[发明专利]仿心脏柔体浪下潜入式波浪能高效取用系统

说明书

技术领域

本发明属于可再生清洁能源利用领域，尤其涉及一种仿心脏柔体浪下潜入式波浪能高效取用系统（巨龙2号）。

背景技术

人类近代社会大规模开发利用的煤、原油、天然气、油页岩、核能等化石能源，大大地推进了人类的工业文明，功不可没，但燃烧化石能源的同时也进行着大量有害物质的排放或辐射，这把双刃剑也是破环境破坏生态环境的罪魁祸首。同时这种不可再生能源用掉一点，便少一点，总有枯竭的一天。不尽人意的是，当今人类使用的能源结构中，化石能源仍然占绝对大的比重，可再生能源只占很小的一部分。

随着世界化石能源危机和环境问题的出现，人们已逐步认识到充分利用可再生能源的极端重要性。改变现有能源结构，大规模开发利用可再生能源已不约而同的成为世界各国的能源发展战略，从而在真正的危机来临之前，摆脱被动的局面，获得和平发展的主动权。

以可再生能源代替不可再生能源，有两个前提条件，一是某种可再生能源的储量足够大，能够满足人类社会能源需求，二是科技水平达到了大规模开发利用的能力。

太阳能是储量最大的可再生能源，科学证实太阳能的衍生品如风能、水能、生物质能、海洋能等储量也十分巨大，把其中的一大部分开发出来就能满足人类的生产生活需要。

以海洋能为例，世界蕴藏量为750多亿千瓦，其中波浪能占93％，1977年有人以世界各大洋平均海浪高1米、周期1秒的波浪推算，断定全球波浪能理论上可再生的总量为700亿千瓦。在１平方千米的海面上，波浪运动每秒钟就有２０万千瓦的能量。全世界每秒钟的波浪能量达2.7×l0⁹千瓦，每年的波浪能总量为2.3×l0¹⁴千瓦•小时。欧洲可再生能源委员会发布的一份研究报告指出，目前全球海洋能的理论发电量预计可达到每年10万太瓦时(Twh)，而目前全球的电力消耗约为每年1.6万太瓦时，仅海洋能这一项就能完全满足人类的用电需求。没有人能准确算出哪一种可再生能源储量有多少，它本身就是一个变量，但可充分确认它们蕴藏量十分巨大，是不容置疑的事实，可开发量远大于人类实际应用量就足够了。

海浪能作为海洋能的主体部分不仅储量极大，而且是没有任何排放的最清洁的能源，1992年联合国把海浪发电列为开发海洋可再生能源的首位，也足以说明其在海洋乃至可再生能源结构中具有举足轻重的地位。

不息的波浪曾吸引过无数的探索者，对波浪能开发利用的脚步从未停止过，早在1955年，世界上就有了第一台波浪能发电机，几十年来提出波浪能获取方案设想以及申请专利的数以千计，五花八门，不胜枚举。能量获取系统主要类形有：振荡水拄型，收缩水道型，高位水池蓄能型；半潜船漂浮鹰型等等。

近年来波浪能利用强国比如英国等研发出新的品种，如“海蛇”技术进步很大，但系统成本仍很高，效率并不够理想；“巨蟒”利用激突波共振原理略胜一筹，让人眼前一亮，效率比较高而且成本比较低，2009年报道称第一款完全设计的巨蟒发电机将于5年内开始运行，可至今未见成功的报道，这或许是技术上仍有瓶颈之处；我国新近研制的岸崖浮摆式浪能发电系统虽然较以往系统有进步但其重要能转指标提高幅度仍然较小。

波浪能客观上具有能量储量大、分布广、不稳定、利用难的特点，多年来在利用技术上始终没有重大突破，没有摆脱原地踏步状态，与核能、太阳能、风能、生物质能等其它新能源相比，其总体发展程度是最低的，仍然处于发展初期。

现有波浪能获取系统普遍存在点式获取能量，原理和样式雷同，单向做功，资源浪费大，结构复杂，中间环节多，成本高，效率低，安全性差，难控制等问题。这样导致经济效益低，投资回收期长，加之易受到海洋灾害性气候的侵袭等问题，多年以来束缚了波浪能的大规模商业化开发利用和发展。

虽然如此，但这些宝贵的能量采集思想和方法为后来者探索波浪能高效获取方法奠定了基础，积累了经验。

依赖于科技创新，在波浪获取技术上获得重大突破，大幅度提高能转效率，大幅度降低能转成本，系统及其构筑物能承受灾害性海洋气候的破坏，实现安全运行，是当前和今后一个时期波浪能研发的难点和方向。

使用化石能源的时间在人类历史长河中只是暂短的一瞬，人类历史进程中长期依赖的能源只能是可再生能源。目前的以消耗化石能源为主，可再生能源利用率不高，尤其是波浪能利用率极低，是社会生产力发展到一定水平，又不够高度发达的一种特有的社会现象。随着科技的进步人类必将走向全面应用可再生能源的新时代。