طاقة الأمواج

الطاقة الموجية هي استغلال طاقة أمواج الرياح لأداء أعمال مفيدة ، مثل توليد الكهرباء ، وتحلية المياه ، وضخ المياه. والآلة التي تستغل الطاقة الموجية هي محول الطاقة الموجية ( WEC ).

تتولد الأمواج بشكل أساسي بفعل الرياح التي تمر فوق سطح البحر، بالإضافة إلى قوى المد والجزر، وتغيرات درجات الحرارة، وعوامل أخرى. وطالما أن سرعة انتشار الأمواج أقل من سرعة الرياح فوقها مباشرة، تنتقل الطاقة من الرياح إلى الأمواج. وتتسبب فروق ضغط الهواء بين جانبي قمة الموجة المواجه للريح والجانب الآخر منها ، بالإضافة إلى احتكاك سطح الماء الناتج عن الرياح، في إجهاد القص ونمو الأمواج. ^{[ 1 ]}

تختلف طاقة الأمواج، كمصطلح وصفي، عن طاقة المد والجزر ، التي تسعى في المقام الأول إلى استغلال طاقة التيار الناتج عن جاذبية الشمس والقمر. ومع ذلك، فإن طاقة الأمواج وطاقة المد والجزر ليستا منفصلتين جوهريًا، بل تتداخلان بشكل كبير في التكنولوجيا والتطبيق. ويمكن لقوى أخرى أن تُولّد تيارات ، بما في ذلك الأمواج المتكسرة ، والرياح ، وتأثير كوريوليس ، والتأثيرات البحرية ، واختلافات درجات الحرارة والملوحة .

حتى عام 2023، لم يُستخدم توليد الطاقة من الأمواج على نطاق واسع في التطبيقات التجارية، وذلك بعد سلسلة طويلة من المشاريع التجريبية. بدأت محاولات استخدام هذه الطاقة في عام 1890 أو قبل ذلك، ^{[ 2 ]} ويرجع ذلك أساسًا إلى كثافة طاقتها العالية . ففي المتوسط ​​الزمني، يكون تدفق طاقة الأمواج أسفل سطح المحيط مباشرةً أكثر كثافة بخمس مرات من تدفق طاقة الرياح على ارتفاع 20 مترًا فوق سطح البحر، وأكثر كثافة من 10 إلى 30 مرة من تدفق الطاقة الشمسية. ^{[ 3 ]}

في عام 2000، تم تركيب أول جهاز تجاري لتوليد الطاقة من الأمواج في العالم، وهو جهاز "إيسلاي ليمبيت" ، على ساحل جزيرة إيسلاي في اسكتلندا، وتم ربطه بشبكة الكهرباء الوطنية في المملكة المتحدة . ^{[ 4 ]} وفي عام 2008، تم افتتاح أول مزرعة تجريبية متعددة المولدات لتوليد الطاقة من الأمواج في البرتغال، وهي مزرعة أغوسادورا لتوليد الطاقة من الأمواج . ^{[ 5 ]} وقد انتهى كلا المشروعين منذ ذلك الحين. للاطلاع على قائمة بمحطات توليد الطاقة من الأمواج الأخرى، انظر قائمة محطات توليد الطاقة من الأمواج .

يمكن تصنيف محولات طاقة الأمواج بناءً على مبدأ عملها إلى: ^{[ 6 ] [ 7 ]}

• أعمدة مائية متذبذبة (مع توربين هوائي)
• الأجسام المتذبذبة (مع محرك كهرومائي، توربين هيدروليكي، مولد كهربائي خطي)
• أجهزة منع تجاوز الفيضان (مع توربينات هيدروليكية منخفضة الارتفاع)

سُجِّل أول براءة اختراع معروفة لاستخراج الطاقة من أمواج المحيط عام 1799 في باريس باسم بيير سيمون جيرار وابنه. ^{[ 8 ]} وفي حوالي عام 1910، بنى بوشو براسيك جهازًا مبكرًا لتزويد منزله في رويان ، فرنسا، بالطاقة. ^{[ 9 ]} ويبدو أن هذا كان أول جهاز لتوليد طاقة الأمواج يعتمد على عمود مائي متذبذب. ^{[ 10 ]} وفي الفترة من 1855 إلى 1973، سُجِّل 340 براءة اختراع في المملكة المتحدة وحدها. ^{[ 8 ]}

بدأ السعي الحديث وراء طاقة الأمواج بتجارب يوشيو ماسودا في أربعينيات القرن العشرين. ^{[ 11 ]} اختبر ماسودا مفاهيم مختلفة، وصنع مئات الوحدات المستخدمة لتشغيل أضواء الملاحة. ومن بين هذه المفاهيم، مفهوم استخلاص الطاقة من الحركة الزاوية عند مفاصل طوف مفصلي، والذي اقترحه ماسودا في خمسينيات القرن العشرين. ^{[ 12 ]}

أدت أزمة النفط عام 1973 إلى تجدد الاهتمام بطاقة الأمواج. وأطلقت حكومات في عدة دول، ولا سيما في المملكة المتحدة والنرويج والسويد، برامج تطوير كبيرة لطاقة الأمواج. ^{[ 3 ]} وأعاد الباحثون دراسة إمكانات الأمواج لاستخراج الطاقة، ومن أبرزهم ستيفن سالتر ، ويوهانس فالنيس ، وكجيل بودال ، ومايكل إي. ماكورميك ، وديفيد إيفانز ، ومايكل فرينش، ونيك نيومان ، وسي سي ماي .

أصبح اختراع سالتر عام 1974 يُعرف باسم بطة سالتر أو البطة المُهتزة ، واسمها الرسمي بطة إدنبرة. في اختبارات مصغرة، استطاع جسم البطة المنحني الشبيه بالكامة إيقاف 90% من حركة الأمواج وتحويل 90% منها إلى كهرباء، بكفاءة تصل إلى 81%. ^{[ 13 ]} في ثمانينيات القرن الماضي، تم اختبار العديد من النماذج الأولية الأخرى من الجيل الأول، ولكن مع انخفاض أسعار النفط، تقلص التمويل المخصص لطاقة الأمواج. لاحقًا، أعاد تغير المناخ تنشيط هذا المجال. ^{[ 14 ] [ 3 ]}

أُنشئ أول مركز اختبار لطاقة الأمواج في العالم في جزر أوركني باسكتلندا عام 2003، بهدف إطلاق صناعة طاقة الأمواج والمد والجزر. وقد دعم المركز الأوروبي لطاقة البحار (EMEC) نشر عدد من أجهزة طاقة الأمواج والمد والجزر يفوق أي موقع آخر. ^{[ 15 ]} وبعد إنشائه، انتشرت مراكز اختبار مماثلة في العديد من دول العالم، موفرةً الخدمات والبنية التحتية اللازمة لاختبار الأجهزة. ^{[ 16 ]}

كان من المقرر منح جائزة سالتير البالغة قيمتها 10 ملايين جنيه إسترليني لأول من يتمكن من توليد 100  جيجاواط/ساعة من طاقة الأمواج على مدى عامين متواصلين بحلول عام 2017 (  بمعدل 5.7 ميجاواط تقريبًا). ^{[ 17 ]} إلا أن الجائزة لم تُمنح قط. ركزت دراسة أجرتها جامعة ستراثكلايد وكلية إمبريال عام 2017 على فشل تطوير أجهزة طاقة الأمواج "الجاهزة للتسويق"، على الرغم من استثمار الحكومة البريطانية أكثر من 200 مليون جنيه إسترليني على مدى 15 عامًا. ^{[ 18 ]}

واصلت الهيئات العامة، بل وزادت في العديد من البلدان، تمويل البحث والتطوير في مجال طاقة الأمواج خلال العقد الثاني من الألفية. ويشمل ذلك الاتحاد الأوروبي والولايات المتحدة والمملكة المتحدة، حيث يتراوح المخصص السنوي عادةً بين 5 و50 مليون دولار أمريكي. ^{[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]} وقد أدى هذا، إلى جانب التمويل الخاص، إلى ظهور عدد كبير من مشاريع طاقة الأمواج الجارية (انظر قائمة مشاريع طاقة الأمواج ).

كغيرها من حركات السوائل، يُعدّ التفاعل بين أمواج المحيط ومحولات الطاقة ظاهرة غير خطية من الدرجة العالية. ويتم وصفها باستخدام معادلات نافيير-ستوكس غير القابلة للانضغاط.$$$$ }}p}{\rho }}\\{\vec {\nabla}}\cdot {\vec {u}}&=0\end{محاذاة}}}$$أين${\textstyle {\vec {u}}(t,x,y,z)}$هي سرعة السائل،${\textstyle p}$هو الضغط ،${\textstyle \rho }$الكثافة ،​${\textstyle \nu }$اللزوجة ، و${\textstyle {\vec {F_{\text{ext}}}}}$القوة الخارجية المحصلة المؤثرة على كل جسيم من جسيمات السائل (عادةً الجاذبية ). ومع ذلك، في ظل الظروف العادية، تُوصف حركة الأمواج بنظرية موجات آيري ، التي تفترض أن

• حركة السوائل غير دورانية تقريبًا ،
• يكون الضغط ثابتًا تقريبًا عند سطح الماء، و
• عمق قاع البحر ثابت تقريبًا.

في الحالات ذات الصلة بحصاد الطاقة من أمواج المحيط، عادة ما تكون هذه الافتراضات صحيحة.

نظرية التدفق الكامن الخطي

عند دراسة الموجات والحركات ذات السعة الصغيرة، فإن الحد التربيعي${\textstyle \left({\vec {\nabla }}\phi \right)^{2}}$يمكن إهمالها، مما يعطي معادلة برنولي الخطية،$${\displaystyle {\partial \phi \over \partial t}+{1 \over \rho }p+gz=({\text{const}}){\text{.}}}$$وثالثًا، تترتب على افتراضات آيري ما يلي:$${\displaystyle {\begin{aligned}&{\partial ^{2}\phi \over \partial t^{2}}+g{\partial \phi \over \partial z}=0\quad \quad \quad ({\text{السطح}})\\&{\partial \phi \over \partial z}=0{\phantom {{\partial ^{2}\phi \over \partial t^{2}}+{}}}\,\,\quad \quad \quad ({\text{قاع البحر}})\end{aligned}}}$$تحدد هذه القيود بشكل كامل حلول الموجات الجيبية من الشكل$${\displaystyle \phi =A(z)\sin {\!(kx-\omega t)}{\text{,}}}$$أين${\displaystyle k}$يحدد العدد الموجي للحل و${\displaystyle A(z)}$و${\displaystyle \omega }$يتم تحديدها بواسطة قيود الحدود (و${\displaystyle k}$). خاصة،$${\displaystyle {\begin{aligned}&A(z)={gH \over 2\omega }{\cosh(k(z+h)) \over \cosh(kh)}\\&\omega =gk\tanh(kh){\text{.}}\end{aligned}}}$$ارتفاع السطح${\displaystyle \eta }$ويمكن اشتقاق ذلك ببساطة على النحو التالي$${\displaystyle \eta =-{1 \over g}{\partial \phi \over \partial t}={H \over 2}\cos(kx-\omega t){\text{:}}}$$موجة مستوية تنتشر على طول محور السينات.

عواقب

تكون الحركة التذبذبية في أعلى مستوياتها على السطح وتتناقص بشكل أُسّي مع العمق. مع ذلك، بالنسبة للأمواج المستقرة ( كلابوتيس ) بالقرب من ساحل عاكس، تتواجد طاقة الأمواج أيضًا على شكل تذبذبات ضغط في أعماق كبيرة، مما يُنتج اهتزازات دقيقة . ^{[ 1 ]} تكون تقلبات الضغط في الأعماق الكبيرة صغيرة جدًا بحيث لا تُشكّل أهمية في تحويل طاقة الأمواج.

يُظهر سلوك موجات آيري نظامين مثيرين للاهتمام: المياه التي يزيد عمقها عن نصف طول الموجة، كما هو شائع في البحار والمحيطات، والمياه الضحلة، حيث يزيد طول الموجة عن عشرين ضعف عمق الماء تقريبًا. تتميز الموجات العميقة بتشتتها : تنتشر الموجات ذات الأطوال الموجية الطويلة بسرعة أكبر، وتميل إلى تجاوز سرعة الموجات ذات الأطوال الموجية الأقصر. تبلغ سرعة المجموعة في المياه العميقة نصف سرعة الطور . أما موجات المياه الضحلة فهي غير متشتتة: تتساوى سرعة المجموعة مع سرعة الطور، وتنتشر الموجات دون اضطراب. ^{[ 1 ] [ 25 ] [ 26 ]}

يلخص الجدول التالي سلوك الموجات في الأنظمة المختلفة:

موجات الجاذبية الهوائية على سطح المياه العميقة أو الضحلة أو متوسطة العمق

كمية	رمز	وحدات	المياه العميقة ( h > 1 ⁄ 2 λ )	المياه الضحلة ( h < 0.05 λ )	عمق متوسط ​​(جميع قيم λ و h )
سرعة الطور	${\displaystyle c_{p}={\frac {\lambda }{T}}={\frac {\omega }{k}}}$	آنسة	${\displaystyle {\frac {g}{2\pi }}T}$	${\displaystyle {\sqrt {gh}}}$	${\displaystyle {\sqrt {{\frac {g\lambda }{2\pi }}\tanh \left({\frac {2\pi h}{\lambda }}\right)}}}$
سرعة المجموعة [ أ ]	${\displaystyle c_{g}=c_{p}^{2}{\frac {\partial \left(\lambda /c_{p}\right)}{\partial \lambda }}={\frac {\partial \omega }{\partial k}}}$	آنسة	${\displaystyle {\frac {g}{4\pi }}T}$	${\displaystyle {\sqrt {gh}}}$	${\displaystyle {\frac {1}{2}}c_{p}\left(1+{\frac {4\pi h}{\lambda }}{\frac {1}{\sinh \left({\frac {4\pi h}{\lambda }}\right)}}\right)}$
نسبة	${\displaystyle {\frac {c_{g}}{c_{p}}}}$	–	${\displaystyle {\frac {1}{2}}}$	${\displaystyle 1}$	${\displaystyle {\frac {1}{2}}\left(1+{\frac {4\pi h}{\lambda }}{\frac {1}{\sinh \left({\frac {4\pi h}{\lambda }}\right)}}\right)}$
الطول الموجي	${\displaystyle \lambda }$	م	${\displaystyle {\frac {g}{2\pi }}T^{2}}$	${\displaystyle T{\sqrt {gh}}}$	بالنسبة لفترة زمنية معينة T ، يكون حل المعادلة التالية: ${\displaystyle \left({\frac {2\pi }{T}}\right)^{2}={\frac {2\pi g}{\lambda }}\tanh \left({\frac {2\pi h}{\lambda }}\right)}$
عام
كثافة طاقة الموجة	${\displaystyle E}$	جول  /  متر مربع	${\displaystyle {\frac {1}{16}}\rho gH_{m0}^{2}}$
تدفق طاقة الأمواج	${\displaystyle P}$	واط  /  متر	${\displaystyle E\;c_{g}}$
التردد الزاوي	${\displaystyle \omega }$	راد  /  ثانية	${\displaystyle {\frac {2\pi }{T}}}$
العدد الموجي	${\displaystyle k}$	راد  /  م	${\displaystyle {\frac {2\pi }{\lambda }}}$

معادلة طاقة الأمواج

في المياه العميقة حيث يكون عمق الماء أكبر من نصف الطول الموجي ، يكون تدفق طاقة الموجة ^{[ ب ]}

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

حيث P هو تدفق طاقة الموجة لكل وحدة طول قمة الموجة، وH _{_m0} هو الارتفاع الموجي الكبير ، وTe _هو دورة طاقة الموجة ، وρ هي كثافة الماء ، و g هو تسارع الجاذبية الأرضية . تنص الصيغة أعلاه على أن قدرة الموجة تتناسب طرديًا مع دورة طاقة الموجة ومربع ارتفاع الموجة. عندما يُعطى الارتفاع الموجي الكبير بالأمتار، ودورة الموجة بالثواني، تكون النتيجة هي قدرة الموجة بالكيلوواط (kW) لكل متر من طول جبهة الموجة . ^{[ 29 ] [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ]}

على سبيل المثال، لنفترض وجود أمواج محيطية متوسطة، في مياه عميقة، على بعد بضعة كيلومترات من الساحل، بارتفاع موجة يبلغ 3 أمتار وفترة طاقة موجية تبلغ 8 ثوانٍ. يؤدي حل المعادلة لإيجاد الطاقة الناتجة

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

أو 36 كيلوواط من الطاقة المحتملة لكل متر من قمة الموجة.

في العواصف الكبرى، يصل ارتفاع الموجة في أعالي البحار إلى حوالي 15 متراً، وتبلغ فترة طاقتها حوالي 15 ثانية. ووفقاً للمعادلة المذكورة، تحمل هذه الموجات حوالي 1.7  ميغاواط من الطاقة عبر كل متر من جبهة الموجة.

يلتقط جهاز توليد الطاقة من الأمواج الفعال جزءًا كبيرًا من تدفق طاقة الأمواج. ونتيجة لذلك، تتضاءل ارتفاعات الأمواج في المنطقة الواقعة خلف الجهاز.

تُصنّف محولات طاقة الأمواج عمومًا حسب الطريقة والموقع ونظام استخلاص الطاقة . تشمل المواقع الشاطئ، والمناطق القريبة من الشاطئ، والمناطق البحرية. أما أنواع استخلاص الطاقة فتشمل: المكبس الهيدروليكي ، ومضخة الخرطوم المطاطي ، ومضخة الشاطئ، والتوربينات الكهرومائية ، والتوربينات الهوائية، ^{[ 35 ]} والمولدات الكهربائية الخطية .

أكثر أربعة مناهج شيوعًا هي:

• عوامات امتصاص النقاط
• مخففات السطح
• أعمدة مائية متذبذبة
• أجهزة تجاوز التيار

محولات عائمة في الهواء

توفر المحولات العائمة في الهواء موثوقية أعلى نظرًا لوجودها فوق سطح الماء، مما يُسهّل عمليات الفحص والصيانة. ومن أمثلة هذه المحولات:

• أنظمة استخلاص الطاقة ذات التخميد الدوراني مع توربينات في حجرات تحتوي على مياه متذبذبة
• أنظمة البندول ذات المحور الأفقي
• أنظمة البندول ذات المحور الرأسي

تشمل المخاوف البيئية الشائعة المرتبطة بالطاقة البحرية ما يلي:

• تأثيرات المجالات الكهرومغناطيسية والضوضاء تحت الماء؛
• إمكانية التواجد المادي في تغيير سلوك الثدييات البحرية والأسماك والطيور البحرية من خلال الجذب والتجنب والتشابك.
• التأثير المحتمل على العمليات البحرية مثل نقل الرواسب وجودة المياه .
• يمكن أن تؤثر أنظمة الأساسات/الرسو على الكائنات القاعية من خلال التشابك/الاحتجاز.
• تأثيرات القوة الدافعة الكهربائية الناتجة عن كابلات الطاقة تحت سطح البحر .
• خطر اصطدام طفيف
• تراكم الشعاب المرجانية الاصطناعية بالقرب من المنشآت الثابتة
• احتمال حدوث اضطراب في مواقع المبيت

توفر قاعدة بيانات تيثيس إمكانية الوصول إلى الأدبيات العلمية والمعلومات العامة حول الآثار البيئية المحتملة لطاقة تيارات المحيط. ^{[ 47 ]}

يُقدّر إجمالي الطاقة النظرية المُحتملة لتوليد الطاقة من الأمواج عالميًا بأكثر من 2  تيراواط. ^{[ 48 ]} تشمل المواقع ذات الإمكانات الأكبر لتوليد الطاقة من الأمواج السواحل الغربية لأوروبا، والساحل الشمالي للمملكة المتحدة، وسواحل المحيط الهادئ في أمريكا الشمالية والجنوبية، وجنوب أفريقيا، وأستراليا، ونيوزيلندا. وتُعدّ المناطق المعتدلة الشمالية والجنوبية الأنسب لتوليد الطاقة من الأمواج، حيث تهبّ الرياح الغربية السائدة في هذه المناطق بأقصى قوتها في فصل الشتاء.

قدّر المختبر الوطني للطاقة المتجددة (NREL) الإمكانات النظرية لطاقة الأمواج في مختلف البلدان. ​​وقدّر أن إمكانات الولايات المتحدة تعادل 1170 تيراواط/ساعة سنويًا، أي ما يقارب ثلث استهلاكها من الكهرباء. ^{[ 49 ]} وشكّلت سواحل ألاسكا نحو 50% من الإجمالي.

سيكون العائد التقني والاقتصادي أقل من القيم المحددة للعائد النظري. ^{[ 50 ] [ 51 ]}

تُعرف طاقة الأمواج بأنها شكل ثالث من أشكال الطاقة، حيث تُسخّن الشمس (المصدر الرئيسي) سطح الأرض بشكل غير متساوٍ، مما يؤدي إلى هبوب رياح (مصدر ثانوي) عبر المحيطات. ورغم أن تيارات المد والجزر تلعب دورًا أيضًا، إلا أن طاقة الأمواج هي في الأساس نتاج طاقة الرياح. ويقل انتقال الطاقة من مصدر إلى آخر بشكل كبير بسبب القانون الأول للديناميكا الحرارية ، حيث لا تتحول كل الطاقة. في المقابل، يمكن زيادة تركيز الطاقة (كثافة الطاقة) بشكل ملحوظ مقارنةً بمصدر الطاقة السابق. ^{[ 52 ] [ 53 ]} أما بالنسبة لتحويل طاقة الرياح إلى طاقة أمواج، فيعود ذلك إلى أن كثافة الماء أعلى من كثافة الهواء، وإلى التوزيع غير المتساوي للطاقة. وهذا ما يجعل العديد من المواقع حول العالم ملائمة للغاية لتحويل طاقة الأمواج.

يجب معالجة الآثار البيئية. ^{[ 31 ] [ 54 ]} تشمل التحديات الاجتماعية والاقتصادية نزوح الصيادين التجاريين والترفيهيين، وقد تشكل مخاطر على الملاحة. ^{[ 55 ]} يجب توفير البنية التحتية الداعمة، مثل وصلات الشبكة الكهربائية. ^{[ 56 ]} لم تكن محطات تحويل طاقة الأمواج التجارية ناجحة دائمًا. ففي عام 2019، على سبيل المثال، تمت تصفية شركة Seabased Industries AB في السويد بسبب "تحديات كبيرة في السنوات الأخيرة، سواء العملية أو المالية". ^{[ 57 ]}

تخضع تقنيات توليد الطاقة من الأمواج الحالية للعديد من القيود التقنية. تنبع هذه القيود من الطبيعة المعقدة والديناميكية لأمواج المحيط، والتي تتطلب تقنية قوية وفعالة لالتقاط الطاقة. تشمل التحديات تصميم وبناء أجهزة طاقة الأمواج القادرة على تحمل التأثيرات التآكلية للمياه المالحة، والظروف الجوية القاسية، وقوى الأمواج الهائلة. ^{[ 58 ]} بالإضافة إلى ذلك، يتطلب تحسين أداء وكفاءة محولات طاقة الأمواج، مثل أجهزة عمود الماء المتذبذب، وأجهزة امتصاص النقاط، وأجهزة تجاوز الأمواج، التغلب على التعقيدات الهندسية المتعلقة بالطبيعة الديناميكية والمتغيرة للأمواج. ^{[ 59 ]} علاوة على ذلك، يُعد تطوير أنظمة تثبيت فعالة للحفاظ على أجهزة طاقة الأمواج في مكانها في بيئة المحيط القاسية، وتطوير آليات موثوقة وفعالة لاستخلاص الطاقة لتحويل طاقة الأمواج الملتقطة إلى كهرباء، من التحديات التقنية الأخرى في مجال توليد الطاقة من الأمواج. ^{[ 60 ]} ونظرًا لأن تبديد طاقة الأمواج بواسطة حاجز أمواج مرن مغمور أكبر من تبديدها بواسطة هيكل صلب مغمور، فمن المتوقع تبديد أكبر لطاقة الأمواج بسبب الشكل المشوه للهيكل. ^{[ 61 ]}

مزرعة الأمواج (أو محطة توليد طاقة الأمواج) هي مجموعة من أجهزة توليد طاقة الأمواج المتمركزة في موقع واحد. تتفاعل هذه الأجهزة هيدروديناميكيًا وكهربائيًا، وفقًا لعدد الأجهزة والمسافات بينها وتصميمها، فضلًا عن خصائص الأمواج، وهندسة السواحل والقاع، واستراتيجيات التحكم. تُعد عملية التصميم مسألة تحسين متعددة تسعى إلى تحقيق إنتاج طاقة عالٍ، وتكاليف منخفضة، وتقلبات محدودة في الطاقة. ^{[ 62 ]} تُحدث مزارع الأمواج القريبة من الشاطئ تأثيرًا كبيرًا على ديناميكيات الشواطئ. فعلى سبيل المثال، تُقلل مزارع الأمواج بشكل ملحوظ من التعرية، مما يُظهر أن هذا التآزر بين حماية السواحل وإنتاج الطاقة يُعزز الجدوى الاقتصادية لطاقة الأمواج. ^{[ 63 ]} كما تُشير أبحاث إضافية إلى أن مزارع الأمواج الواقعة بالقرب من البحيرات الشاطئية يُمكن أن تُوفر حماية فعالة للسواحل خلال التخطيط المكاني البحري. ^{[ 64 ]}

• طلب براءة اختراع لدى المنظمة العالمية للملكية الفكرية WO2016032360 — 2016 نظام تخزين بالضخ – طلب براءة اختراع "الطاقة الكهرومائية ذات الضغط المخفف"
• براءة اختراع أمريكية رقم 8,806,865 - 2011 ، جهاز تسخير طاقة أمواج المحيط - براءة اختراع بيلاميس/سالتر الهجينة للبط
• براءة الاختراع الأمريكية رقم 4,152,895 - 1979 محرك يعمل بالطاقة الموجية - براءة اختراع "دام-أتول" لشركة لوكهيد مارتن . ^{[ 66 ]}
• براءة الاختراع الأمريكية رقم 3,928,967 - 1974: جهاز وطريقة لاستخراج طاقة الأمواج - براءة اختراع "بطة سالتر" الأصلية
• براءة اختراع أمريكية رقم 4,134,023 - 1977: جهاز يُستخدم في استخلاص الطاقة من أمواج الماء - طريقة سالتر لتحسين كفاءة "البطة".
• براءة اختراع أمريكية رقم 6,194,815 - 1999 مولد طاقة كهربائية دوار كهرضغطية
• براءة اختراع أمريكية رقم 1,930,958 - 1932: محرك الأمواج - محطة بارسونز لتوليد الطاقة من المحيطات - هيرينغ كوف، نوفا سكوتيا - مارس 1925. أول محطة تجارية في العالم لتحويل طاقة أمواج المحيط إلى طاقة كهربائية. المصمم: أوزبورن هافلوك بارسونز - مواليد 1873، بيتيتكودياك، نيو برونزويك.
• محولات طاقة الأمواج التي تستخدم فروق الضغط US 20040217597 A1 — 2004 محولات طاقة الأمواج التي تستخدم فروق الضغط ^{[ 67 ]}

طورت شركة مقرها المملكة المتحدة مغناطيسًا موجيًا يمكنه تحقيق تكلفة موحدة للكهرباء تبلغ 0.01 جنيه إسترليني/كيلوواط ساعة مع الحد الأدنى من الصيانة. ^{[ 68 ]}

• قائمة مشاريع الطاقة الموجية
• قائمة محطات توليد الطاقة من الأمواج
• الطاقة الموجية في أستراليا
• الطاقة الموجية في نيوزيلندا
• الطاقة الموجية في اسكتلندا
• الطاقة الموجية في الولايات المتحدة
• سفينة تعمل بالطاقة الموجية
• مِكبس الموجة
• الطاقة البحرية
• الطاقة المد والجزرية
• تحويل الطاقة الحرارية للمحيطات
• القوة الأسموزية
• مكتب كفاءة الطاقة والطاقة المتجددة (OEERE)
• استهلاك الطاقة العالمي

• كروز، جواو (2008). طاقة أمواج المحيط - الوضع الحالي والآفاق المستقبلية . سبرينغر. ISBN 978-3-540-74894-6.431 صفحة.
• فالنيس، يوهانس (2002). أمواج المحيط والأنظمة المتذبذبة . مطبعة جامعة كامبريدج. ISBN 978-0-521-01749-7.، 288 صفحة.
• ماكورميك، مايكل (2007). تحويل طاقة أمواج المحيط . دوفر. ISBN 978-0-486-46245-5.، 256 صفحة.
• تويدل، جون؛ وير، أنتوني د.؛ وير، توني (2006). مصادر الطاقة المتجددة . تايلور وفرانسيس. ISBN 978-0-419-25330-3.، 601 صفحة.

• بوابة ومستودع للمعلومات حول الطاقة المتجددة البحرية: شبكة من قواعد البيانات توفر وصولاً واسع النطاق إلى معلومات الطاقة البحرية.
• أساسيات الطاقة البحرية: طاقة الأمواج - معلومات أساسية عن طاقة الأمواج.
• قاعدة بيانات مشاريع الطاقة البحرية: قاعدة بيانات توفر معلومات محدثة عن عمليات نشر الطاقة البحرية في الولايات المتحدة وحول العالم.
• قاعدة بيانات تيثيس: قاعدة بيانات تحتوي على معلومات حول الآثار البيئية المحتملة لتطوير الطاقة البحرية وطاقة الرياح البحرية.
• قاعدة بيانات تيثيس الهندسية: قاعدة بيانات تحتوي على معلومات حول التصميم التقني والهندسة لأجهزة الطاقة البحرية.
• مستودع البيانات البحرية والهيدروكينيتيكية: قاعدة بيانات لجميع البيانات التي تم جمعها بواسطة مشاريع البحث والتطوير في مجال الطاقة البحرية الممولة من قبل وزارة الطاقة الأمريكية.
• فيديو طاقة الموجة المتضخمة على يوتيوب
• كيت غالبريث (22 سبتمبر/أيلول 2008). "قوة من البحر الهائج تُثير الخيال" . صحيفة نيويورك تايمز . تاريخ الاطلاع: 9 أكتوبر/تشرين الأول 2008 .
• "قوة الأمواج: الموجة القادمة" من مجلة الإيكونوميست، 5 يونيو 2008