陳啟卷，高功正，岳旭輝，耿大洲，徐 磊

(水力機械過渡過程教育部重點實驗室(武漢大學(xué))，湖北 武漢 430072)

當(dāng)今世界，能源是各國生活質(zhì)量保障和戰(zhàn)略發(fā)展的重要必需品，而目前能源的供應(yīng)仍然是以石油、天然氣、煤炭等不可再生能源為主。據(jù)統(tǒng)計，全球能源結(jié)構(gòu)中，34%為石油，23%為天然氣，28%為煤炭，10%為可再生能源，5%為核能[1]。近些年來，隨著世界人口激增、世界經(jīng)濟迅速發(fā)展、社會不斷進步，人類對能源的需求越來越大。而化石能源的短缺，環(huán)境污染日益加重，迫使世界各國努力尋找并開發(fā)可替代的、清潔的、可再生的新型能源。

海洋覆蓋了地球表面70%以上的面積，被認(rèn)為是儲量最大的可再生能源之一[2]。海洋能主要包括波浪能、潮汐能、海流能、溫差能、鹽差能、海洋生物質(zhì)能以及海底地?zé)崮艿茸匀毁Y源[3]。其中，由海洋表面的空氣流動所產(chǎn)生的波浪能較為顯著且分布廣泛，是地球上儲量最大的未開發(fā)的可再生能源。波浪能是指海洋表面所具有的動能和勢能的總和。其能量大小與波高的平方、波浪的運動周期以及迎波面的寬度成正比。全球波浪能潛力達(dá)到10 TW，年均波浪能估計接近93 000 TWh[4]，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于太陽能和風(fēng)能，具有廣闊的前景。同時，在開發(fā)波浪能的過程中既不消耗其他燃料，又對環(huán)境影響較小。因此，波浪能的開發(fā)利用越來越成為諸多國家研究的熱點。

利用波浪能發(fā)電，可為海上孤島、海洋牧場及海上開發(fā)平臺等設(shè)施提供清潔優(yōu)質(zhì)的電能。此外，波浪能還可以用于海洋環(huán)境監(jiān)測、海水淡化、制氫、抽水等。

1 波浪能發(fā)電技術(shù)

1.1 波浪能發(fā)電原理

波浪能發(fā)電即通過波浪的運動促使裝置工作，進而帶動發(fā)電機發(fā)電，將水的動能和勢能最終轉(zhuǎn)化為電能[5]。一般分為以下幾種原理：利用物體在波浪作用下的振蕩和搖擺運動，將波浪能轉(zhuǎn)換為機械能；利用波浪壓力的變化，將波浪能轉(zhuǎn)換為空氣壓能和動能；利用波浪的沿堤爬升將波浪能轉(zhuǎn)換為水的勢能等。

1.2 波浪能發(fā)電裝置的分類

波浪能發(fā)電裝置主要由兩部分組成：捕能裝置和提能系統(tǒng)(動力輸出系統(tǒng))，捕能裝置吸收波浪能并將其轉(zhuǎn)換為機械能，動力輸出系統(tǒng)將捕能裝置吸收的波浪能經(jīng)過一級或多級轉(zhuǎn)換變成電能。

波浪能到電能的轉(zhuǎn)換一般分為二級轉(zhuǎn)換和三級轉(zhuǎn)換，其中第一級轉(zhuǎn)換機構(gòu)即捕能裝置，第二和第三級轉(zhuǎn)換機構(gòu)統(tǒng)稱為動力輸出系統(tǒng)。絕大多數(shù)波浪能發(fā)電裝置都采用三級能量轉(zhuǎn)換：第一級將捕獲的波浪能轉(zhuǎn)換為某個載體的機械能；第二級將第一級的機械能轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)機械(如水力透平、空氣透平、液壓馬達(dá)、齒輪增速機構(gòu)等)的機械能；第三級將旋轉(zhuǎn)的機械能轉(zhuǎn)換為電能。有些波浪能發(fā)電裝置采用特殊的發(fā)電機，可以實現(xiàn)捕能裝置對發(fā)電機的直接驅(qū)動[6]，從而省去了第二級能量轉(zhuǎn)換。

波浪能發(fā)電裝置的分類方法有很多，如按照安裝位置可分為：岸線式、近岸式和離岸式；按照類型可分為：消耗式、截止式和點吸收式；按照動力輸出系統(tǒng)形式可分為：機械式、液動式、氣動式、液壓式、直線電機式、壓電式和磁流體式等。最常見的是按照工作原理分類，可分為：振蕩水柱式、振蕩體式和越浪式[2-3]，這里進行簡要介紹。

1.2.1 振蕩水柱式

振蕩水柱式波浪能發(fā)電裝置的主體結(jié)構(gòu)是一個中空的氣室，氣室在水上及水下部分各有一個開口，分別與空氣和海水聯(lián)通。振蕩水柱式波能發(fā)電裝置可分為固定式和漂浮式，其中漂浮式又可分為前彎管式(Forward Bent Ducted Buoy，F(xiàn)BDB)、后彎管式(Backward Bent Ducted Buoy，BBDB)、中心管式和斜管式[6]。

振蕩水柱式裝置的動力輸出系統(tǒng)主要采用空氣透平，其原理是波浪運動反復(fù)壓縮和膨脹氣室內(nèi)的空氣，迫使空氣流過與發(fā)電機耦合的渦輪機，驅(qū)動渦輪機高速旋轉(zhuǎn)，進而驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。振蕩水柱式波浪能發(fā)電裝置的優(yōu)點是裝置結(jié)構(gòu)簡單堅固，能量轉(zhuǎn)換的運動部件位于水面以上，不與海水接觸，防腐性能好，故障率低，維護方便。缺點是發(fā)電成本高，第二級能量轉(zhuǎn)換效率較低。

1.2.2 振蕩體式

振蕩體式波浪能發(fā)電裝置是研究較為廣泛的一類波能利用技術(shù)，其主要利用物體在波浪作用下的振蕩及搖擺等運動來吸收波浪能。振蕩體式波能發(fā)電裝置可分為振蕩浮子式、擺式、筏式、鴨式等。

振蕩浮子式波浪能發(fā)電裝置利用浮標(biāo)在波浪的作用下垂向振蕩將波浪能轉(zhuǎn)換為機械能，為了將機械能轉(zhuǎn)換為電能，可以采用不同的動力輸出系統(tǒng)，如液壓式或直線電機式動力系統(tǒng)。

擺式波浪能發(fā)電裝置是利用波浪的運動來推動擺體的擺動，將波浪能轉(zhuǎn)化為機械能，一般采用液壓式動力輸出系統(tǒng)，將機械能轉(zhuǎn)化為液壓能，再進一步轉(zhuǎn)化為電能。也可以采用機械式動力輸出系統(tǒng)，通過齒輪齒條結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化機械能，再通過發(fā)電機將其轉(zhuǎn)化為電能。

筏式波浪能發(fā)電裝置通過若干個端部鉸接的筏體來吸收波浪能，再通過液壓系統(tǒng)驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。筏式裝置順浪向布置，筏體隨波運動，將波浪能轉(zhuǎn)換為筏體運動的機械能；再驅(qū)動液壓泵，將機械能轉(zhuǎn)化為液壓能；進而驅(qū)動液壓馬達(dá)，將液壓能轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)機械能；最后驅(qū)動發(fā)電機，將旋轉(zhuǎn)機械能轉(zhuǎn)化為電能[7]。

鴨式波浪能發(fā)電裝置是由英國的Salter教授發(fā)明的。其原理是在波浪作用下，鴨體繞支撐軸作往復(fù)回轉(zhuǎn)運動，從而驅(qū)動連接鴨體與支撐軸之間的液壓轉(zhuǎn)換裝置發(fā)電[8]。

振蕩體式波浪能發(fā)電裝置的效率一般比較高，但由于很多部件直接與海水接觸，容易受到海水的腐蝕，并且很多裝置抵抗極端天氣的能力較差。

1.2.3 越浪式

越浪式波浪能發(fā)電裝置不同于前面兩類，它是利用收縮波道或斜坡將波浪引入高位蓄水池，形成水位差，利用水位差來驅(qū)動水輪機轉(zhuǎn)動，進而帶動發(fā)電機發(fā)電。該類裝置比較典型的是收縮波道技術(shù)，波道呈喇叭狀，波浪進入逐漸變窄的波道內(nèi)，由于聚波效應(yīng)，波高越來越大，直到波峰越過邊墻，進入高位蓄水池，即將波浪能轉(zhuǎn)換為水的勢能，再通過水位差驅(qū)動水輪發(fā)電機組將水的勢能轉(zhuǎn)化為電能。其優(yōu)點是：一級轉(zhuǎn)換沒有活動部件，可靠性較高，維護費用低；缺點是成本高，對地形有要求，且在小波浪的條件下效率較低。

2 國內(nèi)外典型的波浪能發(fā)電裝置及研究進展

波浪能利用技術(shù)最早可追溯到1799年，法國的吉拉德父子獲得了第一個波浪能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的專利。1940年，日本的Yoshio Masuda第一個將漂浮的振蕩水柱并入航海浮標(biāo)燈中，這也是現(xiàn)代波浪能系統(tǒng)的先驅(qū)[3]。隨著能源需求的增長，許多國家越來越重視波浪能發(fā)電技術(shù)的研發(fā)。據(jù)統(tǒng)計，自2015年以來，全球在歐洲、美國、日本、中國和亞洲開發(fā)的項目超過100個，專利超過1 000項[9]。隨著新概念和新技術(shù)的發(fā)展，這一數(shù)字還在不斷增加。在參考文獻[3、9]中，對波浪能發(fā)電技術(shù)做了詳細(xì)的綜述。本節(jié)只介紹近些年來國內(nèi)外一些典型的波浪能發(fā)電裝置及研究進展。

2.1 國外典型的波浪能發(fā)電裝置及研究進展

超過50%的波浪能發(fā)電裝置是由歐洲國家研發(fā)的，大部分集中在點吸收式系統(tǒng)上[3]。此外，美國、新西蘭、智利、日本等國家也在大力研發(fā)波浪能發(fā)電技術(shù)。

振蕩水柱式波能發(fā)電裝置因其結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高而被廣泛研究。到目前為止，已經(jīng)有很多振蕩水柱式裝置被開發(fā)出來。其中比較著名的有Mighty Whale、LIMPET、Mk3等。Mighty Whale由日本海洋科學(xué)技術(shù)中心研發(fā)，是一種具有面向入射波進水導(dǎo)管的振蕩水柱式裝置，于1998年9月至2002年3月進行了約3.5年的海上試驗[10]；第一臺商用的LIMPET裝置于2000年安裝在蘇格蘭的IsIay島海岸線上，自安裝以來，它能夠為國家電網(wǎng)提供每月500 kW的電力[9]；澳大利亞Oceanlinx公司于2010年2月至5月在澳大利亞Kembla港附近部署了一個2.5 MW全尺寸Mk3裝置的并網(wǎng)模型，Mk3是一個浮動平臺，擁有幾個氣室，每個室都有一個空氣渦輪機。在試驗期間，只安裝了2臺不同類型的渦輪機[11]。此外，荷蘭波浪能開發(fā)公司基于阿基米德波浪擺(AWS)開發(fā)了一種新型波浪能轉(zhuǎn)換裝置，稱為Symphony。新開發(fā)的Symphony由一個多功能膜和一個新型渦輪組成。目前，Symphony系統(tǒng)仍在開發(fā)中，正在等待部署[9]。

BBDB是在傳統(tǒng)振蕩水柱技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種漂浮式裝置，最早由Masuda于1986年提出。該裝置由一個L形導(dǎo)管、一個浮力模塊、一個氣室、一個空氣渦輪和一個發(fā)電機組成[11]。與其他的波浪能轉(zhuǎn)換裝置相比，BBDB具有單浮體結(jié)構(gòu)簡單、成本低、轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)點。近些年來，很多國外的研究者都對不同模型的BBDB做了二維及三維的水槽試驗。常規(guī)波浪試驗結(jié)果表明，基本BBDB模型在二維波浪水槽中的捕能寬度比可達(dá)70%，在三維波浪水槽中的捕能寬度比可達(dá)108%[7]。2006年，基于BBDB原理開發(fā)的OE Buoy(見圖1)在愛爾蘭海岸用一個28 t重的1∶4比例的模型進行了海試，海試時間超過3年，其從空氣動能到電能的轉(zhuǎn)換效率約為30%[10]。

圖1 OE Buoy裝置

國外比較典型的振蕩體式裝置有CETO6、Wave Roller、SINN等。CETO 6是一種廣泛應(yīng)用的點吸收式系統(tǒng)，它是直徑為20 m的漂浮式波能發(fā)電裝置，其容量從2011年的80 kW逐漸增加到2015年的240 kW。該裝置在毛里求斯的Rodrigues島、澳大利亞西部的Garden島和英格蘭西南部的Cornwall等沿海進行了部署[3]。AW能源有限公司開發(fā)了一系列Wave Roller裝置，并于2007年和2012年分別在葡萄牙部署了100 kW和300 kW的設(shè)備，進行了測試[9]。另一個比較受歡迎的裝置是SINN波能轉(zhuǎn)換裝置，其動力輸出系統(tǒng)采用直線電機驅(qū)動的方式，該裝置已經(jīng)在希臘的Heraklion Crete港口進行了部署，并于2015年開始測試[9]。除此之外，還有Pelamis、SEAREV等。

Wave Dragon是一個非常典型的越浪式波能發(fā)電裝置，第一個原型于2003年在丹麥的Nissem Bredning海灣部署[3]，并進行了近2年的實海況并網(wǎng)發(fā)電實驗，這也是世界上第一個海上漂浮松弛系泊的波能裝置。裝置由兩個手臂組成，聚集波浪到蓄水池中，蓄水池的水位高于海水表面，在中間位置設(shè)置通道并安裝水輪機，儲存的水通過該通道驅(qū)動水輪機后流回大海[9]。另一個Wave Dragon項目于2007年在Wales西南海岸的Milford港口部署。

基于Wave Dragon的工作原理，F(xiàn)ernandez等人提出了一種新的越浪式裝置——WaveCat。WaveCat是一種海上漂浮式裝置，采用斜坡式，如圖2所示[12]。它由兩個船體組成，船體不是平行的，而是會聚在一起，在平面上形成一個楔形，船尾鉸接在一起，兩個船體之間的角度隨著海況變化。裝置采用單點系泊，當(dāng)波浪的方向改變時，裝置的方向隨之改變，所以入射波總是傳播到船體之間的楔形物中。

圖2 WaveCat示意圖

近些年來，有些研究者將越浪式波能裝置集成到傳統(tǒng)或新的海岸或港口的防波結(jié)構(gòu)中，組成了越浪式防波堤，如圖3所示[13]。這個概念是由意大利坎帕尼亞大學(xué)Vicinanza教授領(lǐng)導(dǎo)研究小組Luigi Vanvitelli于10年前提出的。為了研究越浪式防波堤影響設(shè)備性能的物理現(xiàn)象及其具體限制，分別于2012和2014年在丹麥的奧丁堡大學(xué)與2015年在意大利的坎帕尼亞大學(xué)進行了1∶30的物理模型實驗[13]。對越浪式防波堤更深一步的研究還在進行當(dāng)中。

圖3 越浪式防波堤示意圖

2.2 國內(nèi)典型的波浪能發(fā)電裝置及研究進展

我國波浪能技術(shù)研究開始于20世紀(jì)70年代。為了推進波浪能資源的開發(fā)利用，我國將波浪能發(fā)電研究列入了國家重點科技計劃。盡管我國波浪能研究起步較晚，但發(fā)展較為迅速。目前我國從事波浪能發(fā)電研究的單位主要有廣州能源研究所、浙江大學(xué)、山東大學(xué)、集美大學(xué)、中國海洋大學(xué)、國家海洋技術(shù)中心、武漢大學(xué)等。近些年來，隨著國家對波浪能開發(fā)利用的大力支持以及科研院所及高校加大對波浪能發(fā)電研究的力度，我國在波浪能利用方面也取得了很多成就。

我國在波浪能研究早期，主要以振蕩水柱技術(shù)為主，在20世紀(jì)80、90年代也開發(fā)了一些振蕩水柱裝置。隨著BBDB概念的提出，以及BBDB突出的優(yōu)點，我國對其進行了廣泛的研究。1996年，建成了額定功率為5 kW的BBDB-OWC電站，最大記錄功率為5.7 kW[10]。近些年來，中國海洋大學(xué)對長方體BBDB的腔體結(jié)構(gòu)進行了研究，并建立了三維數(shù)學(xué)模型來分析其水力性能。廣州能源研究所開發(fā)了幾種不同形狀的BBDB模型，并進行了二維和三維波浪水槽試驗，結(jié)果表明，在條件相同的情況下，其捕能寬度比遠(yuǎn)大于以往文獻所述的其他類型裝置[7]。廣州能源研究所還提出了一種基于BBDB原理的波浪動力船，并將其電力成本與文獻中的Mighty Whale進行了比較，結(jié)果顯示，在同等規(guī)模下，BBDB波浪動力船的建造費用約為“巨鯨”的1/3[10]。

從2007年開始，廣州能源研究所對鴨式裝置開展了研究。2009年，一個裝機容量10 kW的鴨式裝置正式下水，進行了第一次實海況試驗，驗證了裝置的高效性。2010 年對改造后的裝置進行了第二次實海況試驗，解決了浮態(tài)問題[6]。2013年，又采用多級液壓模型系統(tǒng)開發(fā)了一套100 kW鴨式波能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，并進行了測試。當(dāng)波浪較小時，啟動30 kW發(fā)電機組；在中等波浪條件下，啟動70kw發(fā)電機組；當(dāng)波浪較大時，啟動2臺機組，額定功率為100 kW[14]。

另一種較為典型的振蕩體式裝置是由廣州能源研究所研發(fā)的鷹式裝置。2012至2014 年，鷹式波浪能發(fā)電裝置概念樣機10 kW“鷹式一號”裝置在珠海萬山海域開展海試，初步驗證該型半潛式裝置具有較高的效率，良好的環(huán)境適應(yīng)性和工程便利性。2015年11月，鷹式波浪能發(fā)電裝置工程樣機100 kW“萬山號”裝置(見圖4)在珠海萬山海域開展試驗，截至2016-06-27日，“萬山號”已開展不同海況的試驗，歷經(jīng)小浪、中浪、和大浪多種海況，取得了階段性試驗數(shù)據(jù)與成果[15]。

圖4 100 kW“萬山號”裝置

中國海洋大學(xué)設(shè)計了一種新型的波能裝置，稱為圓形斜坡越浪式波能轉(zhuǎn)換裝置(Circular Ramp Overtopping Wave Energy Converter ，CROWN)。該裝置由一個圓形的蓄水池組成，蓄水池周圍圍繞著一個環(huán)形斜坡，用于波浪爬升和越過。在斜坡上設(shè)置導(dǎo)葉，用于聚集波浪，提高流量。波浪可以從所有入射方向越過斜坡進入蓄水池，水池底部開有通道與海水相連，通道內(nèi)設(shè)置低水頭軸流式水輪機用于發(fā)電。該裝置在中國海洋大學(xué)山東省重點實驗室波浪水槽中進行了物理模型實驗，為進一步的研究提供了依據(jù)[16]。

3 當(dāng)前波浪能發(fā)電技術(shù)存在的問題及解決思路

盡管經(jīng)過多年發(fā)展，波浪能發(fā)電技術(shù)取得了一定的成就，但大多數(shù)波浪能系統(tǒng)仍處于開發(fā)的早期階段，只有少數(shù)裝置在實海況下進行了試驗，波浪能的商業(yè)利用率仍然很低。當(dāng)前波浪能發(fā)電技術(shù)還存在諸多問題，主要有發(fā)電效率低、生存可靠性差、發(fā)電成本高等。為了實現(xiàn)波浪能發(fā)電裝置大規(guī)模商業(yè)化，需要想辦法解決或改善這些問題。

1)針對波能轉(zhuǎn)換裝置發(fā)電效率低的問題，可以通過優(yōu)化捕能裝置水動力結(jié)構(gòu)和動力輸出系統(tǒng)參數(shù)配置，減小整個裝置在波浪能俘獲和能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)中的能量耗散；也可以采用控制方法(如相位幅值控制、無功控制、閉鎖控制和離合控制等)對裝置實時控制，以提高發(fā)電效率。其中，武漢大學(xué)對船體擺式捕能裝置側(cè)面形狀進行了優(yōu)化，并指出橢圓形船體能夠獲得更大的縱搖水力矩，捕能效果更好[17]。武漢大學(xué)還對液壓PTO進行了綜合性能試驗，分析了其能量轉(zhuǎn)換效率，提出了綜合特性曲線用以指導(dǎo)PTO的設(shè)計和高效穩(wěn)定運行[18]。另外，武漢大學(xué)還創(chuàng)新地提出了主動共振波能利用技術(shù)，通過調(diào)整波能裝置的剛度，使波能系統(tǒng)的自振頻率與波浪頻率一致，實現(xiàn)裝置與波浪共振，進而有效提高裝置的取能效率[19-21]。

2)針對波能轉(zhuǎn)換裝置生存可靠性差的問題，一種思路是將活動部件封裝在腔體內(nèi)，與海水隔離，從而避免海水腐蝕及水生物附著。采用這種思路的裝置包括SEAREV、VAPWEC以及武漢大學(xué)的主動共振式裝置[20-21]等；另一種思路是考慮在極端海況下，將波能轉(zhuǎn)換裝置的活動部件抬離海面或沉入水底，以避免惡劣海況的沖擊。如Wavestar裝置可收縮液壓桿將浮體抬離水面，鷹式“萬山號”可通過對其半潛駁船式的基座注水將鷹嘴沉入水底。

3)與其他可再生能源相比，波浪能技術(shù)還存在成本高的問題，這也是波浪能發(fā)電裝置商業(yè)化面臨的最大挑戰(zhàn)[9]。近些年來，越來越多的研究者聚焦于混合系統(tǒng)(即多能互補系統(tǒng))上，將風(fēng)力發(fā)電(或光伏發(fā)電)和波浪能發(fā)電結(jié)合起來，以便從海上獲取更多能量并減少初始投資。混合系統(tǒng)的優(yōu)點在于能量輸出的密度更高、能夠較為平滑地接入電網(wǎng)以及減小了單一資源的波動性對能量輸出的影響。如果發(fā)電機共享相同的基礎(chǔ)設(shè)施，就有可能降低初始安裝成本[3]。

除此之外，波浪能發(fā)電裝置的設(shè)計和部署還要考慮對環(huán)境的影響，雖然波浪能是一種清潔能源，波浪能裝置在運行時不會產(chǎn)生溫室氣體，但如果部署不當(dāng)，仍會對周圍的海洋生物及植物造成負(fù)面影響。

針對當(dāng)前波浪能發(fā)電技術(shù)存在的問題，武漢大學(xué)經(jīng)過多年的研究，提出了具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的浮力擺式主動共振波能轉(zhuǎn)換裝置。該裝置利用完全浸沒于水下的浮力擺在波浪激勵下繞水平軸擺動進而帶動發(fā)電機發(fā)電，并通過調(diào)整浮力擺內(nèi)部配重的上下位置改變其靜水回復(fù)力矩和轉(zhuǎn)動慣量，同時調(diào)節(jié)等效剛度和等效慣量以改變自振頻率，實現(xiàn)浮力擺與波浪的共振。目前，已對該裝置的模型樣機開展了一系列波浪水槽試驗。研究和試驗結(jié)果表明該裝置已具備實現(xiàn)寬頻帶全海況共振取能和高效發(fā)電的客觀條件，且其生存可靠性高、結(jié)構(gòu)簡單、自身動力需求小。首先，該裝置可大范圍調(diào)節(jié)浮力擺等效剛度(理論上等效剛度可以調(diào)節(jié)到0)和等效慣量，保證寬頻帶全海況共振，可以有效提高發(fā)電效率；其次，該裝置除擺體外其他運動部件不與海水接觸，可靠性高，且通過增加浮力擺的下潛深度，就可避免惡劣海況下的波浪沖擊；最后，浮力擺和內(nèi)部配重的整體質(zhì)量大，浸沒在水中時，其垂直方向上所受重力和浮力的合力小，因此其在水中上升發(fā)電和下潛避浪時自身所消耗的動力小。

4 結(jié) 語

海浪能是世界上最大的未開發(fā)和可預(yù)測的可再生能源之一，可用于滿足當(dāng)前能源危機形勢下的能源需求。雖然已經(jīng)有很多國家對波浪能發(fā)電技術(shù)展開了研究，但距離實現(xiàn)波浪能發(fā)電商業(yè)化仍有很長的路要走。近些年來，隨著計算機軟件和應(yīng)用程序的發(fā)展，對于波浪條件的預(yù)測和模擬更加精確，對于波浪資源潛力的描述也更加可靠。數(shù)值模擬與計算流體力學(xué)相結(jié)合，可用于測試大型原型裝置及改進新技術(shù)。仿真與模型試驗相結(jié)合大大提高了新興波浪能源產(chǎn)業(yè)的效率，對于開發(fā)和改進波浪能裝置具有重要的意義。此外，隨著研究的深入，風(fēng)光浪等多能互補系統(tǒng)會越來越展現(xiàn)出其優(yōu)越性，將成為以后的研究熱點。