
前言
能源和环境问题一直受到各国政府、国际组织和普通民众的高度关注,发展可再生能源已成为全球共识。波浪能作为可再生海洋能,具有巨大的开发潜力,是一种极具发展前景的清洁能源,已有二百多年的开发历史,近几年取得了许多突破性进展,不同形式的波浪能利用装置相继被制造出来。
我国自20世纪70年代开始波浪能的研究工作,80年代后获得较快发展,主要研究机构有国家海洋技术中心、中国科学院广州能源研究所以及各大高校等,先后制造了摆式发电装置、航标式微型波能转换装置、多谐振荡水柱型沿岸固定式电站、岸式振荡浮子发电站、直驱式海试装置等不同类型的波浪能发电装置。波浪能利用技术经历了理论论证到样机海试的过程,从能够发电向稳定发电方向进展,正在逐步走向成熟。
目前,国内相关单位在波浪能发电装置的设计和制造方面积累了丰富经验,但实现大规模、商业化应用还有一定距离,一是因为效率和可靠性还有待提高,二是波浪能行业还没有现成标准和规范。著者近年来一直从事海洋可再生能源技术与装备、深海探测技术与装备的开发研究工作,带领团队承担并完成了“国家海洋局可再生能源专项资金项目‘120kW 漂浮式液压海浪发电站中试’”“横轴转子波浪能发电装置”“沉积物捕获器”“海底底质沉积物声学现场探测设备优化设计与研制”等海洋相关项目,在海洋装备与波浪能开发利用技术方面取得了丰硕成果并积累了宝贵经验。
为了进一步推动我国波浪能发电技术的发展,普及波浪能发电装置设计制造的相关知识和技术,促进波浪能的广泛应用,本书分析了当前波浪能及相关海洋能的发展现状,对波浪能理论进行了推导,列举了几种常见的波浪能转换系统,对液压转换系统和控制系统进行了详细的设计和分析,并以著者团队承担的漂浮式液压海浪发电装置为例完整地介绍了波浪能发电装置的实施海域水文资料、理论分析、机械结构与电气控制系统设计、装置制造、试验测试,以及陆地和实海况试验等过程。期望能够对从事波浪能技术研究的相关人员起到抛砖引玉的作用。
本书由山东大学机械工程学院、高效洁净机械制造教育部重点实验室、海洋研究院刘延俊结合多年从事波浪能发电装备开发研究的经验编写,在编写过程中,团队成员李世振、张伟、张健、薛钢、贺彤彤、杨晓玮、颜飞、孙景余、刘婧文、漆焱、丁洪鹏、武爽、孟忠良、侯云星、薛海峰等在文献收集、文字录入等方面做了大量工作。
由于学识水平有限,书中不足之处在所难免,恳求广大读者和从事相关研究的专家及同行批评指正。
著者