波浪能发电装置设计与制造
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1.4 波浪能发电技术现状

1.4.1 波浪能的优势

相比于其他可再生能源,开发和利用海洋波浪能具有十分显著的优势。

①海洋波浪蕴藏的能量是所有可再生能源中密度最大的,且集中分布于海面附近。太阳能在地球表面的能量密度一般为0.1~0.3kW/m2,垂直于风向的平面内的风能密度为0.5kW/m2,而在水面下与波浪传播方向相垂直的平面内的平均波能密度则可达2~3kW/m2。波浪能以海面以下水体运动的形式存在,95%以上的能量集中在水面至水下四分之一波长水深之间。

②波浪能的理论能量俘获效率以及实际效率都要高于其他能源。太阳能的理论最大转换效率为86.7%,而实际装置中测到的效率只有35%;风能的理论最大俘获效率为59%,实际效率为50%;波浪能理论上的能量俘获效率可以达到甚至超过100%,实际水槽实验中效率可超过80%。

③波浪能装置可以在90%以上的时间内产生能量,而风能和太阳能装置的产能时间只有不到20%~30%。

④波浪能可以传播很远而损耗较少的能量。在盛行西风的推动下,波浪可以从大西洋西侧传播到欧洲的西海岸。

⑤开发和利用波浪能对环境产生的负面影响较小。有学者评估了典型的波浪能装置在整个运行周期中对环境的潜在影响。研究表明,离岸的波浪能装置对环境产生的影响最小。