舟山号
海浪能发电技术相较太阳能、风能等老牌新能源技术,发展不过二三十年,现在还处在技术勃发阶段,发电装置和方式多种多样,总结归纳起来有三种传统式和最新的结合纳米发电机的技术。
如何利用波浪发电?最早的波浪发电方式是振荡水柱式,它设置有一个与大海连通的水柱,水柱上空是封闭的一个气腔透平装置。如果海浪是静止的,水柱与液面持平没有任何作用,但在波涛涌动的海洋,装置内的海水会像外部的海浪一样上下涌动,使上部的气腔膨胀或者压缩,气流推动空气透平旋转并带动发电机产生电能。

这个装置最初的设计是固定在岸边的,后来也设计了近岸固定式,总之就是不能离岸太远,对地形有一定的要求。它的缺陷是系统体积大,用气体作为能量交换媒介,能量密度和转换效率太低。
振荡水柱式波浪发电装置在上世纪70年代就开发出来了,中国、日本、英国等都有安装部署过,系统功率从250kw到1Gw不等。

Mutriku波浪能发电装置(振荡水柱式)
后来开发的越浪式在振荡水柱式的基础上改进了能量交换媒介的改进,改用海水直接驱动水轮机叶片旋转发电。越浪式装置工作需要一个“越浪”的过程,装置的蓄水池开口处设置有坡度,用来捕获波峰的海浪,超过蓄水池入口坡度的海浪冲进蓄水池中,蓄水池的水位就比海面高,在重力的作用下,海水从蓄水池流回海里,带动水轮机旋转发电。

越浪式原理图
这个过程和三峡水利发电站发电过程是一样的,只不过三峡蓄的水是上游流的,越浪式海浪发电机蓄的水是收集波峰海浪的。越浪式也有固定式和漂浮式两种,固定式需设置在海岸或固定在近海区域;漂浮式通过海上锚定装置可以在深海海浪资源丰富的区域作业。
该装置较之振荡水柱式,能源转换效率更高,发电稳定性强,本身抗风浪的能力也更强。
