1.波浪能发电及原理

波浪能发电是以波浪的能量为动力产生电能，即通过波浪的运动推动装置运动，进而带动发电机发电，将水以动能和势能形式存在的机械能转化为电能，利用波浪能发电的原理一般可分为以下几种：利用物体在波浪作用下的振荡和摇摆运动，将波浪能转化为机械能;利用波浪压力的变化，将波浪能转化为空气压能和动能;利用波浪的沿堤爬升将波浪能转化为水的势能等。

2.波浪能发电装置的分类

波浪能发电装置即将波浪能最终转化为电能的装置，主要由两部分组成：捕能装置和动力输出系统(PTO 系统)。捕能装置直接与波浪相互作用，吸收波浪能并将其转化为其他形式的能量，动力输出系统将该能量经过一级或多级转换最终变成电能。

基于波浪能转换装置和动力输出系统的工作原理来分，其可分为三大类：振荡水柱式、振荡体式和越浪式。

(1)振荡水柱式

振荡水柱式波浪能发电装置能量转换的介质是空气,其主体结构是一个中空的舱室,舱室在水上和水下部分各有一个开口,舱室内的水与附近海水通过下部开口连通,上部开口与外界大气连通。其工作原理是波浪运动反复压缩舱室内的空气，在舱室内产生气压，迫使空气流过与发电机耦合的涡轮机，驱动涡轮机高速旋转，进而驱动发电机发电。根据安装位置和结构形式，振荡水柱式波浪能发电装置可分为固定式和漂浮式，其中漂浮式又可分为前弯管式、后弯管式(BBDB)、中心管式和斜管式。

振荡水柱式波浪能发电装置的优点是装置结构简单坚固，能量转换的运动部件均位于水面以上，不与海水接触，防腐性能好，故障率低，维护方便。缺点是发电成本高，第二阶段能量转换效率较低。

(2)振荡体式

振荡体式波浪能发电装置主要利用物体在波浪作用下的振荡及摇摆等运动来吸收波浪能。根据结构形式的不同，振荡体式波浪能发电装置又可分为振荡浮子式、摆式、筏式、鸭式等。

振荡浮子式波浪能发电装置利用浮子在波浪的作用下作垂向振荡运动，来吸收波浪能，再通过与浮子直接相连的机械式或液压式动力输出系统将吸收的波浪能转换为机械能或液压能，最后通过发电机转换为电能。也可以通过直接驱动直线电机将吸收的波浪能转换为电能。

摆式波浪能发电装置主要利用波浪的运动来推动摆体绕旋转轴摆动，来实现波浪能的吸收。根据摆体的铰接位置的不同又可分为悬挂摆、浮力摆和漂浮摆。

筏式波浪能发电装置主要包括筏体和能量转换系统两部分，筏体端部铰接在一起，用来吸收波浪能。筏式装置一般沿着波浪的方向布置，在波浪的作用下，相邻的筏体产生相对转动运动，将波浪能转换为筏体相对运动的机械能，进一步驱动液压式动力输出系统，最终转化为电能。

鸭式波浪能发电装置最初是由英国的 Salter 教授发明的。该类装置具有特殊的外形，并且其运动类似鸭的运动，故而得名。其原理是在波浪作用下，鸭体绕旋转轴作往复旋转运动，从而驱动液压转换装置发电。

振荡体式波浪能发电装置的结构形式多种多样，每种结构形式都有自己独特的优缺点。总的来说，该类装置的效率一般比较高，但由于很多活动部件直接与海水接触，容易受到海水的腐蚀以及海生生物的附着，并且很多装置抵抗极端天气的能力较差。

(3)越浪式

越浪式波浪能发电装置主要利用海水的势能进行发电。该类装置收集波浪能的方式主要有两种，利用收缩波道或斜坡。波浪经过收缩波道或斜坡的收集进入高位蓄水池，蓄水池里面的水与海水形成一定水头，利用水头来驱动水轮发电机发电。越浪式波浪能发电装置比较典型的是收缩波道技术，波道呈现倒置的喇叭形状，距离装置主体越近，波道越窄。波浪在波道内向前运动时，由于波道逐渐变窄，具有聚波效应，因此波高越来越大，直到波峰越过边墙，进入高位蓄水池，即将波浪能转换为水的势能，再通过水头驱动水轮发电机组将水的势能转化为电能。其优点是：一级转换没有活动部件，可靠性较高，维护费用低;缺点是成本高，对地形有要求，且在小波浪的条件下效率较低。

以上梳理了波浪能发电的定义、原理及装置，希望对你有所帮助，如果你想了解更多相关内容，敬请关注三个皮匠报告的行业知识栏目。

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