1．目的及意义

能源是人类生存的基础，社会发展的动力，国家强盛的保障。随着经济活动的开展，煤炭、石油等常规能源消耗加剧了环境污染，而能源分布的不均与短缺又导致世界格局动荡。因此，能源问题已成为全球政治、经济、环境、安全等领域的焦点。而海洋占地球表面的 71%，蕴藏着无尽宝贵的资源，它的开发是一个新兴的具有战略意义领域。《海洋可再生能源发展纲要 (2013～2016年 )》中提出，发展海洋能是确保国家能源安全、实施节能减排的客观要求。海洋能是可再生且储量丰富的清洁能源，海洋能的开发利用可实现能源供给的海陆互补，减轻沿海经济发达、能耗密集地区的常规化石能源供给压力。多种能源共同发展，可维护和保障我国的能源安全和经济社会的可持续发展，亦将有利于发展低碳经济和实现节能减排目标^[1]。

自 20 世纪 70 年代以来，世界掀起向海洋进军的热潮，而波浪能发电技术以其独特的魅力吸引了人们的注意，很多国家都高度重视波能发电的技术研究，开发出了多种波浪能发电装置^[2-7]。

目前世界上的波浪能分布情况如图 1 所示。从图中可以看出，欧洲地区波浪能资源分布丰富。^[8]

国内外研究现状：

波浪能发电技术的研究由来已久，但是真正进入应用领域则应该追溯到 20 世纪 60 年代。最早开发利用波浪能资源的国家是法国，随后欧洲其他国家相继展开研究。目前，英国的波浪能利用技术处于世界领先水平^[9]。

现阶段较为成熟的波浪能发电技术主要分为三种类型^[10]：振荡水柱、振荡浮子和越浪技术。日本率先开发出航标用 10W 波浪发电装置， 英国的 500kW 岸式波能电站已进入商业化阶段，葡萄牙、瑞典、挪威、澳大利亚等国也已开发出较为成熟的波浪能发电装置，各国发电装置分类^[11]如图 2 所示。

日本海洋科学技术中心（JAMSTEC）在 1987 年启动了了“巨鲸”波浪能发电装置开发研究项目。“巨鲸”波能发电船^[12]是基于振荡水柱波能发电原理的浮式波浪能发电装置，利用波浪进入气室产生的振荡水柱，推动透平发电机组发电。该装置于 1997 年在三重县海域下水，于 1998 年 9月开始持续两年的运行，最大总发电效率为 12%，其优势在于既能进行波浪能发电，又可以作为独立平台使用。

英国波浪能装置^[13] 大部分量级为百千瓦（如蚝式Oyster）、少数已达到兆瓦量级（如海蛇 Pelamis）。其发展趋势为装置的大型化与高可靠化，同时提出阵列布置的方案， 主要研究内容为能量摄取（PTO）最大化、波浪－用户全链条（Wave to Wire）优化、阵列（Array）布置策略、高海况生存可靠性（Survivability）等。