波浪能是指海洋表面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(yùn)動周期以及迎波面 的寬度成正比。波浪能是海洋能源中能量最不穩(wěn)定的一種能源。波浪能是由風(fēng)把能量傳遞給海洋而產(chǎn)生的,它實(shí)質(zhì)上是吸收了風(fēng)能而形成的。能量傳遞速率和風(fēng)速有關(guān),也和風(fēng)與水相互作用的距離(即風(fēng)區(qū))有關(guān)。水團(tuán)相對于海平面發(fā)生位移時,使波浪具有勢能,而水質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)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于波浪特征和水深。深水海區(qū)大浪的能量消散速度很慢,從而導(dǎo)致了波浪系統(tǒng)的復(fù)雜性,使它常常伴有局地風(fēng)和幾天前在遠(yuǎn)處產(chǎn)生的風(fēng)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。
波浪能的大小可以用海水起伏勢能的變化來進(jìn)行估算,即 P=0.5TH2(P為單位波前寬度上的波浪功率,單位kw/m;T為波浪周期,單位s;H為波高,單位m,實(shí)際上波浪功率的大小還與風(fēng)速、風(fēng)向、連續(xù)吹風(fēng)的時間、流速等諸多因素有關(guān)。)。因此波浪能的能級一般以kw/m表示,代表能量通過一條平行于波前的1m長的線的速率。
南半球和北半球4O°~60°緯度間的風(fēng)力最強(qiáng)。信風(fēng)區(qū)(赤道兩側(cè)30°之內(nèi))的低速風(fēng)也會產(chǎn)生很有吸引力的波候,因為這里的低速風(fēng)比較有規(guī)律。在盛風(fēng)區(qū)和長風(fēng)區(qū)的沿海,波浪能的密度一般都很高。例如,英國沿海、美國西部沿海和新西蘭南部沿海等都是風(fēng)區(qū),有著特別好的波候。而我國的浙江、福建、廣東和臺灣沿海為波能豐富的地區(qū)。
雖然大洋中的波浪能是難以提取的,因此可供利用的波浪能資源僅局限于靠近海岸線的地方。但即使是這樣,在條件比較好的沿海區(qū)的波浪能資源貯量大概也超過2TW。據(jù)估計全世界可開發(fā)利用的波浪能達(dá)2.5TW。我國沿海有效波高約為2~3m、周期為9s的波列,波浪功率可達(dá)17~39kw/m,渤海灣更高達(dá)42kw/m。
波浪能的大小可以用海水起伏勢能的變化來進(jìn)行估算,即 P=0.5TH2(P為單位波前寬度上的波浪功率,單位kw/m;T為波浪周期,單位s;H為波高,單位m,實(shí)際上波浪功率的大小還與風(fēng)速、風(fēng)向、連續(xù)吹風(fēng)的時間、流速等諸多因素有關(guān)。)。因此波浪能的能級一般以kw/m表示,代表能量通過一條平行于波前的1m長的線的速率。
南半球和北半球4O°~60°緯度間的風(fēng)力最強(qiáng)。信風(fēng)區(qū)(赤道兩側(cè)30°之內(nèi))的低速風(fēng)也會產(chǎn)生很有吸引力的波候,因為這里的低速風(fēng)比較有規(guī)律。在盛風(fēng)區(qū)和長風(fēng)區(qū)的沿海,波浪能的密度一般都很高。例如,英國沿海、美國西部沿海和新西蘭南部沿海等都是風(fēng)區(qū),有著特別好的波候。而我國的浙江、福建、廣東和臺灣沿海為波能豐富的地區(qū)。
雖然大洋中的波浪能是難以提取的,因此可供利用的波浪能資源僅局限于靠近海岸線的地方。但即使是這樣,在條件比較好的沿海區(qū)的波浪能資源貯量大概也超過2TW。據(jù)估計全世界可開發(fā)利用的波浪能達(dá)2.5TW。我國沿海有效波高約為2~3m、周期為9s的波列,波浪功率可達(dá)17~39kw/m,渤海灣更高達(dá)42kw/m。