地學麵麵大觀

第二節 波浪能

　　波浪能是指海洋表麵波浪所具有的動能和勢能。波浪的能量與波高的平方、波浪的運動周期以及迎波麵的寬度成正比。波浪能是海洋能源中能量最不穩定的一種能源。波浪能是由風把能量傳遞給海洋而產生的，它實質上是吸收了風能而形成的。能量傳遞速率和風速有關，也和風與水相互作用的距離（即風區）有關。水團相對於海平麵發生位移時，使波浪具有勢能，而水質點的運動，則使波浪具有動能。貯存的能量通過摩擦和湍動而消散，其消散速度的大小取決於波浪特征和水深。深水海區大浪的能量消散速度很慢，從而導致了波浪係統的複雜性，使它常常伴有局地風和幾天前在遠處產生的風暴的影響。波浪可以用波高、波長（相鄰的兩個波峰間的距離）和波周期（相鄰的兩個波峰間的時間）等特征來描述。

　　利用波浪能發電有多種形式，有的利用波的上下波動，有的利用波的橫向運動，有的利用由波產生的水中壓力變化等。1964年，日本最先製成了使用海浪發電的航標燈。1974年，日本海洋科學技術中心研製出海明號波浪發電船，每小時能發電1250千瓦。海明號波力發電船有4個浮力室和22個空氣室，各自的空氣室從底部進入的波可以上下運動，波的上下往複運動使4個閥工作，由於流入的空氣方向是單向，所以可以得到連續的輸出功率。挪威於1985年在卑爾根附近的海島建立起了一座裝機容量為500千瓦的振蕩水柱波力電站和一座裝機容量為350千瓦的楔型波道電站。英國於1991年在蘇格蘭的艾萊島建成一座波浪能發電站，使用一台韋爾斯氣動渦輪機把一個狹窄岩穀的波浪能變成電能，這是目前世界上最先進的波浪發電裝置。