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§5.3.5 波浪能装置的安装模式
根据系留状态，波浪能转换装置可分为固定式和漂浮式。
各种波浪能转换装置，往往都需要一个主梁或主轴，即一种 居中的、稳定的结构，系锚或固定在海床或海滩。
根据主梁与波浪运动方向的关系，波浪能转换装置可分为：
（1）终结型模式……
（2）减缓型模式…… （3）点吸收模式……
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（6）欧共体2MW 的OSPREY OSPREY意思是海洋涌浪动力可再生能源，实际上是波浪能 和风能两用的近岸装置。 1995年英国制造了OSPREY-1，总容量2MW，其中沉箱式 波能发电装置500 kW，风能1500 kW，造价$350万，下 水时装置受到损坏。 英国又开始研建OSPREY 2000，装机容量仍为2MW。
（3）液压式 通过某种泵液装置将波浪能转换为液体的压能或位能，再由 油压马达或水轮机驱动发电机。 这类装置结构复杂，成本也较高。 但由于液体的不可压缩性，当与波浪相互作用时，液压机构 能获得很高的压强，转换效率也明显高。
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（4）蓄能水库式 也叫收缩斜坡聚焦波道式， 其实就是借助上涨的海水制造水位差，然后实现水轮机发 电，类似潮汐发电。 这类装置结构相对简单，而且由于有水库储能，可实现较稳 定和高，而且对地形条件依赖性强，应用受到局限。
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（3）英国750kW 的海蛇 “海蛇” 由英国海洋动力传递公司设计。漂浮式，由若干圆 柱形钢壳结构单元铰接而成。
第一个“海蛇”波能装置2002年3月完成。 承接建造了葡萄牙北部海岸“海蛇”波浪发电项目， 每条“海蛇”的装机容量为750 kW。
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海浪的运动
水面上的大小波浪交替，有规律地顺风滚动前进； 水面下的波浪随风力不同做直径不同、转速不同的圆周或椭 圆运动。
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§5.3.2 波浪能资源的分布和特点
波浪的前进，产生动能，波浪的起伏产生势能。
波浪的能量与波浪的高度、波浪的运动周期以及迎波面的宽 度等多种因素有关。
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（7）中国大万山岛3kW 和20kW 岸基OWC
1989 年，中科院广州能源研究所，在珠海市大万山岛，建 成中国第一座波浪能试验电站。
这座3 千瓦的岸式振荡水柱型波浪能电站，采用人造水道和 Wells涡轮机。 在该电站原有基础上，1996 年完成20 千瓦电站的建造。
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温差能理论蕴藏量约 (1.2~1.3)×1019 kJ，实际可用装机 (1.3~1.5)×109 KW； 盐差能资源理论蕴藏量约为3.9×1015 kJ，理论功率为 1.25×108 KW。
三峡电站共有单机70万千瓦的机组26台，总装机量1820万 千瓦 ,年发电847亿度
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据波浪能能流密度和开发利用的自然环境条件，
首选浙江、福建沿岸，应为重点开发利用地区，
其次广东东部、长江口和山东半岛南岸中段。
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§5.3.2.3 波浪能的优点
在海洋能中，波浪能除可循环再生以外，还有以下优点：
1）以机械能形式存在，在各种海洋能中品位最高； 2）在海洋能中能流密度最大； 3）在海洋中分布最广。 4）可通过较小的装置实现其利用； 5）可提供可观的廉价能量。
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（8）中国广东汕尾100kW 岸基OWC 2001 年建成的100 kW 岸式波力电站，位于广东省汕尾市遮 浪镇，是一座与并网运行的岸式OWC型波浪能电站。
不是全能利用。估计技术上允许利用的约64 亿千瓦， 其中，盐差能30 亿千瓦，温差能20 亿千瓦， 波浪能10 亿千瓦，海流能3 亿千瓦，潮汐能1 亿千 瓦。 也有学者给出不同的估计。
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§5.2.2 我国海洋能资源
《中国新能源与可再生能源1999 白皮书》公布的结果： 沿海潮汐能资源可开发总装机容量为2179 万千瓦，年发 电624 亿度； 进入岸边的波浪能理论平均功率为1285 万千瓦； 潮流能理论平均功率1394 万千瓦；
（4）日本“海明”号 “海明”号波浪发电计划是由日本海洋科学技术中心牵头， 美、英、挪威、瑞典、加拿大等国参加。 研究工作在一个由船舶改造的漂浮结构上进行，带有13个振 荡水柱气室，在船的内室里，安装了几台海浪发电装置。
“海明”号的船身结构海底电缆和锚泊设计较成功，但发电效 率令人失望，系统总效率不超过6.5%。 作为一个大型国际合作项目，“海明”计划的贡献不仅在于 获得了大量技术成果，还在世界范围内推动了波浪能研究。
这是日本的波浪能电站中 效率较高的一个。
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（6）收缩坡道式 在电站入口处设置喇叭形聚波器和逐渐变窄的楔形导槽，当 波浪进入宽阔一端向里传播时，波高不断地被放大，直至 波峰溢过边墙，转换成势能。水流从楔形流道上端流出， 进入一个水库，然后经过水轮机返回大海。
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§5 海洋能多种发电技术
关注的问题 浩瀚的海洋中蕴藏着怎样的能量？ 海洋中的各种能量都是怎样形成的？ 大洋中的海流又能否利用？ 不同深处的海水温差如何转变为电能？ 咸海水中的盐分和发电有什么联系？ 海洋能发电的设备有什么特点？ 海洋能发电的发展状况如何？ 教学目标 了解海洋能资源的形成原因和表现特征， 了解海洋能发电的各种方式和相关思路， 理解海洋能发电的特点和意义。
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（4）海蛇式（Pelamis） 由一系列圆柱形钢壳结构单元铰接而成，外型类似火车。
当波浪起浮带动整条装置时就会起动铰接点，其内部的液压 圆筒的泵油会起动液压马达经过一个能量平滑系统。
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（5）摆式（Pendulum） 1983 年建造了一座推摆式波浪能电站。 通过浮板的摆动将波浪能转换为液压产生电力。
小知识：巨大浪涌往往是风暴来袭的前兆？
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海浪的类型
风浪，在风的直接吹拂作用下产生的水面波动。由风引起的 波浪在靠近其形成的区域才被称为风浪。 风浪传播开去，出现在距离很远的海面。这种不在有风海域 的波浪称为涌浪。 外海的波浪传到海岸附近，因水深和地形会改变波动性质， 出现折射、波面破碎和倒卷，这就是近岸浪。 小知识：“无风不起浪”和“无风三尺浪”
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§5.3.6 典型的波浪能发电装置
（1） 振荡水柱式（OWC）
水注上升和下降时，气流方向是相反的，气轮机的旋转方向 如果来回变化，发电也时正时负…… 小知识：Wells涡轮机（详见教材）
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（3）点头鸭式（Duck） 鸭子的“胸脯”对着海浪 传播的方向，随着海浪 的波动，像不倒翁一样 不停地摆动。 摇摆机构带动内部的凸轮/ 铰链机构，改变工作液 体的压力，从而带动工 作泵，推动发电机发电。 可同时将波浪的动能和势能转换，理论效率达到90%以上。 浮动主梁骨架上，可并排放置多个“鸭子” 。
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§5.3.4 波浪能的转换方式
波浪能的转换方式，大体上可分为四类： — 机械传统式 — 空气涡轮式 — 液压式 — 蓄能水库式 （1）机械传动式
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（2）空气涡轮式
这种装置结构简单，而且以空气为工质，没有液压油泄露 的问题。
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海洋的巨大威力
巨大的海浪可把 13吨重的整块巨石抛到 20米高处，能把 1.7万吨的大船推上海岸。
1968年，一艘巨型油轮，在好望角海域被狂涛巨浪折为两段 （想想这是怎么原因？详见教材引例故事） 如果海洋中蕴藏的丰富能源能够为人类所用，那人类也许 再也不必为能源问题担忧了。
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§ 5.2 海洋能资源
§5.2.1 世界海洋能资源
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海洋是超大的太阳能接收体和存储器，是个“蓝色油田”。 据联合国教科文组织估计，海洋能可再生总量为766 亿千瓦。 其中 温差能为400 亿千瓦，盐差能为300 亿千瓦， 潮汐能为 30 亿千瓦，波浪能为 30 亿千瓦， 海流能为 6 亿千瓦。
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§5.1 海洋的概念
海和洋
海和洋是有区别的，是不同的概念。 远离陆地的水体部分为洋，靠近大陆的水体部分为海。 洋是海洋的主体部分，占海洋总面积的89%。
海是海洋的边缘部分。
海洋是地球上广大而连续的咸水水体的总称，是相互连通的。 海洋的水底地形，像个大水盆（详见教材）。
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§5.3.3 波浪发电装置的基本构成
波浪发电，一般是通过波浪能转换装置，先把波浪能转换为 机械能，再最终转换成电能。 波浪上下起伏或左右摇摆，能够直接或间接带动水轮机或空 气涡轮机转动……
波浪能利用的关键是波浪能转换装置，通常经三级转换：
1）波浪能采集系统，捕获波浪的能量； 2）机械能转换系统，把捕获的波浪能转换为某种特定形式 的机械能； 3）发电系统，与常规发电装置类似，用空气涡轮机或水轮 机等设备将机械能传递给发电机转换为电能。
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（7）其它海浪发电装置
其它多种新型海浪发电装置的原理和图片，详见教材。
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波浪能转换发电系统的主要构造
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§5.3.7 代表性波浪能发电项目
（1）英国75kW 和500kW 的LIMPET
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岸式海洋动力能源转换器，是一种振荡水柱型（OWC）波 浪能装置。