震盪水柱式波浪能發電裝置也稱為裝空氣透平式波浪能發電置，是套用最廣泛的波浪能發電技術，在國內也有較多震盪水柱式波浪能試驗電站在運行。
基本介紹
- 中文名：震盪水柱式波浪能發電裝置
- 外文名：Oscillating water column wave energy generator
- 套用：電力生產
- 別稱：空氣透平式波浪能發電電置
簡介,原理,波浪能發電裝置的發展歷史,世界波浪能發電裝置的發展歷程,我國波浪發電裝置的歷程,
簡介
震盪水柱型裝置主要有一個氣室，由一個空箱構成，在它淹沒於水面以下部分有一個開口，在氣室上部有氣流通道（空氣出入口）。波浪向著空箱移動，當波峰接近空箱前壁時，水進入空箱，推動箱內水位上升，上升的水位使箱內氣壓增加，氣室內空氣通過出入孔排出，由於氣孔狹小，氣體高流速噴出。在波谷接近空箱前壁時，水從空箱抽出，箱內水位下降，下降的水位使箱內氣壓降低，外面空氣通過出入孔高速進入氣室，流出流進的氣體將推動渦輪機旋轉，這就把波浪能轉換為機械能。
氣室內水面有一個固定的波動頻率，沖入氣室的水碰到氣室後壁反射回來，如能和下降水面同向，將會與波浪共振，選擇合適的氣室尺寸可以使室內水面震盪與外面波浪頻率相近，共振的水面波動幅度會遠高出波浪的幅度，大大提高氣體的流量從而提高系統效率。
在氣流通道內安裝氣動渦輪機，進出的氣流就會推動渦輪機旋轉，渦輪機帶動發電機發出電來，這就是震盪水柱式波浪能發電的原理。由於氣流是往復的，需採用一種在雙向氣流作用下均能同向旋轉的渦輪機。
原理
震盪水柱式波浪能發電裝置內的水柱在波浪的作用下做上下往復運動，水柱的作用類似於活塞，水柱的不停運動導致水柱自由表面上部的空氣柱產生振盪運動，空氣在氣室上方的出氣孔流經一個往復透平，從而將高速空氣的動能轉換為電能。震盪水柱式波浪能裝置較其他波浪能裝置最大的區別就是具有氣室。所謂氣室就是指一個結構，其下部有一開口浸在海水裡，使海水能夠自由地進入氣室內。
波浪能發電裝置的發展歷史
海洋波浪能開發利用的構想可以追溯到一個世紀以前，早在1911年，世界上第一台海洋波浪能發電裝置就研製成功，之後許多國家都致力於研究波浪能發電。20世紀80年代波浪能開發轉向以為邊遠沿海和海島供電為目的的實用性、商業化的中小型裝置為目標，各國相繼建成了20多個波浪能發電裝置或電站。如今，世界上主要發展和研製的波浪能發電裝置有“點頭鴨”式、振盪水柱式、推擺式、聚波蓄能式、振盪浮子式、閥式等裝置。
世界波浪能發電裝置的發展歷程
1799年，法國的吉拉德父子，獲得了利用波浪能的首項專利。
1910年，法國的波契克斯·普萊西克，建造了一套氣動式波浪能發電裝置，供應他自己住宅1kW的電力。
1965年，日本的益田善雄發明了導航燈浮標用氣輪機波浪能發電裝置，獲得推廣，成為首次商品化的波浪能發電裝置。
受1973年石油危機的刺激，從20世紀70年代中期起，英國、日本、挪威等波浪能資源豐富的國家，把波浪能發電作為解決未來能源的重要一環，大力研究開發。在英國，索爾特發明了點頭鴨裝置，科克里爾發明了波面筏裝置，國家工程試驗室發明了振盪水柱裝置，考文垂理工學院發明了海蚌裝置。
1978年，日本建造了一艘長80m、寬12m、高5.5m稱為“海明號”的波浪能發電船。該船有22個底部敞開的氣室，每兩個氣室可裝設一台額定功率為125kW的氣輪機發電機組。
1978～1986年，日本、美國、英國、加拿大、愛爾蘭五國合作，先後三次在日本海由良海域對“海明號”進行了波浪能發電史上最大規模的實海原型試驗。但因發電成本高，未獲商業實用。
1985年，英國、中國各自研製成功採用對稱翼氣輪機的新一代導航燈浮標用的波浪能發電裝置，挪威在卑爾根附近的奧依加登島建成了一座裝機容量為250kW的收縮斜坡聚焦波道式波浪能發電站和一座裝機容量為500kW的振盪水柱氣動式波浪能發電站，標誌著波浪能發電站實用化的開始。
我國波浪發電裝置的歷程
我國近代的波浪能研究始於1968年。航空工業部623所的樊世榮研究了基於水翼原理的波力發電裝置。自70年代開始，由上海市機電局牽頭。
1975年研製了一台1kW的波力發電浮標並在浙江省嵊山島附近進行了試驗。
1977年又研製了小型航標燈用波力發電裝置並在長江口的橫沙島附近進行了試驗。
80年代以來，有十幾個研究所和大學開展了波能轉換的研究。
我國50kW岸式振盪浮子波浪能電站是由廣州能源研究所研製並建於廣東省汕尾市，項目開始於2001年，2006年4月建成。實海況試驗表明，系統工作平穩，轉換效率較高，實現了獨立穩定發電。我國30kW沿岸固定式擺式電站由國家海洋技術中心於1994年和2000年進行了實海況試驗，實現了離網發電，為島上居民供電。總之，小型、離岸式波浪能發電裝置的研究和利用較少，現有的小型波浪能發電裝置功率也較小。隨著我國海洋開發的深入，海洋浮標等觀測設備對電能的需求隨之增多。因此，開發小型、離岸式波浪能發電裝置將具有廣闊的前景。
