒”波浪發(fā)動(dòng)機(jī)(見圖6),寬度將達(dá)到7m,長200m,二十五分之一大小的原型機(jī)已于最近完成測試,并將于2014年左右投入使用,屆時(shí)可滿足1000個(gè)普通家庭用電需求。同時(shí),英國計(jì)劃在西南部地區(qū)建造1座占地面積約1km2、由40臺(tái)波浪發(fā)電機(jī)組成的波浪發(fā)電站,并通過一條海底電纜為2萬戶居民提供電力。
圖6 英國Checkmate海洋能源公司設(shè)計(jì)的“巨蟒”波浪發(fā)動(dòng)機(jī)
挪威的波浪發(fā)電研究起始于20世紀(jì)70年代,雖然起步晚但是發(fā)展十分迅速。挪威主要對(duì)波浪發(fā)電裝置的理論設(shè)計(jì)做出了較大貢獻(xiàn),提出了相位控制原理和喇叭口收縮波道式波能裝置等。挪威當(dāng)時(shí)在波浪發(fā)電理論研究和實(shí)驗(yàn)方面投入一億克朗,并于1985年在Toftestallen島建立了裝機(jī)容量分別為500kW和350kW的振蕩水柱式和聚波水庫式波浪發(fā)電。而目前,挪威正與印度尼西亞合作,在Java島興建一座收縮波道電站。
葡萄牙的海浪發(fā)電研究起步較晚,技術(shù)以引進(jìn)為主。但葡萄牙有著發(fā)展波浪發(fā)電得天獨(dú)厚的自然條件優(yōu)勢,政府和科研機(jī)構(gòu)對(duì)海浪能資源也越來越重視。2008年1月葡萄牙政府就在葡萄牙西海岸的Sao Pedro de Moel(水深30~90m,總面積約為320km2)(圖7所示)建立大型海洋實(shí)驗(yàn)區(qū),進(jìn)行遠(yuǎn)海海浪能開發(fā),其裝機(jī)容量達(dá)250MW。此外,葡萄牙還于2008年引進(jìn)英國的海蛇發(fā)電機(jī)組(圖8),在此海洋實(shí)驗(yàn)區(qū)建立了世界上第一個(gè)商業(yè)規(guī)模的波浪發(fā)電站。
圖7 葡萄牙西海岸的Sao Pedro de Moel實(shí)驗(yàn)區(qū)地理位置(a)和該水域的具體狀況(b)
圖8 世界上第一個(gè)商業(yè)規(guī)模的波浪發(fā)電站的海蛇式發(fā)電機(jī)組
世界上波力發(fā)電設(shè)備開發(fā)最早的國家是法國(1990年),但是發(fā)展較慢,已遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于英、日、挪威等大多國家。作為高能源消耗的發(fā)達(dá)國家,美國近年來也將目光投向波浪能資源的開發(fā)利用,政府和很多科研機(jī)構(gòu)投入了大量資金用于波浪發(fā)電裝置的研發(fā)。美國的西海岸的西北部處于全球高海浪能區(qū)域,而美國則于近日宣布將于2011年在加利福尼亞的洪堡灣運(yùn)行五個(gè)商業(yè)化的波浪發(fā)電裝置,單機(jī)發(fā)電可達(dá)1000kW。還有澳大利亞、荷蘭、丹麥、以色列、加拿大、印度尼西亞等國家對(duì)波浪發(fā)電進(jìn)行了一系列研究開發(fā),但主要仍是停留在波浪發(fā)電裝置、原理等方面,商業(yè)實(shí)際應(yīng)用較少。
隨著中國社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,能源問題已成為一個(gè)重要問題出現(xiàn)在我們面前,尋求環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的新能源早已進(jìn)入中國能源戰(zhàn)略的議題。中國擁有著473萬km2的海洋、1.8萬km綿延的海岸線,可以說有著富饒的海洋能資源。據(jù)現(xiàn)有觀測資料統(tǒng)計(jì),全國沿岸波浪能資源平均理論功率大約為1000余萬kW,其中臺(tái)灣省沿岸最多,為429萬kW,占全國總量的1/3;其次是浙江、廣東、福建和山東等沿岸較多,在161萬~205萬kW間,合計(jì)為706萬kW,占全國總量的55%;其他省市沿岸則較少,在14.4萬~56.3萬kW間。中國的波浪發(fā)電研究起始于20世紀(jì)70年代,1975年我國制成了1kW波電浮標(biāo),并在浙江省嵊山島試驗(yàn)。自1985年起,我國研制了多種小型產(chǎn)品,其中有600多臺(tái)作為航標(biāo)燈用,并出口到日本等國。1989年中國在珠海市大萬山島建成第一座多振蕩水柱型岸基式試驗(yàn)波浪電站,其裝機(jī)容量為3kW,發(fā)電的平均“總功率”大都在10%~35%。廣州能源研究所已將其改建成一座20kW的波力電站,并于1996年2月試發(fā)電成功,逐步完善后即向島上提供補(bǔ)充電源。
“九五”期間,在科技部科技攻關(guān)計(jì)劃支持下,廣州能源研究所正在廣東汕尾市遮浪研建100 kW波力電站,這是一座與電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行的岸式振蕩水柱型波能裝置,波能轉(zhuǎn)換效率較高,達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。同時(shí),由天津國家海洋局海洋技術(shù)所研建的100kW擺式波力電站,已在1999年9月在青島即墨大官島試運(yùn)行成功。我國計(jì)劃至2020年,在山東、海南、廣東各建1座1000kW級(jí)的岸式波力電站。
雖然有很多很成熟的波浪發(fā)電裝置都是岸基裝置,但是不可否認(rèn),波浪能的開發(fā)正逐漸轉(zhuǎn)向遠(yuǎn)離近岸的深海區(qū)域。目前,國內(nèi)外一些科研機(jī)構(gòu)已經(jīng)將波浪發(fā)電設(shè)備的研制制定在遠(yuǎn)海區(qū)域環(huán)境條件下使用的基礎(chǔ)上了,以后的商業(yè)化海洋波浪發(fā)電會(huì)基于這些發(fā)電裝置。
遠(yuǎn)海區(qū)域比起近海岸基區(qū)域蘊(yùn)藏著更多更豐富的波浪能資源,需要的設(shè)備也相對(duì)簡單。遠(yuǎn)海區(qū)域的波浪發(fā)電裝置的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。首先,遠(yuǎn)海區(qū)域的發(fā)電裝置相對(duì)簡單、成本低,可選取的區(qū)域廣,適合建大規(guī)模波浪發(fā)電場。例如,如果要建一個(gè)50MW的波浪發(fā)電場,岸基發(fā)電場選址就很困難,而且成本很高,但是,如果是在遠(yuǎn)海區(qū)域,則只需將發(fā)電裝置放在海上,而且可選取的區(qū)域也很廣。其次,遠(yuǎn)海區(qū)域的發(fā)電裝置單位發(fā)電效率較高,而且這些發(fā)電裝置的裝機(jī)容量一般也比岸基裝置高很多,這一優(yōu)點(diǎn)使其更適用于遠(yuǎn)距離輸電以及一些島嶼的用電。由于上述優(yōu)點(diǎn),所以在2004至2008年間新的波浪發(fā)電開發(fā)當(dāng)中,岸基發(fā)電裝置的裝機(jī)容量只占其中的8%,而遠(yuǎn)海區(qū)域的波浪發(fā)電裝置的占58%(圖9所示)。
但是,如果在遠(yuǎn)海區(qū)域進(jìn)行波浪發(fā)電需要克服許多技術(shù)難點(diǎn)和惡劣的環(huán)境問題。最大的問題就是發(fā)電裝置的維護(hù)問題,在這一點(diǎn)上,岸基的發(fā)電裝置相對(duì)遠(yuǎn)海的發(fā)電裝置就有著巨大優(yōu)勢。所以,如何研制出一種可靠性和可行性并存的裝置是解決遠(yuǎn)海區(qū)域發(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)。
世界上波浪發(fā)電的主要研究國家仍集中在歐洲,歐洲很早即制定出將在2020年使新能源的利用率達(dá)到20%的目標(biāo),一些國家制定的目標(biāo)更高,如愛爾蘭的目標(biāo)為40%。而要實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)則需要各種新能源包括波浪發(fā)電技術(shù)的共同努力。據(jù)目前波浪發(fā)電技術(shù)的發(fā)展來看,未來五年,波浪發(fā)電裝置將在商業(yè)化領(lǐng)域有進(jìn)一步的突破,而這些發(fā)展需要大量的資金支持。資金支持和市場需求對(duì)于波浪發(fā)電技術(shù)的發(fā)展來說是非常重要的。目前,雖然有很多概念化的發(fā)電裝置,但是只有少數(shù)有大量資金支持的裝置才成功的商業(yè)化了。正是有在科技方面的投資才使波浪發(fā)電技術(shù)有著高回報(bào)的。例如,葡萄牙在連續(xù)12年中都對(duì)海浪發(fā)電項(xiàng)目減免相當(dāng)于0.235/kWh歐元的關(guān)稅支持,而這使葡萄牙的波浪發(fā)電技術(shù)及波浪發(fā)電的應(yīng)用都處于世界領(lǐng)先的地位。
就目前而言,對(duì)波浪發(fā)電技術(shù)投入最大的國家是英國。據(jù)推測,英國在未來五年中波浪發(fā)電將會(huì)產(chǎn)生14.7MW的電能。在2004年~2008年期間,歐洲波浪發(fā)電技術(shù)總投資達(dá)7.22億歐元,而英國則在此期間不間斷地在波浪發(fā)電項(xiàng)目中投入了3.48億歐元資金(圖10)。葡萄牙、西班牙和丹麥這些國家則遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于英國,美國也具有很大潛在市場,但是國家投入的資金也相對(duì)較少。
圖10 有關(guān)國家在2004年至2008年期間對(duì)海浪發(fā)電技術(shù)的資金投入比
波浪能具有非??捎^的應(yīng)用前景,能夠減少人們對(duì)化石燃料的依賴性,但是,我們也要在關(guān)心波浪能開發(fā)利用的同時(shí)關(guān)注它對(duì)環(huán)境的影響。對(duì)于環(huán)境問題的考慮,歐洲各國早在2006年的歐洲海洋能合作企劃書中就已提到,所以這也是我們將來要發(fā)展波浪發(fā)電必須關(guān)心的問題。小規(guī)模波浪發(fā)電裝置可能不會(huì)引起太大的環(huán)境沖擊,但是如果以后大規(guī)模的進(jìn)行海浪發(fā)電,將會(huì)占用大面積的海面,而這必然會(huì)對(duì)海洋的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生沖擊。如果在海面布置大量的發(fā)電裝置,很可能對(duì)海洋生物造成危害,甚至?xí)绊懙胶Q笊险I虡I(yè)航運(yùn)。
波浪發(fā)電裝置作為一種漂浮在海面上的裝置,會(huì)大大減小海洋表層海水的流動(dòng),而這種作用會(huì)對(duì)許多港口大有好處,因?yàn)檫@樣可能會(huì)大大減少波浪對(duì)海岸的沖擊,從而減少波浪對(duì)岸邊建筑的腐蝕,但這種作用的利弊還是大部分取決于海岸線的情況。但同時(shí)這種現(xiàn)象可能對(duì)海洋生物產(chǎn)生直接或間接的影響。例如這會(huì)直接影響海面上的浮游生物的分布,從而會(huì)影響到一些依靠浮游生物為食的魚類,直接改變它們的產(chǎn)卵地和捕食地。也有不少波浪能支持者認(rèn)為波浪發(fā)電裝置會(huì)像海底人工暗礁一樣給海洋生物提供新的生存場所。但是這種觀點(diǎn)有很大的可懷疑性,因?yàn)閷?duì)人工暗礁地的選擇有很多的要求。在海洋環(huán)境較惡劣的地方修建暗礁會(huì)提高海洋生物的存活性,但是如果在一些本來就很有利于海洋生物生存的地方修建暗礁則會(huì)對(duì)海洋生物的生存產(chǎn)生負(fù)面影響。所以,對(duì)波浪發(fā)電場的地址選擇也是非常重要的。
對(duì)于可再生能源來說,高效轉(zhuǎn)換技術(shù)是研究的難點(diǎn),由于波浪的不穩(wěn)定性導(dǎo)致其轉(zhuǎn)換裝置經(jīng)常處于非設(shè)計(jì)工況,因此提高波能利用率,降低波能發(fā)電的成本始終是波能研究的目標(biāo)。同時(shí),多元化和綜合利用是波能發(fā)展的另一新動(dòng)向,結(jié)合防波堤、沿海牧場等設(shè)施建造波力電站,為波能利用開創(chuàng)新途徑,并大大降低波浪發(fā)電的成本。國外近年來在這方面的研究較為活躍,應(yīng)當(dāng)引起了很大的重視。同時(shí),在海浪發(fā)電所帶來的生態(tài)環(huán)境方面的問題也要給予足夠的重視。
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、化石燃料資源的日益緊張,各國對(duì)波浪發(fā)電技術(shù)的研究日益深入,歐洲各國和北美國家在這個(gè)領(lǐng)域的研究仍處于領(lǐng)先地位,我國在這個(gè)對(duì)于新能源競爭日益激烈的國際環(huán)境下的競爭地位還是不容樂觀的。盡管現(xiàn)在和常規(guī)能源相比,波浪發(fā)電還有很大的距離,但是,從我國能源長期發(fā)展戰(zhàn)略和技術(shù)儲(chǔ)備的角度來看,加大和加快開海洋波浪能源的開發(fā)研究具有重要的現(xiàn)實(shí)和戰(zhàn)略意義。