近日，中国哈工程船舶学院周宇、耿敬教授团队在Nature旗下首个工程领域子刊《Communications Engineering》发表重要研究成果，系统揭示了抛物线型聚能海岸与振荡水柱(Oscillating Water Column, OWC，一种将波浪能转换为电能的主流装置，简单来说就像“水下打气筒”，利用波浪上下运动压缩空气推动涡轮发电的设备)波能装置耦合下的能量传递与俘获机理，为解决中国近海波浪能流密度偏低的工程化利用难题提供了全新技术路径。

波浪能是海洋可再生能源家族中极具开发潜力的“潜力股”，和我们熟悉的潮汐能、海上风电相比，它的能量密度更高、分布范围更广，就像海上随处可见的“移动充电宝”，随时随地都能提供清洁能源。中国海域波浪能资源总量丰富、覆盖范围广，但大部分海域的波浪能分布比较分散，就像细小的水流很难推动水车发电一样，传统的波浪能发电装置很难高效捕获这些分散的能量，这也成了波浪能大规模普及应用的主要障碍。

振荡水柱(OWC)技术凭借结构简单、不容易损坏、适合海上长期运行的优势，是当前波浪能转换领域最有可能率先实现大规模应用的技术路线之一。不过传统的OWC装置有个明显的短板：它只对特定频率的波浪“感兴趣”，只有当波浪的起伏频率和装置自身的共振频率匹配时，才能高效工作，就像秋千只有按照固定节奏推才能荡得高。但实际海洋里的波浪频率是多变的，时大时小，时快时慢，这就导致传统装置的实际发电效率大打折扣。

团队围绕抛物线聚能海岸耦合OWC装置在汇聚波场中的高效俘能问题，构建了基于势流理论的二阶时域高阶边界元数值模型，并结合模型试验分阶段验证了模型的准确性，建立了适用于不同尺度及多气室耦合条件的非线性气动模型，突破了传统依赖单一工况反复标定的局限，为后续同类研究提供了重要的方法支撑。

团队提出的新型单/双气室OWC波能装置构型，显著提升了能量俘获效率和有效工作频带宽度，有效解决了中国近海波浪能流密度偏低的工程化利用难题，为中国海洋可再生能源开发利用提供了关键技术支撑，对推动波浪能发电技术的规模化、产业化应用，让更多家庭用上来自海洋的清洁能源，具有重要意义。