波力発電

波力発電は、風の波のエネルギーを捕らえて、発電、水の淡水化、水の汲み上げなどの有用な作業を行うことです。波力を利用する機械は、波力エネルギー変換器( WEC )です。

波は主に海面を通過する風によって発生しますが、潮汐力、温度変化、その他の要因によっても発生します。波が真上の風速よりも遅く伝播する限り、エネルギーは風から波に伝達されます。波頭の風上側と風下側の気圧差と風による表面摩擦により、せん断応力と波の成長が発生します。^[1]

波力発電という説明用語は、主に太陽と月の引力によって生じる流れのエネルギーを捉えようとする潮力発電とは異なります。しかし、波力発電と潮力発電は根本的に異なるものではなく、技術と実装において大きな共通点があります。波の砕け散り、風、コリオリの力、ケーブリング、温度と塩分濃度の差など、他の力によっても流れが生じることがあります。

2023年現在、波力発電は、長い一連の試験プロジェクトを経て、商業用途に広く採用されていません。このエネルギーを利用する試みは、主にその高い電力密度のために、1890年かそれ以前に始まりました^[2]。海洋の水面直下では、波力エネルギーの流れは、時間平均で、海面から20メートル上の風力エネルギーの流れよりも通常5倍、太陽エネルギーの流れよりも10～30倍の密度があります。^[3]

2000年に世界初の商用波力発電装置であるIslay LIMPETがスコットランドのアイラ島海岸に設置され、英国の全国送電網に接続されました。^{[4] 2008年には、ポルトガルの}アグサドゥラ波力発電所に初の実験的なマルチジェネレータ波力発電所が開設されました。^{[5]両方のプロジェクトはその後終了しました。他の波力発電所の一覧については、}波力発電所の一覧を参照してください。

波力発電装置は、その動作原理に基づいて次のいずれかに分類できます。^[6]^[7]

振動水柱（空気タービン付き）
振動体（水力発電モーター、水力タービン、リニア発電機付き）
越流装置（低落差水車付）

歴史

海の波からエネルギーを抽出する最初の特許は、1799年にパリでピエール・シモン・ジラールとその息子によって出願された。^[8]初期の装置は、フランスのロワイヤンにある自宅に電力を供給するために、1910年頃にボショー・プラシークによって構築された。 ^[9]これは、最初の振動水柱タイプの波力エネルギー装置であったと思われる。^{[10] 1855年から1973年までに、}英国だけで340件の特許が出願された。 ^[8]

波力エネルギーの現代的な研究は、1940年代の増田善雄の実験によって開拓されました。 ^[11]彼は様々な概念をテストし、航行灯に電力を供給するために何百ものユニットを製作しました。その中には、増田が1950年代に提案した関節式いかだの関節部分の角運動から電力を抽出するという概念がありました。^[12]

1973年の石油危機により、波力エネルギーへの関心が再燃した。英国、ノルウェー、スウェーデンを中心に、いくつかの国で政府による本格的な波力エネルギー開発プログラムが開始された。^[3] 研究者らは、エネルギー抽出における波の可能性を再検討したが、特にスティーブン・ソルター、ヨハネス・ファルネス、ケル・ブダル、マイケル・E・マコーミック、デビッド・エバンス、マイケル・フレンチ、ニック・ニューマン、CC・メイが注目した。

ソルターの1974年の発明は、ソルターのアヒルまたはうなずきアヒル、正式にはエディンバラダックとして知られるようになった。小規模なテストでは、このアヒルの湾曲したカムのようなボディは波の動きを90％止めることができ、その90％を電気に変換して81％の効率を達成した。^[13] 1980年代には、他のいくつかの第一世代のプロトタイプがテストされたが、石油価格が下落したため、波力エネルギーへの資金提供は縮小した。その後、気候変動によりこの分野は再び活気づいた。^[14]^[3]

世界初の波力エネルギー試験施設は、波力および潮力エネルギー産業の発展を促進するため、2003年にスコットランドのオークニー島に設立されました。欧州海洋エネルギーセンター（EMEC）は、他のどの施設よりも多くの波力および潮力エネルギー装置の導入を支援してきました。^[15] その設立後、世界中の多くの国にも試験施設が設立され、装置試験のためのサービスとインフラストラクチャを提供しました。^[16]

1000万ポンドのサルタイア賞は、2017年までに連続2年間で波力発電から100GWh（平均約5.7MW）を最初に発電した者に授与される予定だった。^[17] 結局、賞は授与されなかった。ストラスクライド大学とインペリアル・カレッジによる2017年の調査は、英国政府が15年間で2億ポンド以上を投資したにもかかわらず、「市場対応」の波力発電装置の開発に失敗したことに焦点を置いた。^[18]

公的機関は2010年代に波力エネルギーの研究開発への資金提供を継続し、多くの国で資金提供を強化した。これにはEU、米国、英国が含まれ、年間の割り当ては通常500万～5,000万米ドルの範囲であった。^[19]^[20]^[21]^[22]^[23] 民間資金と相まって、多数の波力エネルギープロジェクトが進行中である（波力発電プロジェクトの一覧を参照）。

物理的な概念

ほとんどの流体運動と同様に、海洋波とエネルギー変換器との相互作用は高次の非線形現象です。これは、非圧縮ナビエ・ストークス方程式を使用して記述されます。ここで、は流体速度、は圧力、密度、粘性、および各流体粒子に対する正味の外力（通常は重力）です。ただし、一般的な条件下では、波の動きはエアリー波理論によって記述され、次のように仮定されます。 ${\begin{aligned}{\frac {\partial {\vec {u}}}{\partial t}}+({\vec {u}}\cdot {\vec {\nabla }}){\vec {u}}&=\nu \Delta {\vec {u}}+{\frac {{\vec {F_{\text{ext}}}}-{\vec {\nabla }}p}{\rho }}\\{\vec {\nabla }}\cdot {\vec {u}}&=0\end{aligned}}$ ${\textstyle {\vec {u}}(t,x,y,z)}$ ${\textstyle p}$ ${\textstyle \rho }$ ${\textstyle \nu }$ ${\textstyle {\vec {F_{\text{ext}}}}}$

流体の運動はほぼ非回転的であり、
水面では圧力はほぼ一定であり、
海底の深さはほぼ一定です。

海の波からのエネルギー採取に関連する状況では、これらの仮定は通常有効です。

エアリー方程式

最初の条件は、運動が速度ポテンシャルによって記述できることを意味している。^{[24]これは}ラプラス方程式を満たさなければならない。理想的な流れでは、粘性は無視でき、流体に作用する唯一の外力は地球の重力である。このような状況では、ナビエ・ストークス方程式はに簡約され、これは（空間的に）ベルヌーイ保存則に積分される。 ${\textstyle \phi (t,x,y,z)}$ ${{\vec {\nabla }}\times {\vec {u}}={\vec {0}}}\Leftrightarrow {{\vec {u}}={\vec {\nabla }}\phi }{\text{,}}$ $\nabla ^{2}\phi =0{\text{.}}$ ${\vec {F_{\text{ext}}}}=(0,0,-\rho g)$ ${\partial {\vec {\nabla }}\phi \over \partial t}+{1 \over 2}{\vec {\nabla }}{\bigl (}{\vec {\nabla }}\phi {\bigr )}^{2}=-{1 \over \rho }\cdot {\vec {\nabla }}p+{1 \over \rho }{\vec {\nabla }}{\bigl (}\rho gz{\bigr )},$ ${\partial \phi \over \partial t}+{1 \over 2}{\bigl (}{\vec {\nabla }}\phi {\bigr )}^{2}+{1 \over \rho }p+gz=({\text{const}}){\text{.}}$

線形ポテンシャルフロー理論

振幅の小さい波や運動を考えるとき、2 次項は無視でき、線形ベルヌーイ方程式を与え、3 番目のエアリーの仮定は次を意味します。これらの制約は、形式の正弦波解を完全に決定します。ここで、は解の波数を決定し、は境界制約 (および) によって決定されます。具体的には、表面標高は、x 軸方向に沿って進む平面波として簡単に導出できます。 ${\textstyle \left({\vec {\nabla }}\phi \right)^{2}}$ ${\partial \phi \over \partial t}+{1 \over \rho }p+gz=({\text{const}}){\text{.}}$ ${\begin{aligned}&{\partial ^{2}\phi \over \partial t^{2}}+g{\partial \phi \over \partial z}=0\quad \quad \quad ({\text{surface}})\\&{\partial \phi \over \partial z}=0{\phantom {{\partial ^{2}\phi \over \partial t^{2}}+{}}}\,\,\quad \quad \quad ({\text{seabed}})\end{aligned}}$ $\phi =A(z)\sin {\!(kx-\omega t)}{\text{,}}$ $k$ $A(z)$ $\omega$ $k$ ${\begin{aligned}&A(z)={gH \over 2\omega }{\cosh(k(z+h)) \over \cosh(kh)}\\&\omega =gk\tanh(kh){\text{.}}\end{aligned}}$ $\eta$ $\eta =-{1 \over g}{\partial \phi \over \partial t}={H \over 2}\cos(kx-\omega t){\text{:}}$

結果

振動運動は表面で最も大きく、深さとともに指数関数的に減少します。しかし、反射海岸近くの定在波（クラポティス）の場合、波のエネルギーは深いところで圧力振動としても存在し、微小地震を引き起こします。^[1]深いところでの圧力変動は波力変換には小さすぎます。

エアリー波の挙動には、2つの興味深い領域があります。海や海洋で一般的な、波長の半分よりも深い水と、波長が水深の約20倍よりも大きい浅い水です。深い波は分散性があります。長い波長の波はより速く伝播し、短い波長の波よりも速くなる傾向があります。深海の群速度は位相速度の半分です。浅い水の波は分散性がありません。群速度は位相速度に等しく、波列は乱されずに伝播します。^[1]^[25]^[26]

次の表は、さまざまなモードでの波の挙動をまとめたものです。

波力の計算式

水深が波長の半分よりも大きい深海では、波のエネルギーフラックスは^[b]

P={\frac {\rho g^{2}}{64\pi }}H_{m0}^{2}T_{e}\approx \left(0.5{\frac {\text{kW}}{{\text{m}}^{3}\cdot {\text{s}}}}\right)H_{m0}^{2}\;T_{e},

ここで、Pは波頭長あたりの波エネルギーフラックス、H _m0は有義波高、T e_は波エネルギー周期、ρ は水の密度、gは重力加速度です。上記の式は、波のパワーが波エネルギー周期と波高の2乗に比例することを示しています。有義波高がメートルで波周期が秒で与えられると、結果は波面長1メートルあたりのキロワット (kW) 単位の波のパワーになります。^[28]^[29]^[30]^[31]

例えば、海岸線から数キロ離れた深海で、波高3メートル、波エネルギー周期8秒の中程度の海洋うねりを考えてみましょう。パワーを求めると、

P\approx 0.5{\frac {\text{kW}}{{\text{m}}^{3}\cdot {\text{s}}}}(3\cdot {\text{m}})^{2}(8\cdot {\text{s}})\approx 36{\frac {\text{kW}}{\text{m}}},

または波頭1メートルあたり36キロワットの電力供給が可能。

大規模な嵐では、沖合の最大の海面では、有義波高が約 15 メートル、エネルギー周期が約 15 秒になります。上記の式によると、このような波は、波面 1 メートルあたり約 1.7 MW の電力を運びます。

効果的な波力発電装置は、波のエネルギー流の大部分を捕捉します。その結果、装置の後ろの領域では波の高さが減少します。

エネルギーとエネルギーフラックス

海面状態では、水面上の重力波の単位面積あたりの平均エネルギー密度は、線形波動理論によれば波高の2乗に比例する：^[1]^[26]

E={\frac {1}{16}}\rho gH_{m0}^{2},

^[32^]

ここで、Eは単位水平面積あたりの平均波エネルギー密度（J/m ²）であり、単位水平面積あたりの運動エネルギー密度と位置エネルギー密度の合計です。位置エネルギー密度は運動エネルギーに等しく、^[1]等分配定理から予想されるように、両方とも波エネルギー密度Eに半分ずつ寄与します。

波は表面を伝播し、波頭は位相速度で移動し、エネルギーは群速度で水平方向に輸送される。波頭に平行な単位幅の垂直面を通る波エネルギーの平均輸送速度はエネルギーフラックス（または波力、装置によって生成される出力と混同しないように注意）であり、次式に等しい：^[33]^[1]

P=E\,c_{g},

c _gは群速度（m/s）です。

重力下での波の分散関係により、群速度は波長λ、つまり波の周期 Tに依存します。

波の高さは、風速、風が吹いている時間の長さ、フェッチ（風が波を励起する距離）、および水深（波のエネルギーを集中または分散させる）によって決まります。特定の風速には、時間または距離が波のサイズを大きくしない、対応する実用的な限界があります。この限界で、波は「完全に発達した」と言われます。一般に、波が大きいほど強力ですが、波のパワーは波長、水の密度、水深、および重力加速度によっても決まります。

波力エネルギー変換器

一般的な波力エネルギーの概念: 1. ポイント吸収装置、2. 減衰装置、3. 振動波高変換器、4. 振動水柱、5. 越流装置、6. 水中圧力差、7. 浮遊式空中変換器。

波力発電装置（WEC）は、一般的に方法、場所、動力取り出しシステムによって分類されます。場所は海岸線、沿岸、沖合です。動力取り出しの種類には、油圧ラム、エラストマーホースポンプ、ポンプ陸上、水力タービン、空気タービン、^[34]、リニア発電機などがあります。

最も一般的な 4 つのアプローチは次のとおりです。

ポイント吸収ブイ
表面減衰器
振動する水柱
越流装置

ポイント吸収ブイ

この装置は海面に浮かんでおり、海底に接続されたケーブルで固定されています。ポイントアブソーバーの幅は、入射波の波長λよりもはるかに小さいです。エネルギーは、入射波に破壊的な干渉を与える波を放射することで吸収されます。ブイはうねりの上下を利用して、リニア発電機^[35]、機械式リニア-ロータリーコンバータ^{[36] 、または油圧ポンプ}^[37]によって直接発電します。波から抽出されたエネルギーは海岸線に影響を及ぼす可能性があるため、設置場所は沖合に残しておく必要があります。^[38]

CorPower社が商業規模でテストした 1 点吸収装置の設計は、負のスプリングを備えており、これにより性能が向上し、非常に大きな波でもブイが保護されます。また、内部に空気圧シリンダーがあり、潮の状態に関係なくブイを海底から一定の距離に保ちます。通常の動作条件下では、ブイは動きの位相を調整することで、波の振幅の 2 倍で上下に動きます。ブイは波からわずかに遅れて上昇するため、より多くのエネルギーを抽出できます。同社は、2024 年に完了したテストで、位相調整のないブイと比較して、発電量が 300% (600 kW) 増加したと主張しました。^[39]

表面減衰器

これらの装置は、互いに接続した複数の浮体セグメントを使用します。これらは、入ってくる波に対して垂直に配置されています。うねりによって曲げ運動が生み出され、その運動によって油圧ポンプが駆動され、発電します。ペラミス波力発電装置は、最もよく知られている減衰装置のコンセプトの 1 つですが、現在は開発されていません。^[40]

振動波サージコンバータ

これらの装置は通常、一端が構造物または海底に固定され、もう一端は自由に動くようになっています。エネルギーは、固定点に対する物体の相対的な動きから収集されます。コンバーターは、フロート、フラップ、または膜の形をとることがよくあります。一部の設計では、パラボラ反射鏡を組み込んで、エネルギーを捕捉点に集中させます。これらのシステムは、波の上昇と下降からエネルギーを捕捉します。^[41]

振動する水柱

振動水柱装置は陸上または沖合に設置できます。うねりによって内部のチャンバー内の空気が圧縮され、タービンに空気を流して電気を作ります。^[42]タービンを空気が流れる際に大きな騒音が発生し、近くの鳥や海洋生物に影響を与える可能性があります。海洋生物が空気チャンバー内に閉じ込められたり絡まったりする可能性があります。^[38]水柱全体からエネルギーを引き出します。^[43]

越流装置

越流装置は、波の速度を利用して貯水池の水位を周囲の海水よりも高いレベルまで満たす長い構造物です。貯水池の高さの位置エネルギーは、低落差タービンで捕捉されます。装置は陸上または海上に設置できます。

水中差圧

水中差圧型コンバータ^[44]は、波のエネルギーを抽出するために柔軟な（通常は強化ゴム）膜を使用します。これらのコンバータは、波の下のさまざまな場所の圧力差を使用して、閉じた動力取出油圧システム内に圧力差を生成します。この圧力差は通常、タービンと発電機を駆動する流れを生成するために使用されます。水中差圧型コンバータは通常、水と動力取出装置の間の作業面として柔軟な膜を使用します。膜は柔軟で質量が小さいため、波のエネルギーとの結合を強化できます。その柔軟性により、作業面の形状を大きく変更できるため、特定の波の状態に合わせてコンバータを調整したり、極端な状況で過度の負荷からコンバータを保護したりすることができます。

水中コンバータは、海底または水中に設置できます。どちらの場合も、コンバータは自由表面で発生する可能性のある水衝撃荷重から保護されます。波荷重も、自由表面下の距離に比例して非線形に減少します。つまり、深さを最適化することで、極端な荷重からの保護と波エネルギーへのアクセスのバランスをとることができます。

浮上式空中コンバータ

浮上式空中コンバータは、装置が水面上に設置されるため、信頼性が向上する可能性があり、検査やメンテナンスも容易になります。浮上式空中コンバータのさまざまなコンセプトの例には、次のものがあります。

揺れ動く水を含む区画にタービンを備えたロール減衰エネルギー抽出システム
水平軸振り子システム
垂直軸振り子システム

水中波力発電装置

2024年初頭、スペインでは点吸収型波力発電技術を用いた完全水中波力発電装置が承認された。^[45]この波力発電装置には、海底に係留され、水面下に位置し、人の目に触れず、嵐の波からも離れた場所に設置されたブイが含まれている。^[45]

環境への影響

海洋エネルギーに関連する一般的な環境問題には、次のようなものがあります。

電磁場と水中騒音の影響;
物理的な存在は、海洋哺乳類、魚類、海鳥の行動を誘引、回避、絡み合いによって変化させる可能性がある。
堆積物の輸送や水質などの海洋プロセスへの潜在的な影響。
基礎/係留システムは、絡まり/閉じ込めによって底生生物に影響を及ぼす可能性がある
海底電力ケーブルから発生する起電力効果。
軽微な衝突リスク
固定施設付近の人工礁の集積
ねぐらの破壊の可能性

テチスデータベースは、海流エネルギーの潜在的な環境影響に関する科学文献と一般情報へのアクセスを提供します。^[46]

潜在的

波力エネルギーの理論上の潜在能力は、世界全体で2 TW以上と推定されています。^[47]波力発電の潜在能力が最も高い地域としては、ヨーロッパの西海岸、イギリスの北海岸、南北アメリカ、南アフリカ、オーストラリア、ニュージーランドの太平洋沿岸などがあります。北温帯と南温帯は波力発電に最適な場所です。これらの地域では偏西風が冬に最も強く吹きます。

国立再生可能エネルギー研究所（NREL）は、各国の理論的な波力エネルギーの潜在量を推定しました。米国の潜在量は年間1170TWh、つまり米国の電力消費量のほぼ3分の1に相当すると推定されました。^[48]アラスカの海岸線は全体の約50％を占めています。

技術的および経済的潜在性は、理論的な潜在性として与えられた値よりも低くなります。^[49]^[50]

課題

環境への影響に対処する必要がある。^[30]^[51]社会経済的な課題には、商業漁師とレクリエーション漁師の移住が含まれ、航行上の危険をもたらす可能性がある。^[52]グリッド接続などの支援インフラを提供する必要がある。^[53]商業WECは常に成功しているわけではない。例えば、2019年にスウェーデンのSeabased Industries ABは「近年の実用的および財務的な広範な課題」のために清算された。^[54]

現在の波力発電技術には、多くの技術的制約がある。^[55]これらの制約は、海洋波の複雑で動的な性質に起因しており、エネルギーを捕捉するには堅牢で効率的な技術が必要である。課題には、塩水の腐食作用、厳しい気象条件、極端な波力に耐えられる波力エネルギー装置の設計と構築が含まれる。^[56]さらに、振動水柱（OWC）装置、ポイント吸収装置、オーバートップ装置などの波力エネルギー変換器の性能と効率を最適化するには、波の動的で可変的な性質に関連する工学的複雑さを克服する必要がある。^[57]さらに、過酷な海洋環境で波力エネルギー装置を所定の位置に維持するための効果的な係留システムとアンカーシステムの開発、捕捉した波力エネルギーを電気に変換するための信頼性が高く効率的な動力取り出し機構の開発も、波力発電における技術的な課題である。^[58]水中に沈められた柔軟なマウンド防波堤による波力エネルギーの消散は、剛性のある水中構造物による消散よりも大きいため、構造物の形状が大きく変形するため、より大きな波力エネルギーの消散が予想される。^[59]

波力発電所

波力発電所（波力発電所または波力エネルギーパーク）は、同じ場所に設置された波力エネルギー装置のグループです。装置は、機械の数、間隔とレイアウト、波の気候、沿岸と海底の形状、および制御戦略に応じて、流体力学的および電気的に相互作用します。設計プロセスは、高電力生産、低コスト、および限られた電力変動を求める多重最適化問題です。 ^[60]沿岸波力発電所は、ビーチのダイナミクスに大きな影響を与えます。たとえば、波力発電所は侵食を大幅に削減し、沿岸保護とエネルギー生産のこの相乗効果が波力エネルギーの経済的実現可能性を高めることを示しています。^[61]追加の研究では、ラグーンの近くに位置する波力発電所は、海洋空間計画中に効果的な沿岸保護を提供できる可能性があることがわかっています。^[62]

波力発電設備のギャラリー

2008 年、欧州海洋エネルギーセンター(EMEC)の敷地内にあるペラミス波力エネルギー変換器。
オアフ島にある米海軍の波力エネルギー試験場（WETS）のAzura。
イングランド南西部沖で稼働中の AMOG 波力エネルギー変換器 (WEC) (2019 年)。
Bombora Wave Power の mWave コンバーター。
CalWave Power Technologies, Inc.カリフォルニア州の波力エネルギー変換器。

特許

WIPO 特許出願 WO2016032360 — 2016揚水貯蔵システム– 「圧力緩衝水力発電」特許出願
米国特許 8,806,865 — 2011海洋波エネルギー利用装置– Pelamis/Salter's Duck Hybrid 特許
米国特許 3,928,967 — 1974波力エネルギーを抽出する装置および方法– オリジナルの「ソルターズ・ダック」特許
米国特許 4,134,023 — 1977水面の波からエネルギーを抽出するための装置- 「アヒル」効率を向上させるサルター法
米国特許 6,194,815 — 1999圧電回転電気エネルギー発生器
米国特許 1,930,958 — 1932波動モーター- パーソンズ海洋発電所 - ノバスコシア州ヘリングコーブ - 1925 年 3 月。海洋の波のエネルギーを電力に変換する世界初の商用プラント。設計者 - オズボーンハブロックパーソンズ - 1873 年、ニューブランズウィック州プティコディアック生まれ。
圧力差を利用した波力エネルギー変換器 US 20040217597 A1 — 2004圧力差を利用した波力エネルギー変換器^[63]

英国に拠点を置く企業は、最小限のメンテナンスで0.01ポンド/kWhの平準化電力コストを達成できるウェーブラインマグネットを開発した。 ^[64]

参照

注記

^ 群速度を決定するために、角周波数ω は波数kの関数として考えられ、同様に周期T は波長λの関数として考えられます。
^ エネルギーフラックスは群速度に従います。Herbich , John B. (2000) を参照してください。沿岸工学ハンドブック。McGraw-Hill Professional。A.117、式 (12) 。ISBN $P={\tfrac {1}{16}}\rho gH_{m0}^{2}c_{g},$ $c_{g}$ 978-0-07-134402-9。群速度は、以下の「波エネルギーと波エネルギーフラックス」のセクションの折りたたまれた表「線形波理論による深水、浅水、および中間深度の表面での重力波の特性」を参照してください。 $c_{g}={\tfrac {g}{4\pi }}T$
^ ここで、ランダム波の係数は1 ⁄ 16であり、周期波の係数は1 ⁄ 8です（後述）。振幅が小さい正弦波で波高がの場合、単位水平面積あたりの波エネルギー密度はまたはです（正弦波の波高を使用）。表面標高の分散に関して、エネルギー密度はです。ランダム波に目を向けると、に関する波エネルギー方程式の最後の定式化も、パーセバルの定理により有効です（Holthuijsen、2007、p. 40）。さらに、有意波高はと定義されるため、単位水平面積あたりの波エネルギー密度の係数は1 ⁄ 16になります。 ${\textstyle \eta =a\cos 2\pi \left({\frac {x}{\lambda }}-{\frac {t}{T}}\right)}$ $a,$ ${\textstyle E={\frac {1}{2}}\rho ga^{2},}$ ${\textstyle E={\frac {1}{8}}\rho gH^{2}}$ ${\textstyle H=2a}$ ${\textstyle m_{0}=\sigma _{\eta }^{2}={\overline {(\eta -{\bar {\eta }})^{2}}}={\frac {1}{2}}a^{2},}$ ${\textstyle E=\rho gm_{0}}$ ${\textstyle m_{0}}$ ${\textstyle H_{m0}=4{\sqrt {m_{0}}}}$

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さらに読む

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外部リンク

海洋再生可能エネルギーに関する情報のポータルおよびリポジトリ。海洋エネルギー情報への幅広いアクセスを提供するデータベースネットワーク。
海洋エネルギーの基礎: 波力エネルギー波力エネルギーに関する基本情報。
海洋エネルギープロジェクトデータベース米国および世界各地の海洋エネルギーの展開に関する最新情報を提供するデータベースです。
Tethys データベース海洋エネルギーおよび洋上風力エネルギー開発の潜在的な環境影響に関する情報のデータベース。
Tethys エンジニアリングデータベース海洋エネルギー装置の技術設計とエンジニアリングに関する情報のデータベース。
海洋および水力学的データリポジトリ米国エネルギー省が資金提供した海洋エネルギー研究開発プロジェクトによって収集されたすべてのデータのデータベース。
YouTubeの Wave Swell Energy ビデオ
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[27] 群速度を決定するために、角周波数ω は波数kの関数として考えられ、同様に周期T は波長λの関数として考えられます。

[29] エネルギーフラックスは群速度に従います。Herbich , John B. (2000) を参照してください。沿岸工学ハンドブック。McGraw-Hill Professional。A.117、式 (12) 。ISBN $P={\tfrac {1}{16}}\rho gH_{m0}^{2}c_{g},$ $c_{g}$ 978-0-07-134402-9。群速度は、以下の「波エネルギーと波エネルギーフラックス」のセクションの折りたたまれた表「線形波理論による深水、浅水、および中間深度の表面での重力波の特性」を参照してください。 $c_{g}={\tfrac {g}{4\pi }}T$

[34] ここで、ランダム波の係数は1 ⁄ 16であり、周期波の係数は1 ⁄ 8です（後述）。振幅が小さい正弦波で波高がの場合、単位水平面積あたりの波エネルギー密度はまたはです（正弦波の波高を使用）。表面標高の分散に関して、エネルギー密度はです。ランダム波に目を向けると、に関する波エネルギー方程式の最後の定式化も、パーセバルの定理により有効です（Holthuijsen、2007、p. 40）。さらに、有意波高はと定義されるため、単位水平面積あたりの波エネルギー密度の係数は1 ⁄ 16になります。 ${\textstyle \eta =a\cos 2\pi \left({\frac {x}{\lambda }}-{\frac {t}{T}}\right)}$ $a,$ ${\textstyle E={\frac {1}{2}}\rho ga^{2},}$ ${\textstyle E={\frac {1}{8}}\rho gH^{2}}$ ${\textstyle H=2a}$ ${\textstyle m_{0}=\sigma _{\eta }^{2}={\overline {(\eta -{\bar {\eta }})^{2}}}={\frac {1}{2}}a^{2},}$ ${\textstyle E=\rho gm_{0}}$ ${\textstyle m_{0}}$ ${\textstyle H_{m0}=4{\sqrt {m_{0}}}}$

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