 双创：被设为新一轮经济增长的新引擎。 传统产业转型升级：已成势不可挡的新潮。 波力发电：波力转换新技术独占鳌头。 架持、转换、承载一体：采力、汇力、贮存、再汇力点输出。 展开采波、集中供力：令出力值大、平稳、持续。 组合式采波单元体装置技术简介 专利号：ZL201110413877.X 本项目用于波力发电领域，属波力转换基础部件，可组成采波方阵，配发电系统，筑建海上独立电源，于2015年1月7日专利局颁发发明专利证书。 因波力发电领域波力转换技术仍处科技前沿性技术，上世纪流行于世界的透平机波力转换技术，经人们建岸式波力发电站试验、船式波力发电船试验得出结论是：这项技术以振荡水柱上方的空气作为传力介质，透平机间接地获得波力，波力转换效率实是无法另有提升的办法，导致搞波力发电研究热情出现低落。 本技术项目连续三次参展于2015年（永康）“第21届全国发明展览会”、2016年（北京）“第十九届科博会”、2016年（昆山）“第九届国际发明展览会”。经与参会展出的同类项目相比较，本项目的波力转换方式较特殊，技术含量较高，有推广价值意义。 本技术项目创新依据大致来自五个方面： （一）视野方面：①发现2005版《海洋能源开发利用》，书中这样写到“依靠组件式设备，波浪能发电可占领替代能源市场的1/3。”②查阅波力发电栏目，见是2009年10月投稿，题目为《波力发电技术现状及发展趋势》，稿文由三人合写，这样写到：“振荡浮子吸收波力效率较高，振荡浮子与液压的组合具有良好的发展前景。” （二）参考方面：①1997年4月，初获发明专利证书的《波力供气装置》项目内容意向“搞分散采力，集中供气式”，纳为参考。②透平式波力发电装置的整体结构模式，“架持、转换、承载为一体式”，纳为参考。 （三）借鉴方面：①借鉴透平式波力发电装置的成功经验。②借鉴光伏电池作为光伏发电站，光电转换基础部件使用例子，令新发明的组合式采波单元体装置，在海洋波浪能开发利用中的性能作用，也要类似光伏电池的光电转换基本性能的转换作用。 （四）模仿方面：①模仿船只浮于水面不动时，船体所受浮力和船只自重力，合力为零可静止在水面一定高度位置的自然现象，令新发明的采波振荡子，浮于振荡水柱的液面，自体有浮力、重力对持，合力为零的结构特征，使水柱振荡动力值得以充分显现，使浮子所捕获波力值，基本属于水柱的动力净值。②模仿海平面的波浪水质点垂直振荡位移，偏离原点的自然现象，作为新发明体的动、定点位差式波力转换的基本工作原理。③模仿光伏电池组成采光板、电池可做展开采光，串联集电输出使用方式，策划新发明体组成一定面积的采波方阵使用的应用方法。 （五）引用方面：①引用振荡水柱原理配置管体。②引用三角形力学原理，筑建六棱柱框架。③引用力学原理、分割原理、机械原理等，设计需所用功能件。 本技术项目技术特征概况： 本项目装置呈六棱柱状，框架式结构，外型易于排列组合，内置三根管体和三套主、辅波力转换系统，三条传力路线及一套动力输出轮系。架底配置浮桶作承载，机械传力部件均采用架项平面安装，易于防腐。发明的重点功能件共投入四种。结构特征是，展开采波，集中供力的各功能件布局。作用性能是，可对波浪表、内层波力作为两种应采力源，主、辅波力转换系统分别针对采集、转换，三套结构相同的主、辅波力转换系统，再以展开的采力分支阵式，经各自的传力路线，将力传输给一套动力输出轮系做力的集中点输出。波力转换工艺流程程序共分九道完成。装置基本工作原理、采力浮子以六棱柱框架为换力定点，自体为动点采集波力，经各传力功能件做力的初级汇合、贮存，二级汇合点输出。装置基本作用效果，应供力值大、平稳、持续。装置基本功能属振荡水柱、振荡浮子直接式波力转换功能体，可组成一定面积的采波方阵使用。 该技术项目可概括为：一架三层、二系采波、三力集输、四面迎波、五部协合、六种技法、七项创新、八类原理、九道工序、十分坚固。 本装置的防腐措施：采用机械件传力全部上置安装处理做防腐，可使装置使用寿命增长。 本装置的安全措施： ①主采浮子的动力导出，借助磁传力的平稳性导出，增配磁护航设施，浮子不会与管壁发生摩擦，令浮子采力具有安全性。 ②传力路线中，增配贮力件、借助贮力件具有缓冲和不强供力性，令有保证各传力机械件的安全保护性。 装置做终端使用时的安全性，因装置用于组成采波方阵，装置自身有一定的高度，可成为所成方阵的厚度，装置截面为六角形，架与架之间为无间隙接合，方阵可成为坚固的近似园盘状的板块浮于波区，可四方迎波，进行波受阻力不大，可以从管间空间顺利通过，方阵同有安全性保障。 本项目目前状态： 本项目可属振荡水柱原理应用技术的第二代技术，涉及的建材品类较多，加工制作工序也较多，正逢21世纪海洋资源大开发机遇，国内许多需转型升级企业也较多，国家对开发新能源有支持条例，对新兴战略性可形成产业链式生产的项目，有助推、扶持、优惠政策，本项目可足以引起社会有关部门和有志之士对技术内容的重视。 联 系 人：尚立昌 联系电话：13258039386 地 址：山东省济宁市中区吉安小区9号楼3单元1楼西户 邮 编：272000 电子邮箱：gw15050223@163.com  项目概括注解 一架三层、二系采波、三力集输、四面迎面、五部协合、六种技法、七项创新、八类原理、九道工序、十分坚固。 一架三层：①六棱柱框架顶层机械传力部分。②中层管体和振荡浮子采力部分。③底层浮桶浮托承载部分。 二系采波：主、辅波力转换系统，分别针对波浪表内层波力采集。 三力集输：三条传力路线贮力器内的待输出力，经一套动力输出轮系做集中点输出。 四面迎波：单元体装置可对任一角度涌向装置的波能进行采集转换。 五部协合：①六棱柱架架持部分。②管体产生振荡水柱部分。③浮桶浮托承载部分。④主、输波力转换系统部分。⑤机械传力部分。 六种技法：①管体三点式分设，营造架内展开采波阵式法。②浮桶置于六棱柱架底承载法。③架体与浮子构成换力对持动、定点位差换力法。④浮力、重力、力向对持，合力为零，使浮子可吸收波能净力值法。⑤贮力器传力，前有缓冲性，后有不强传力性，对各传力件有安全保护作用法。⑥传力中投入群力轴和动力输出轮系，可实现力的初级汇合，二次汇合点输出，有逐级迫使装置应供力值趋近于值大平稳，持续的作用法。 七项创新：①设主、辅波力转换系统分别对振荡水柱波力、波浪波力分别采集，并转换成旋转机械动力待输出。②设升、降均可做功的内浮式浮子与磁旋轴配合作为主采部分，设含水做重力功的水陀与钢绳配合作为辅助采部分。③设磁性材料作为采力体的护航。④设T型单向机作为力的单向处理机件。⑤设群力轴与贮力器配合做主、辅波力转换系统内力的初级汇合和贮存。⑥均布三套结构相同的主、辅波力转换系统，三条传力路线将力交汇于一套动力输出轮系内做力的二次汇合并输出，完成展开采波、集中供力工序，确保供力值大、平稳、持续。⑦设六棱柱框架内置设施且具外型易于与相邻架的组合。 八类原理：①振荡水柱原理。②波区分割原理。③正负力值对持，合力为零原理。④动、定点位差换力原理。⑤机械原理。⑥三角形力学原理。⑦磁传力效应原理。⑧光伏发电，展开采光，集电输出工作原理。 九道工序：①管体产生振荡水柱工序。②振荡浮子捕力工序。③磁传力将浮子直线动力转化为旋转机械力工序。④辅助转换系统配合工序。⑤单向机做力序整理工序。⑥群力轴做力的初级汇合工序。⑦贮力器贮力工序。⑧三个贮存力二级汇合工序。⑨动力输出轮系动力输出工序。 十分坚固：装置的六棱柱框架结构十分坚固，方阵以六棱柱架的高度为厚度，同有坚固性。 《组合式采波单元体装置》新发明可行性技术分析报告
目 录
摘要 ……………………………………………………… 1 前言 ……………………………………………………… 2 一、波力源与开发热潮 ………………………………… 3 二、对热潮中装置技术的评定、分析、举例………… 5 三、对热潮中透平机技术的应用和优、缺点评析…… 6 四、组合式采波单元体装置技术的产生……………… 8 五、新技术形成单元体装置的思想理念基础………… 9 六、新技术装置的功能和作用………………………… 12 （1）装置技术的理论依据和技术手法的选用………… 12 （2）装置技术对现有物质基本属性的选用…………… 13 （3）装置技术成型应执行的十四道指令……………… 14 七、新技术装置的特点及用途 ………………………… 16 （1）装置的形状………………………………………… 16 （2）装置的性能特点…………………………………… 16 （3）装置的用途………………………………………… 16 八、装置的基本工作程序简介 ………………………… 16 九、装置的制作所需基本原料 ………………………… 17 十、装置的制作所需的加工工艺 ……………………… 18 十一、本技术与中国自然地理及国情之间的关系 …… 18 十二、本技术与中国能源政策之间的关系 …………… 19 十三、本技术与《中国海洋21世纪议程》之间的 关系 ……………………………………………… 19 十四、本技术与《山东半岛蓝色经济区发展规划》 之间的关系 ……………………………………… 19 十五、本技术与国际形势之间的关系………………… 20 十六、前景展望………………………………………… 21 附件： 一、附图（1）（装置工作性能工艺流程基本原理示意图） 二、附件（2）（装置组成采波方阵效果示意图） 三、附件（3）（初次发明《波力供气装置》证书复印件） 四、附件（4）（本次发明《组合式采波单元体装置》证书复印件
摘要：波浪能属可再生能源中的一种，是廉价、力值大的可再生能源。上世纪人们开发利用它作为发电力源，发明了许多装置，经海上试验并未达到预期目的。
今推出《组合式采波单元体装置》新技术，意在解决上世纪倍受推崇的透平式装置出现的波能转换率偏低和发电机产电不平稳两种技术弊端。将原“间接式”改为直接与水体亲合的、内浮式浮子，水陀波能转换方式的“直接式”。构成主、辅转换系统，以配设相关组件，完成力的单向整理、汇合、贮存。再以三套结构相同的主、辅转换系统，以120º的分设在同一主体架内的手法，把各贮存力再做汇合于一轮系内，实现展开采波、集中供力。令装置能在可做多台组合成采波方阵中，有基本单元体的作用，能为待配设的发电机提供力值大、平稳、持续的机械动力。 关键词：波力发电，主、辅波能转换系统，展开采波，集中供力，采波方阵。 前 言 国民经济的发展，对能源的依赖是无法摆脱的，见煤碳被奋力的开采而为能源危机所担忧，为什么？因能源大致就两种，化石能源和可再生能源。据国情，若无及早做好接力棒的预思，面临能源危机，再思晚矣。 海浪的动力值十分诱人，却沉睡已久，但无好方法把它从海水中提纯出来。上世纪虽是人们对它所进行的开发热潮，但并未达到预期目的。 海浪能属太阳能的一种，它是由太阳光照地球表面所引起寒热空气流动而产生的，也是风力作用于海水，海水蓄存了风力所成。海水的运动有已探明的海流、潮流、暖流、温差和盐差梯度水体流动的现象。潮汐能人们利用它发电的技术已成熟，利用波浪能发电的装置技术还在摸索中。 现海上用电消耗的是陆地能源，若为海上用电，采用人为的手段就地取材，取代海上用电对陆地能源的依赖，就需采用装置技术。本技术是借助物质的属性，机械原理，合理搭配成机械装置，再以多台装置组合成采波方阵的集能方法去替代其依赖性。 《组合式采波单体装置》新发明可行性技术分析报告 一种适用于波力发电领域的新技术，以原透平机技术出现的波力转换效率偏低，发电机产电不平稳这两类问题为改革点，方式上将原“间接式”改为“直接式”，推行内浮式浮子、水陀，分别采集振荡水柱内外的波力，确立主、辅波力转换系统，并将三套主、辅波力转换系统同设于一个框架内，装置能有展开采波集中供力，且可多台装置组成方阵后，仍能重复这种效果，令单台装置应具有出力值大、平稳、持续的可行性技术。下面以分析报告的形式对波浪的属性，和装置的技术特点及可推行该技术的外因条件一一分述。 一、波力源与开发热潮 海洋占地球总表面积的71%，海平面因受风力的作用，有波动现象产生，称为波浪，波浪行至海岸变成涌浪。 波浪一般遍布于整个海面，涌浪一般都体现在岸边，若涌浪进入较长的狭道，情景频为壮观，如人们在钱塘江看到的海潮。无论海水如何的波动或前进，都是风力作用于海水平面所引起的眼观相。但实质是风力转换成了水力，属力传递的一种方式。研究波力发电，并不关注它的外观相，而需要的是海水蓄存的那个风力，这里按力传递的结果定名称为“波力”，关注的就是它。 波浪的性质是起伏波动性较大，波峰与波谷之间有一定高度差。峰与峰之间还有距离上的长度差，确定一个点后再去观察波峰重复出现的间隔时间，还有一个时间差。波浪的运动方向，分有规划和无规则这两种。第一种是因风向作用的定向时间较长所致，第二种是因风向的间断或改变，众多水质点的惯性作用所致。因研究它，把水质点高出海平面凸起的部分称为波峰，下凹的部分称为波谷。峰与峰之间的间隔距离称为波长，同一点上两次出现波峰所用的时间长短，称为波周期。 研究波力想利用它，但波浪只是力传递中的果。若长远考虑，就需追究产生它的因。前面提到是风力传入水中，呈现水体的波动现象，而风是怎么来的呢？原因就是地球表面受太阳光照的热效应，形成地球的迎日面与背日面之间的温差，再加上陆地与海平面之间的温差，导致寒热交替所引起空气的大面积流动而来。原来波力的来因是太阳能的热效应，它属太阳能中的一种，属可再生资源，可与天地同存。 人类生存所依赖的能源只两种。一是化石能源，二是可再生能源，化石能源可枯竭，可再生能源永不枯竭，关键的一点就在于能否有得当的方法去开发和利用它。 利用波力为人类做些功用的想法起点，是在1799年，法国人吉拉德父子率先提出的。世界上出现第一台波力发电装置是在1911年，酿成沿岸国家政府投资，大兴海上试验各种样式的波力发电装置热潮，是在20世纪70年代中期至90年代的初期，参与的国家共13家，有美国、英国、中国、日本、丹麦、加拿大、澳大利亚、意大利、印度、挪威、毛里求斯、葡萄牙、法国。曾在海上试验过的各类装置，及岸边电站200多个，它们的体积大小不一，波能转换的方式也各有千秋，如点头鸭式、筏式、振荡水柱式、后弯管式、被动整流式、液压式、摆式、垂直振荡式、垂摆复合式、柔袋式、收缩水道式及岸边式等等，可说是多种多样化。 二、对热潮中装置技术的评定、分析、举例 中国海洋动力专家褚同金先生，在他所著的丛书《海洋能资源开发利用》，针对各国所报道海上试验的各类装置，做了总结和归纳，作出这么一种结论：“唯振荡水柱式、摆式、收缩水道式这三种波能转换方式，还可有继续研制装置的价值。”还有，曾受国家自然科学基金项目的资助，为《波力发电》信息栏目供稿的程友良先生，在《波力发电技术现状及发展趋势》文章中，对各国所报道的海上试验各类装置所采用的技术作了比较、归纳。他说：“研究的重点集中于三种被认为有商业化价值的装置，振荡水柱式波能装置、摆式波能装置和聚波储能式装置。” 在此分析一下13个国家在这方面为什么纷纷投资，动机和目的是什么？其实这问题很直观，不就是都看中了波浪能，这清洁廉价的可再生资源吗？曾有人说过“谁能及早地率先开发利用海洋能资源，谁就能获得较大的利益”。若从人类生存对能源的依赖性角度来分析，海洋是人类最后可开发的疆域了。英国政府竟拿出数千万英镑用以研究和海上装置试验。日本竟投资十亿日元制造了一艘“海明”号波力发电船，长80米，宽12米，内设22个空气室，装有10台单机功率为125KW的发电机，总装机容量为1250KW。经海上试验，透平机带动发电机发电，理论数据是，波能转换成气流能的效率比为60%，透平机换能效率值为70%，发电机的产电效率比值为52%，总效率值小于25%，发电成本为500日元/度。1988年完成装机容量为2000KW并投入使用。1997年末，又在三重县海区，经两年的试验，又一艘名为“巨鲸”号的波力发电设施试验结果作出报道，称是设施的各部分工作正常，最大发电效率为12%。 三、对热潮中透平机技术的应用和优缺点评析 若从各国的投资和深化研制装置，所注重的波能转换方式来看，都偏重于振荡水柱的“间接方式”，若从人们乐意选用的装置换能技术来看，都集中于“透平机”技术。该技术是一名叫“威尔斯”的人首例采用的，称为“威尔斯透平机”。透平机技术是这样的，设一管体，下口插入水中，上管口处设单向气门，气流的通道处安装透平机和发电机，当管内的水柱上下振动时引起气流吹动透平机转动，再去带动发电机发电。这种技术有三种成功点：（一）有效果；（二）相应的安全；（三）波能转换装置部分不会受到海水的腐蚀，而相应的使用寿命较长。 中国中科院在北海中水道1号试验的BD104型波力发电船，是采用的透平机技术原理，日本的“海明”号波力发电船，也是采用的透平机技术原理。还有许多岸式波力电站，也多是选用的是透平机技术原理。 但是，若从世界性的波力发电技术研究，装置的海上试验热潮，只局限在上世纪的70年代的中期至90年代初这段时期内。其后没能延续下来的根本原因在哪里？其实也很直观，下面着重分析一下。 咱先看一下物质的三种物态属性：（一）海水属液态物质；（二）空气属气态物质；（三）透平机的叶片属固态物质。液态物质有不可压缩性属性特点，气态物质有可压缩性属性特点，固态物质有刚性属性特点。这三类物质属性体都体现在透平机技术中。当水柱上升时，波能施于水柱的波力，波力损失可乎略不计。柱面以上的空气因有可压缩性的属性，当空气流动受到一定阻力时，气体内部就会产生一种弹性现象。这种带有弹性因素的传力工作介质，去推动刚性属性的透平机叶片，容易产生动力传递的两种损失现象：一是气流受阻力过大时，气流内部有回弹现象；二是气流有挤过叶片的现象。正因为作为传递动力的工作介质，自具有可压缩性的属性本质，即便是再去做对透平机技术潜力的挖掘，总归于无及于事，根本就不可能如愿的去克服额定功率发电机负荷力的作用。这就是透平机技术，在波力发电技术领域，出现的波力转换效率偏低、发电机产电量小和发电不平稳技术弊端的根源，也是波力发电热潮没能延续下来的主要症结。看来，势必需要对“振荡水柱”波能转换中的透平机技术采取脱胎换骨的更新，否则的话根本就无法将波能的力效应最大限度的开发出来。 四、组合式采波单元体装置技术的产生 组合式采波单元体装置新技术，是针对透平机技术存有的波能转换率偏低、发电机产电不平稳这两种无法根除的技术弊端，为跳出老框子，走出新路子而出现的。波能转换原理仍沿用“振荡水柱”波能转换的基本原理设一主管体，将原来的“间接式”改换成“内浮式”浮子位于管内，直接与水柱亲合的“直接式”波能转换方式，并增设“水陀”作为“振荡水柱”管外的自然波力采力体，作为内浮式浮子的辅助采力体，并分别再配设“磁轴、钢绳”，把它们各所得到的波力传递给各所配设的“单向机”。负责采集管内外波力的各组分件，选立管、内浮式浮子、磁轴、单向机构成主转换系统。选水陀、钢绳、绕绳鼓、单向机构成辅助转换系统，再各配置贮力组分件，将力做贮存。为使整体装置具有展开采波、集中供力的效果，再把三套结构相同的主、辅转换系统均布在同一个六棱柱型框架内，保证展开采波的效果。最后再把三套主、辅转换系统所贮存的力，汇集在一套轮系内，做二级汇合并输出。保证其整体装置达到向待配置的发电机，所提供的力值大、平稳、持续的旋转机构动力的设计效果。只有这样采用脱胎换骨的技术手段，才能绕过原技术的盲点，达到另开新路的设计目的。最终达到将多台单体装置组合成更大面积的捕波方阵，方阵再有重复复现，展开采波，集中供力，出力值更大、平稳、持续的最终设计效果；另一想法，方阵的平台上还可增设光伏系统，展现互补式波力电站效果。 五、新技术形成单元体装置的思想理念基础 组合式采波单元体装置，构成型体的思想理念基础来自两个倡导和一次灵感。下面分述： （1）褚同金先生所著的《海洋能资源开发利用》丛书，化学工业出版社出版，2005年1月北京1版1印。先生在书中这样写到“波浪能利用展望，估计波浪能在比较有利的条件下，今后能进入能源市场的潜力时，假定的条件是，在今后10年中，对波浪能研究、开发、示范给以适度的支持，以便能在10年后，使波浪能技术变的成熟，并有经过验证的可靠而耐用的设备，如果那样，依靠组件式设备，波浪能就可成为一种在边远地区用以替代柴油和其他能源的新能源，波浪能发电可占领替代能源市场的1/3。”本人认为，先生曾担任世界新能源开发利用学术研讨会的主领，书中“依靠组件式设备”开发波浪能，这句话就是他对今后研制波力发电装置，要以研制“组件式”设备为主攻目标，也是他对研究人员提出的一种倡导。 （2）程友良、党岳、吴英杰三位先生，曾受国家自然科学基金项目（10672056）的资助，以华北电力大学能源与动力工程学院的名誉，向国家电讯《波力发电》栏目供稿，投稿时间为2009年10月31日，题目为《波力发电技术现状及发展趋势》，文中写到“总的来说，振荡浮子吸收波能的效率较高，制造相对简单，液压装置的能量转换效率较高，因此振荡浮子与液压的组合具有良好的发展前景。” 本人认为，程友良先生是在评定其他各类波能转换技术之后，才作出对“振荡浮子”能有波能转换效率较高的评定，倡导：“振荡浮子”与另配的设施配合做功，可在波力发电技术领域中具有良好的发展前景，属建议性的倡导。 （3）本人在上世纪90年前，一直沉醉于“永动机”的梦想中，一次在济宁市图书馆借阅的书籍中，看到科学家焦耳“要科学，不要永动机”的警世语之后，忙看注释，说是永动机原理违背了牛顿“机械能量守恒定律”，至那时起就改换成，寻找自然界中自然存在着的天然动力。见《海水运动》一书中对波力转换装置的简述，并无十分理想的装置技术使用于世，透平式装置仅为无人守值海上航标灯供电。因此，就以探究波力发电装置技术，作为自立的一种课题，兴趣特浓。是当时上有老下有小，工资低，婚姻家庭重新建立之后，心中唯一的精神支柱“要有所建树”。 92年4月，写《立箱体置换透平机可提高波力转换效率原理初探》论文，同年8月14日持文去济南“山东省首次人才交流中心”接待处，当时向杜刚同志呈上论文，并说出欲跳槽之意，回答是“现在这里没搞这个的”。 93年，申请了一项发明专利《波力供气装置》，申请日是1993年11月2日，获发明专利证书是1997年4月17日，正逢改革早期，无人过问。妻子说：“以后你不要一头扎到屋里夜里十二点不睡觉，一家人吃饭要紧。”另外，工作单位经济效益不太好，无奈外出打工。 2010年10月14日，“齐鲁晚报”刊登了“济宁光伏电站占地千亩”的报道，仔细看过。12月底因工地停工，独去约二十里外的“华瀚光伏电站”观赏。横竖一市里多长的光伏电池板排成的采光方阵，好么！太令人心中振奋了，如果大面积波浪能的采集也采用这种方法，把采波的装置体做成单元体基础件式，对！有了，灵感由此产生。 2011年12月10日申请日，2015年1月7日授权日的发明专利《组合式采波单元体装置》，就是今著文要叙述的本次发明装置技术的可行性分析报告体。 本次发明专利的授权，见证书中记载，来自早期的已授权专利文献，作为授权依据，编号是“CN1102238A，1995.05.03全文”，来自近期的专利文献编号是“JP2001336470a，2001.12.07全文”，“CN101624960A，2010.01.13全文”，“CN201574872U，2010.09.08全文”，“WO2010117291A1，2010.10.14全文”。本人接到授权通知书消息时，“哟！这趟的班车，还没误了点。灵感成了待有形的物相体。 六、新技术装置的功能和作用 （1）装置技术的理论依据和技术手法的选用 本装置设计方案基础理论依据，是“振荡水柱”的成功经验，装置结构设计理论依据，是“直接式”、“组件式”、“适用于采波方阵中单元体基础件式设备”，具体采用的技术手法是：先确立一个人为的振荡水柱，让位于水柱上的采力件与水亲合，在水柱上升时做浮力功，下落时做重力功，为防止波峰时的破坏性，将采集到的波力采用磁力传导出去，水柱之外的自然波浪动力，也不要放过，用不同结构的采力体，也要避开波峰的破坏性，只让它做重力功，当波峰期做功的空缺部分，利用该采力件在波谷期做重力功时，将所产生的力分作二股，一股直接传递出去，一股存起来留作为空缺时释放。两个采力体，一个为主，一个为辅，并分别配设传力组分，起到分别构成主、辅转换系统的效果。两系统由水力转换成的机械力，先做力的单向整理，而后汇合在一起，随后再一同存入贮力器内待输出，为了达到装置具有展开采波，集中供力的设计效果，再把三套结构相同的主、辅转换系统，均布在同一个装置体内，三套主辅转换系统所贮存的待输出力再汇合于一套轮系内，做终端输出。就这样的技术手法，基本满足了振荡水柱直接换力的“直接式”应具备的所需条件，将装置的外型构筑成可排列组合的外型，且在结构型体底部设置浮托体，用来保证沿承透平式、“转换”架持“承载”三位一体必须的基本模式条件，多台单个的装置体排列组合成一定面积的采波方阵后，仍能复现单台装置所具有的“展开采波，集中供力”的属性。让所组成的采波方阵，能为待配设的发电设施，供出力值大、平稳、持续的旋转机械动力。这样去做，又可满足了“组件式”和“适用于采波方阵中单元体基础件式设备”应具备的所需条件。本装置构成独立的型体，共溶入了七项创新点而成，其具体的基本功能，就是将振荡水柱内外的水力转换成机械力，再把主采和辅助采的力做整理后的汇合、贮存，再汇合，最后总的向外输出机械动力，用这样的单元体装置组成采波方阵后，还可把力再做汇合，输出动力值更大。 （2）装置技术对现有物质基本属性的选用 本装置的构成，对各基本组分属性原理，共做了五个方面的选用：（一）磁性材料的磁力效应属性原理。（二）机械件有传递动力的属性原理。（三）成品件生产前就有被规定成贮力、释放的属性原理。（四）三角形结构有牢固性的属性原理。（五）含容气体的容器在液体内，有产生浮力的属性原理。 （3）装置技术成型应执行的十四道指令 本装置体设计方案共发出了十四道指令： ⑴能有解决透平机技术无法根治的两种技术弊端的能力效果。 ⑵能有效排除原“间接式”波能转换方式换能品位较低的劣性，推行“直接式”换能方式的优越性。充分利用振荡水柱具有的性质，令负责采集人为水力的主采力体在随水柱往复运动时，具有可做浮力功和做重力功的双重功能效果，令负责采集非人为水力的采力体，具有避开波峰猛力的破坏性，且可有做重力功的功能效果。 ⑶令负责采集人为水力的采力体，在配设磁力护航、磁力传力机构和配设将机械力做单向处理机构件的情况下，能起到主转换系统的作用效果。 ⑷令负责采集非人为水力的采力体，在配设磁力护航、钢绳传力、及所配设的将机械力做暂时贮存机构，及配设将机械力做单向处理机构件的情况下，能起到对主转换系统的、辅助转换系统的作用效果。 ⑸令一根轴能有将主、辅转换系统，转换后的机械动力，有效汇合，起到群力轴的作用效果。 ⑹令贮力件，在新的参与中能起到应有的贮存和释放动力的作用效果。 ⑺令主体架负责架持、容置各系统，且能有效将亲水采力部分、机械传力部分有隔离分层的作用效果。 ⑻令三套结构相同的主、辅转换系统中的采力体在间隔120º的情况下，具有互不干扰，能有展开采波的作用效果。 ⑼令三套主、辅转换系统中的机械传力部件部分， 以120º角度的分设，能成为三条传力路线，并且有将力交汇于同一个轮系中的作用效果。 ⑽令一套轮系具有集中供力的点输出机械动力的作用效果。 ⑾令主体架具有抗柔动和易于与相邻架架间的方便组合作用效果。 ⑿令担负整体装置自重浮托部分具有有效浮力托浮的作用效果。 ⒀令整体装置在构成大面积采波方阵中的作用，能起到最基础性的单元体部件的作用效果。 ⒁令单元体装置能真实体现，展开采波、集中供力，让所应为发电系统所提供的旋转机械动力值大、平稳、持续供力的作用效果。 七、新技术装置的特点及用途 ⑴装置的形状 组合式采波单元体装置，外观六棱柱状框架式结构柱形体，底部连体有浮托架框架。装置的内脏功能部分共分三层，顶层设施为机械件传力系统部分，中层设施为可直接亲合于水面的采力体系统部分。两层之间，由产生振荡水柱的管体及传力轴和钢绳惯穿连系着。底层为浮托系统部分。 ⑵装置的性能特点 a、可将人为水力和非人为水力，这两种应采力，作为力源分别采集。 b、可将水力转换成旋转机械动力。 c、自体内部传力组份件，可完成传力中的单向处理，汇合、贮存，再汇合点输出的机械性能，使点输出的机械动力值趋近于值大、平稳、持续。 d、可排列、组合成采波方阵。 ⑶装置的用途 a、适用于波力发电领域，可作为波能转换基础部件使用。 b、可构筑成一定面积的采波方阵，建立海上独立电源。 八、装置的基本工作程序简介 a、先用人为的方法向担任浮托作用的浮桶内注入空气，让采集水力的采力体，处于有利的采力位置。 b、当波峰出现时，主转换系统中的采力体产生浮力做功，力经磁力导入本系统内的单向处理机构。辅助转换系统中的采力体，在预先注入绕绳鼓内的预注力的情况下，采力体仅随波峰水体自然上升，钢绳由绕绳鼓缠绕。 c、当波谷出现时，主转换系统中的采力体因设计为可含容逗留一定量的海水水量，被逗留水量的自重，迫使采力体做重力功能，这次产生的力，仍经原路导入本系统内的单向处理机构。辅助转换系统中的采力体，也含容逗留一定量的海水水量，因它比主转换系统中的采力体含量大一倍，被逗留水量的自重，迫使采力体做重力功能，拉动钢绳传力。给绕绳鼓所配置的传力轴，将一部分力导入贮力机构，作为采力体不做功时的补偿力，另一部分力直接导入本系统内的单向处理机构。而后，两系统的单向处理机构，对各自所得到的机械动力在做完单向处理后，再经同一根群力轴做力的初级汇合，而后导入贮力器进行贮存，与此同时三套主、辅转换系统传力末端的贮力器内，都具备了待释放的机械动力，三个方位的贮力器尾部所配设的输力轮，同时作用一个被动轮，使第二次汇合的总动力，经被动轮动力输出轴输出。这就是整体装置所要向装置外部输出机械动力的一整套基本工作程序过程，见附图（1）所示。 九、装置的制作所需基本原料 a、普通钢材（包括不锈钢板材）。b、玻璃钢材料。c、橡胶材料。d、永磁材料。 十、装置的制作所需加工工艺 a、机械加工。b、焊结加工。c、装配工艺。d、橡胶制品加工。e、玻璃钢制品加工。 十一、本技术与中国自然地理及国情之间的关系 中国属沿海国家，渤海又是内海，海岸线总长18000多公里，海岛岛屿6500多座。有人粗略估算过，波浪能总储量，约有7000万KW，波浪能流密度达每米2KW—7KW。每年的1—2月份，渤海的平均波浪高度约为1.7米，东海、南海的平均波浪高度约为1.8—2.2米。每年的10月份，渤海波浪平均高度为1.4米，东海、南海波浪平均高度1.5米。这种自然存在而廉价、周而复始的波浪动力资源，我国起初因底子薄，化石能源丰富，工矿企业不太发达，而如今，工矿企业的飞速发展，更有大大小小的民办企业不计其数，再有“世界科技大环流”以八十年为一个循环周期在世界范围内轮转，1920年转入美国，按八十年一个周期循环定数，应截止在二十世纪末。见有一些报道，美国现已进入新世纪的经济萧条状态，都称二十一世纪是中国人的世纪，眼见中国的经济振兴，跃挤于世界经济大国名次前排，再说美国的前期科技发达时期，科技力量中，中国人占40%，今天，中国人中国的地，科技大环流笼罩在这片土地上，应是八仙过海各显其能的大好时机，本发明技术的目标，仅指向波浪能资源这一单项，技术与波浪资源之间有相互招引的作用关系。 十二、本技术与中国能源政策之间的关系 《中华人民共和国可再生资源法》总则第四条规定：“国家将可再生能源的开发利用，列为能源发展的优先领域。” 本技术所针对的是海洋的波浪能资源，这种资源早已被列入可再生能源行列，本技术与可再生资源法之间有互动作用关系。 《中华人民共和国可再生资源法》总则第十二条规定：“国家将可再生能源开发利用的科学技术研究和产业化发展，列为科技发展与高技术产业发展的优先领域，纳入国家科技发展规划和高技术产业发展规划，并安排资金支持可再生能源开发利用的科学技术研究，应用示范和产业化发展，促进可再生能源开发利用的技术进步……”。本技术的实施，有享受国家政策资金相助、扶持的待遇关系。 十三、本技术与《中国海洋21世纪议程》之间的关系 《中国海洋21世纪议程》确定：“21世纪海洋经济增长速度，将高于国民经济的平均增长速度。”议程的确定对本技术的实施之间，有一定的促催作用关系。 十四、本技术与《山东半岛蓝色经济区发展规划》之间的关系 2011年1月4日，国务院十二五计划，首批《山东半岛蓝色经济区发展规划》，是我国首次由陆地区域经济发展，延伸到海区区域发展的统筹重大战略措施，标志着我国海洋经济发展试点工作已步入实施阶段。 早在本世纪前期，原山东省赵志浩省长提出“建设海上山东”计划，省人大陆茂曾人大主任，部署计划实施步骤时提出“21世纪初的头十年，大力发展山东海上水产业，次十年大力发展山东海上工程科技产业。” 曾在2009年4月，胡锦涛总书记视察山东时，从战略全局的高度指出“要大力发展海洋经济，科学开发海洋资源，培育海洋优势产业，打造山东半岛蓝色经济区。” 同年的10月，胡锦涛总书记再次视察山东时，再次强调“要建设好山东半岛蓝色经济区”。 规划的批复，现山东省委将山东境内的沿海地区划分成九个片区，已基本形成向海洋资源开发利用，功能性挺进阵式。本技术已步入天时、地利、人和的境地，与基本国情之间有不谋而和的契合关系。 十五、本技术与国际形势之间的关系 上世纪世界性的海洋波能开发热，中国在这方面一是起步较晚，二是政府投资情况不如某些国家，三是政治挂帅接后是振兴经济的刚刚起步，工农业生产、化石能源可以满足。 随着中国的经济振兴，工农业生产对化石能源需要的比值猛烈上升，企业院内对能源的消耗量需汽车排队供应，马路上汽车的车流，使横过马路的行人需等老长一段时间，但国外出现经济滑坡的国家，消息接连再三，经济滑坡的面积并不是小面积的，能维持人民正常生活是其当务之急。美国已是负债累累，其经济状况与中国相比正相反。本技术抓住的是廉价的天然资源，一本万利，一但技术成熟转化成商品出售，也可能早就是上期热潮中美国人、英国人、日本人们的想法。由此推理，本技术此时的出现与当年外国人的想法有换位关系。更何况“科技是第一生产力”，科技兴国的国度呢？ 十六、前景展望 专著《海洋能资源开发利用》丛书的褚同金先生，对研制“组件式设备”率先提出的倡导，并寄于很大的希望，说出“波浪能发电可占领替代能源市场的1/3”。能源与动力工程学院的程友良先生，对振荡浮子吸收波浪能的效率较高，能做出肯定，并断定具有良好的发展前景。两位先生对研制新的波浪能转换装置所给出的定义，《组合式采波单元体装置》都能体现出来，况且起主要采集波能的内浮式浮子的传力，采用的是磁传力，无其他机械件的损坏现象产生，起辅助采集波能的水陀，在做功时它含水做功又是平稳的，凡传力的机械部分，全部隔水上置无腐蚀现象及六棱柱框架均为三角形构成装置使用寿命较长。展开采波，集中供力的传力路线中，设计有初级汇力和二次汇力，能确保向待配设的发电机提供力值大、平稳、持续的机械动力，并使整体装置具有可做为组成采波方阵中的基本组件使用的效果，本技术实属首例。预计本技术装置实体，若在小试中被选用的原材料的机械强度能够过关的话，中试和大试就可顺利通过，采用组合式采波单元体装置组成海上采波方阵模式，去模仿光伏发电的模式，挪用到海上去体验的想法将会是如愿地，发展前景是壮观的，为什么？光伏电池和组合式采波单元体装置，都是采集太阳能的基础件，只是一个对光子起作用，一个对光子的热效应能起作用的区别罢了。 若从光子激发电子跃迁填入空穴，成为光伏电池，一直到可筑建大型光伏电站例子来推论，组合式采波单体装置初步设计就是单台装置有展开采波、集中供力的特性，组成方阵后，仍能复现这种特性，预计本技术体建造选材能够理想的话，在试验过程中某处适当作些调整，能得出换能理论数据，将其商品化出现在海上，预计前景是广阔的。近可解决沿海、岛屿用电困难，远可为开采南海海底230—300亿吨石油和16万亿立方米天然气，作业用电奠定基础。 附图1： 组合式采波单元体装置 波力转换工艺流程基本原理示意图  |
