“中国制造2025”出版工程波浪能发电装置设计与制造/中国制造2025出版工程

第1章　绪论　/ 1

1.1　海洋能分类　/ 2

1.1.1　潮汐能　/ 2

1.1.2　波浪能　/ 4

1.1.3　海流能　/ 5

1.1.4　温差能　/ 5

1.1.5　盐差能　/ 6

1.2　我国海洋能开发利用现状　/ 7

1.2.1　潮汐能的开发利用现状　/ 8

1.2.2　波浪能的开发利用现状　/ 8

1.2.3　温差能的开发利用情况　/ 9

1.2.4　盐差能的开发利用情况　/ 10

1.3　海洋能特点　/ 11

1.4　波浪能发电技术现状　/ 13

1.4.1　波浪能的优势　/ 13

1.4.2　我国的波浪能资源　/ 14

1.4.3　典型波浪能发电装置　/ 18

1.4.4　波浪能发电面临的问题　/ 20



第2章　波浪性质及相关理论　/ 23

2.1　波浪能的特点及其性质　/ 24

2.1.1　概述　/ 24

2.1.2　突出特点　/ 24

2.2　波浪能转换数学模型　/ 25

2.3　波浪理论　/ 29

2.3.1　线性波理论　/ 29

2.3.2　非线性波理论　/ 31

2.4　波浪力计算　/ 33

2.4.1　Morison方程　/ 33

2.4.2　绕射理论　/ 40

2.4.3　Morison方程与绕射理论的关系　/ 46



第3章　波浪能发电装置概述　/ 48

3.1　波浪能发电装置基本原理　/ 49

3.2　波浪能转换方式　/ 50

3.3　波浪能发电装置分类　/ 53

3.3.1　波浪能转化装置　/ 53

3.3.2　波浪能发电装置　/ 55

3.4　典型波浪能发电装置特点　/ 56

3.4.1　点头鸭式波浪能发电装置　/ 56

3.4.2　振荡水柱式波浪能发电装置　/ 57

3.4.3　筏式波浪能发电装置　/ 60

3.4.4　振荡浮子式（点吸收装置） 波浪能发电装置　/ 61

3.4.5　摆式波浪能发电装置　/ 64

3.4.6　聚波水库式装置　/ 66

3.5　我国已研发的波浪能发电装置　/ 68

3.5.1　漂浮式液压波浪能发电站　/ 68

3.5.2　横轴转子水轮机波浪能发电装置　/ 70



第4章　波浪能分布及发电装置选址　/ 76

4.1　全球波浪能分布　/ 77

4.1.1　全球海洋的波浪特征　/ 77

4.1.2　全球海洋的波浪能资源储量　/ 78

4.2　我国沿海波浪能分布　/ 79

4.2.1　我国沿海气候　/ 79

4.2.2　波浪能分布　/ 80

4.3　波浪能发电装置选址　/ 82

4.3.1　选址特点　/ 82

4.3.2　选址实例　/ 83

4.4　装置可靠性设计及防护　/ 85

4.4.1　可靠性设计　/ 85

4.4.2　防护方法　/ 85



第5章　波浪能能量转换系统　/ 88

5.1　波浪能能量转换系统分类　/ 89

5.1.1　振荡水柱技术　/ 89

5.1.2　振荡浮子技术　/ 90

5.1.3　越浪技术　/ 91

5.2　波浪能发电装置液压能量转换系统　/ 92

5.2.1　液压系统的设计及零部件选型　/ 92

5.2.2　发电机及储能系统的选型　/ 97

5.3　波浪能发电装置控制系统　/ 99

5.3.1　发电控制系统设计　/ 99

5.3.2　输出电能处理　/ 101

5.3.3　发电远程监控系统设计　/ 102

5.3.4　发电远程控制软件　/ 108



第6章　波浪能发电装置设计实例　/ 114

6.1　波浪能发电装置的设计　/ 115

6.2　技术内容　/ 116

6.3　海域选择与确定　/ 116

6.4　理论分析　/ 117

6.5　数值模拟分析　/ 122

6.5.1　小浪情况下的流固耦合分析　/ 122

6.5.2　大浪情况下的流固耦合分析　/ 125

6.5.3　结构有限元分析　/ 127

6.6　比例模型试验、发电量测试及参数修正　/ 131

6.7　仿真模拟试验及参数修正　/ 151

6.7.1　测试设备与仪器　/ 151

6.7.2　结果与分析　/ 153



第7章　波浪能发电装置试验　/ 155

7.1　陆地试验　/ 156

7.1.1　陆地模拟实验平台　/ 156

7.1.2　小比例模型实验　/ 164

7.1.3　海试样机的陆地测试与实验　/ 166

7.1.4　整机的陆地联调　/ 174

7.1.5　数据分析　/ 174

7.2　海试　/ 176

7.2.1　海试地点　/ 176

7.2.2　波浪能发电装置的投放　/ 176



参考文献　/ 183