本项目提出一种综合利用波浪能与太阳能两种新能源的航标装置，推广应用在海洋、江河航标中。

　　1.技术原理及性能指标:

　　（1）完成了波浪理论的研究，确定了设计的理论基础。航标一般是应用在离岸有一定距离且长期使用的装置，大部分时间里航标所接受的波浪是满足微幅波理论的适用条件的。同时，微幅波理论具有广泛的应用范围，应用起来也相对比较简单。综合考虑之后，本项目最终选择微幅波理论(Airy波理论)作为本项目的理论基础。

　　（2）完成了波浪能发电装置的设计。基于振荡水柱式波浪能发电技术原理，完成了波浪能发电装置的设计。该装置结构由保护帽、整流器和控制器、交流永磁发电机、对称翼型空气透平、转轮室五部分组成。该装置采用抗海水腐蚀、耐候性好的全玻璃钢外壳，全塑料转轮，耐海水腐蚀铝合金电机壳体，不锈钢紧固件等。该装置设计发电电压为12V，具有防倒流保护、过充电保护、过电压保护控制系统。

　　（3）完成了波浪能与太阳能发电航标系统的改造。将波浪能发电装置和太阳能电池板安装于航标上，经改造后波浪能与太阳能发电航标系统主要由浮标、波浪能发电装置、太阳能电池板、蓄电池组和航标灯器五部分组成。波浪能发电装置垂直安装在带中心管的浮标上，在波浪作用下，浮标随波浪升沉，而中心管内水柱几乎不动，因而水柱像活塞一样排出和吸入空气，产生往复气流进而推动空气透平带动发电机旋转发电，产生的交流电经整流后输入蓄电池，向航标灯供电。

　　（4）完成了浮标的水动力特性研究。本项目基于光滑粒子流体动力学（SPH）方法建立了数值波浪水槽，验证了水槽的可靠性，然后分析计算了不同波况、不同锚泊角度下浮标的运动响应及锚链力。数值计算结果表明采用30°锚泊角度，浮标的稳定性和安全性才更有保证。

　　（5）完成了波浪能与太阳能发电航标系统的海上投放、测试及波能吸收效率的分析，结果表明该新能源航标中波浪能提供的蓄电池电压为11.9V~13.0V，太阳能提供的蓄电池电压为11.0V~13.5V，两者提供的发电电压相当，波能吸收效率为53%-62%，短波的吸收效果更好。此外，该航标系统经受了12级以上台风的考验，位置未发现明显偏离，航标灯工作状态正常，未出现故障，表明该新能源航标系统能满足日常工作要求。

　　2.技术的创造性与先进性：

　　（1）基于振荡水柱式波浪能发电技术原理，对现有航标进行了改造，将波浪能发电装置和太阳能电池板同时安装于航标上，两者供电可以相互补充，维持航标日夜正常工作，保证航运安全作业。

　　（2）提出采用光滑粒子流体动力学（SPH）方法建立数值波浪水槽，验证了水槽的可靠性，然后分析计算了不同波况、不同锚泊角度下浮标的运动响应及锚链力，来分析浮标的稳定性和安全性。

　　（3）波浪能与太阳能集成的航标系统经过海上测试、电压监测、波能吸收效率分析，结果表明波浪能与太阳能提供的发电电压相当，范围为11.0V~13.5V，波能吸收效率为53%-62%，短波的吸收效果更好。此外，该航标系统经受了12级以上台风的考验，位置未发现明显偏离，航标灯工作状态正常，未出现故障，能满足日常工作要求。

　　3.技术的成熟程度，适用范围和安全性：

　　本项目研究成果已开展了小试，技术可靠、安全，下一步可进一步推广至外海航标技术中。