海洋波浪能 _生活百科

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海洋波浪能【海洋波浪能】海洋中有丰富的波浪能和水，波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能，波浪能具有能量密度高，分布面广等优点。它是一种最易于直接利用、取之不竭的可再生清洁能源。尤其是在能源消耗较大的冬季，可以利用的波浪能能量也最大。
基本介绍中文名：海洋波浪能
外文名：Ocean wave energy
领域：力学
内容：海洋表面波浪所具有的动能和势能
属性：可再生清洁能源
优点：能量密度高，分布面广等
简介海洋中有丰富的波浪能和水，波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能，波浪能具有能量密度高，分布面广等优点。它是一种最易于直接利用、取之不竭的可再生清洁能源。尤其是在能源消耗较大的冬季，可以利用的波浪能能量也最大。21世纪是海洋的世纪，人类从大海中利用资源已成为必然趋势。海浪总是周而复始，昼夜不停地拍打着海岸，其中所蕴藏的波浪能是一种取之不尽的可再生能源，有效利用巨大的海洋波浪能资源是人类几百年来的梦想。波浪能的基本元素是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。波浪的能量与波高的平方、波浪的运动周期以及迎波面的宽度成正比。地球表面有超过70%以上面积是海洋，广大的海洋面积在吸收太阳辐射之后，可以说是世界最大的太阳能收集器，温暖的地表海水，造成与深海海水之间的温差，由于风吹过海洋时产生风波，这种风波在宽广的海面上，风能以自然储存于水中的方式进行能量转移，因此波浪能可以说是太阳能的另一种浓缩形态。同时，波浪能是海洋能源中能量最不稳定的一种能源。波浪能是由风把能量传递给海洋而产生的，它实质上是吸收了风能而形成的，它的能量传递速率和风速有关。基本元素破坏力海浪的破坏力大得惊人。扑岸巨浪曾将几十吨的巨石抛到20米高处，也曾把万吨轮船举上海岸。海浪曾把护岸的两、三千吨重的钢筋混凝土构件翻转。许多海港工程，如防浪堤、码头、港池，都是按防浪标準设计的。

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波浪发电装置在海洋上，波浪中再大的巨轮也只能像一个小木片那样上下漂蕩。大浪可以倾覆巨轮，也可以把巨轮折断或扭曲。假如波浪的波长正好等于船的长度，当波峰在船中间时，船首船尾正好是波谷，此时船就会发生“中拱” 。当波峰在船头、船尾时，中间是波谷，此时船就会发生“中垂” 。一拱一垂就像折铁条那样，几下子便把巨轮拦腰折断。20世纪50年代就发生过一艘美国巨轮在义大利海域被大浪折为两半的海难。此时，有经验的船长只要改变航行方向，就能避免厄运，因为航向改变即改变了波浪的“相对波长”，就不会发生轮船的中拱和中垂了。传递速率波浪能是海洋能源中能量最不稳定的一种能源。波浪能是由风把能量传递给海洋而产生的，它实质上是吸收了风能而形成的。能量传递速率和风速有关，也和风与水相互作用的距离（即风区）有关。水团相对于海平面发生位移时，使波浪具有势能，而水质点的运动，则使波浪具有动能。

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波动气动增压换能装置原理图消散速度贮存的能量通过摩擦和湍动而消散，其消散速度的大小取决于波浪特徵和水深。深水海区大浪的能量消散速度很慢，从而导致了波浪系统的複杂性，使它常常伴有局地风和几天前在远处产生的风暴的影响。波浪可以用波高、波长（相邻的两个波峰间的距离）和波周期（相邻的两个波峰间的时间）等特徵来描述。分布计算南半球和北半球40°～60°纬度间的风力最强。信风区（赤道两侧30°之内）的低速风也会产生很有吸引力的波候，因为这里的低速风比较有规律。在盛风区和长风区的沿海，波浪能的密度一般都很高。例如，英国沿海、美国西部沿海和纽西兰南部沿海等都是风区，有着特别好的波候。而我国的浙江、福建、广东和台湾沿海为波能丰富的地区。虽然大洋中的波浪能是难以提取的，因此可供利用的波浪能资源仅局限于靠近海岸线的地方。但即使是这样，在条件比较好的沿海区的波浪能资源贮量大概也超过2TW 。据估计全世界可开发利用的波浪能达2.5TW 。我国沿海有效波高约为2～3m、周期为9s的波列，波浪功率可达17～39kw/m，渤海湾更高达42kw/m 。波浪能的大小可以用海水起伏势能的变化来进行估算，即 P=0.5TH2（P为单位波前宽度上的波浪功率，单位 kw/m；T为波浪周期，单位s；H为波高，单位m，实际上波浪功率的大小还与风速、风向、连续吹风的时间、流速等诸多因素有关) 。因此波浪能的能级一般以kw/m表示，代表能量通过一条平行于波前的1m长的线的速率。