论文我国波浪能发电现状未来探究是适合不知如何写波浪方面的相关专业大学硕士和本科毕业论文以及关于波浪理论论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料下载。
摘 要：我国海洋资源丰富,海洋波浪能作为一种清洁能源,有着广阔的开发和利用前景.据此,主要对我国波浪能的储量与分布进行介绍,针对现阶段我国对波浪能发电的技术进展和利用程度进行简要分析,指出波浪能发电存在的各种相关问题,并对波浪能发电的未来进行展望,分析并阐述了波浪能发电对于我国海洋资源和能源战略的意义和重要性.
关键词：海洋波浪能；发电；波能发电装置
中图分类号：TB 文献标识码：A doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2018.07.090
0引言
随着全球能源资源和环境问题的突出,特别是以变暖为重要特征的全球气候变化的日趋明显,作为丰富的海洋能源之一,波浪能一直以来受到世界各国的高度关注和重视.在当今能源逐渐枯竭及环境状况日益恶化的形势下,如何有效利用资源丰富、可再生的海洋波浪能,显得十分重要.波浪发电技术就是在现有利用海洋波浪能发电研究的基础上,运用成熟的机械制造及发电技术进行有效的组合,将广阔海岸取之不尽、用之不竭的波浪能低成本地转化为电能,波浪能的利用既是对能源短缺问题的改善,也是对海洋能源合理利用的一种有效方式.
1海洋波浪能的储量和分布
海洋波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能,波浪能储量巨大.在每平方公里的海面上,運动着的海浪约蕴藏30万千瓦的能量,全球可供开发的波浪能约30亿千瓦.波浪能由垂直于波浪方向的每米宽度所通过的能量速率（功率）来表征,单位为kW/m,也称为波浪能密度.波浪能密度很大,按海岸线长度计算,在太平洋、大西洋东海岸纬度40°～60°区域,波浪能平均密度可达到30～70kW/m,某些地方达到100kW/m.表1中给出了几种常见的海洋能资源储量,可以看出波浪能的实际可开发量较高,所以波浪能具有很大的开发应用价值.
据调查统计,我国沿岸波浪能资源理论平均功率约为1285.22万千瓦,这些资源在沿岸的分布很不均匀.以台湾省沿岸最多,约为429万千瓦,占全国总量的1/3,其次是浙江、广东、福建和山东沿岸也较多,在160～205万千瓦之间,约为706万千瓦,约占全国总量的55%,其他省市沿岸则很少,仅在143～56万千瓦之间.广西沿岸最少,仅8.1万千瓦.全国沿岸波浪能源密度分布,以浙江中部,台湾,福建省海坛岛以北,渤海海峡为最高,达5.11～7.73千瓦/米.
2波浪能发电的现状
据统计,全世界有近万座小型波浪能发电装置在运行,主要用于航标灯、浮标等.目前利用波浪能发电的方法可分为三类：一是利用海洋波浪能的上下运动所产生的空气流,使汽轮机转动,从而带动发电机发电,如振荡水柱式波浪能发电装置,代表性的装置有英国的LIMPET 500、日本的“巨鲸号”等；二是利用海洋波浪能装置运动（直线往复、摇摆转动）的机械能转化为电能,如振荡浮子式波浪能发电装置,代表性的装置有加拿大的AquaBuoy、荷兰的阿基米德波浪摆、美国的PowerBuoy装置、澳大利亚的CETO装置等,主要通过直线往复形式进行波浪能发电.采用摇摆转动形式进行波浪能发电的如“点头鸭”式波浪能发电装置、摆式发电装置等,代表性的装置有广州能源所研发的“鹰式一号”,英国的Oyster装置等；三是利用波浪能将水引入高位水池积蓄起来,形成一个水头,然后冲击水轮机发电,如越浪式波浪能发电装置,代表性的装置有丹麦的WaveDragon、西班牙的WaveCat波浪装置等.
我国目前正处于实现工业化和信息化的经济高速发展时期,特别是沿海地区对于能源的需求急剧增加,已经成为社会和经济发展的瓶颈,我国国土辽阔,海岛众多,对于海洋开发和国防建设方面占有重要的地位,对于海洋能源的开采也有助于满足海防建设的基本需求.现阶段的波浪能发电,无论从设计水平,还是工艺制造水平来说,均已优于早期,波浪能发电装置是一门集海洋环境科学、流体力学、机电工程、材料学科等于一体的交叉技术,从开始采集波浪能到最终的发电传输使用,涉及方案设计、材料选择、强度校核、机械结构、能量转换和电力传输等各种问题.其中包含了很多关键性的技术难题,从我国现有的波浪能发展现状和科技研究成果来看,对于波浪能发电装置的理论体系和波浪能发电的技术研究尚未形成一套较为成熟和灵活的体系,相关的试验和分析工作仍需继续进行.
3波浪能发电存在的困境
我国现有的波浪能发电应用并不广泛,相比于海上风电的发展,波浪能发电的潜力巨大,但是却并未得到较为有力的支持和发展.原因是多方面的,面临的挑战和问题也是较为严峻的.
（1）技术问题.波浪能发电的种类和方式是多种的,但是我国现有的波浪能发电仍然还以近海和浅水海域的应用居多,我国海洋领土和资源是非常广阔并具有开发前景的,尤其是对深海海域资源的开采和利用将逐渐成为今后新能源利用的一个重要发展方向.深海海域的风浪条件一般较为剧烈,对于长期工作的波浪能发电装置来说,风浪大意味着波浪能量大,从对波浪能的俘获角度来看较为有利.但面临着可能遭遇恶劣的海况,对装置的材料和结构强度的要求很高.而现阶段对深海作业的波浪能发电装置结构和材料的研究还有所欠缺,包括各类浮式波浪能发电装置.
对波浪能发电装置的关键部分——能量转换部分,对该部分的研究也一直是波浪能发电装置的热点研究方向,能量转换部分是将机械能转化为电能的环节,直接关系到电能的转化效率.现有的波浪能发电装置上的发电机一般采用通用的小型三相交流发电机,但是这种发电机并不一定完全适用波浪能发电装置,这也是导致发电效率低的重要因素.如何匹配相适应的发电机,如何更有效的提高电能转换效率,如何有效提高发电量等问题仍需进一步探讨和研究.
（2）成本问题.现阶段波浪能的发电成本比常规热发电要高出10倍左右,这也是阻碍波浪能发电市场化进程的重要因素之一,波浪能发电想要普及和大规模化,必须改进波浪能发电的技术,减少发电成本.水深较深的海域,相适应的波浪能发电装置往往尺寸较大,带来的安装建设费用和难度也相应加大,包括水下部分的系泊固定.
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参考文献：
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