波浪能源的应用技术尝试，助推海洋能技术和产业实现跨越式发展 - 海洋电力发电技术创新

在可再生能源系统方面，太阳能电池板现在几乎无处不在，风力涡轮机装置在陆地和海上变得越来越普遍，然而，我们还没有看到太多的是波浪能。不过，新的能量浪潮可能是波浪能。

世界正在转向可再生能源。不够快——还没有——但它正在发生。

这就是为什么世界正在转向一套新的可再生能源，主要是太阳能、风能和波浪能。所有可再生能源都具有独特的优点和缺点组合。到目前为止，太阳能和风能的使用相当广泛。太阳能电池板为从玩具到人们家中的一切供电。风力涡轮机农场正在向电网输送能量。

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波浪能尚未广泛商业化，但出于几个原因，它仍然引起人们的兴趣。其中一些原因是显而易见的。例如，太阳能仅在白天起作用，在云层覆盖时效果不佳，而海浪在白天和黑夜不断涌现，与云层无关。

不太明显的是，波浪能有可能以更少的基础设施产生更多的电力。例如，就峰值密度而言，如果太阳能和风能的测量值都在每平方米 1 千瓦左右，那么波浪能的能量约为每平方米 25 千瓦。无论用于比较的指标如何，波浪能的数字通常至少比太阳能或风能好十倍。据估计，世界沿海水域可能有大约 2 太瓦的电力可供开采。

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波浪能的另一个非常明显的优势是在海洋应用方面。如果你想为远在海上的东西提供动力，你可以依靠海浪的存在——不是无处不在，但足够近。

波浪能，或者说，海洋可再生能源，包括海洋中的许多不同资源。上面有海浪，你可以有洋流，比如墨西哥湾流。有盐度梯度。有很多不同的方法可以从海洋中提取能量。

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它有什么独特之处？或者说，波浪能发电技术是怎样的？

海洋能源除了有能量巨大、可以再生和无环境污染等优点之外，还有不占陆地空间等优势，是一种极具潜力的再生能源。根据国际能源总署（International Energy Agency，IEA）的评估，理论上海洋能源每年的发电量，分别为：海洋温差发电10 000兆瓦小时（TWH）、波浪发电8 000～80 000兆瓦小时、海流（包括潮流和洋流）发电超过800兆瓦小时、潮汐发电超过300兆瓦小时、盐差发电2 000兆瓦小时。

波浪能从捕获到发电一般经过三级能量转换，一级转换为波浪蕴含的能量通过捕能机构在波浪下的运动转换为传动系统所需能量；二级转换为将捕能机构捕获的能量通过传动系统转换成发电机所需的能量形式；三级转换为通过发电机等设备将能量以电能形式输出。

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图片来源：路晴,史宏达.中国波浪能技术进展与未来趋势[J].海岸工程,2022,41(01):1-12. 图 波浪能发电装置基本原理示意图

不同形式的波浪能发电装置其技术原理有所不同，也有不同的波浪能量转换装置形式。（今天将不做赘述）

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波浪能发电技术发展至今，由于技术成熟度不一致，距离实现波浪能发电商业化仍有很长一段路要走。针对以往装置发电效率低、适应性差、生存时间短等不足之处，研究者们一直致力于装置技术与开发手段的创新研究。未来波浪能发电技术发展趋势不再仅限于单一的装置发电研究，而是逐步转向多自由度、阵列化发电、多能互补耦合发电、多功能综合平台利用等方面。

从长远看，我国海洋能资源丰富，市场空间大，具备打造海洋能大国的条件和优势。《“十四五”可再生能源发展规划》明确，稳妥推进海洋能示范化开发。下一步，应适时制定国家级海洋能发展规划，明确发展目标、路线图和时间表，给出稳定的政策导向和投资导向，建立完善成本与价格分摊机制，制定合理的电价及补贴标准，引导和扶持能源企业加大海洋能投资，形成海洋能应用新业态和新场景。加强与发达国家的技术研发、转让和能力建设等合作，加速推动我国海洋能技术和产业实现跨越式发展。

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