+ j9 n' W4 D/ `6 E 致力于从海洋中获取可再生能源的研究真正开始于上世纪70年代石油危机期间。世界能源委员会表示，全球可利用的海洋能估计可产生1000万亿瓦小时电量，但利用海洋能的步伐一直进展缓慢。 ! o! w4 ?; t2 o1 h1 T# b D, P5 f1 _( W' ]7 ]4 J. e1 o8 D/ j; G
9 ?* _3 U7 q2 D6 c/ e 4 ^; l0 r- ]) p ) Q4 F! w4 _" w+ E5 W# e& ~ # v' X, S* q) D0 g6 a世界上第一个商业海浪发电厂——“海蛇”位于葡萄牙北部海岸，2008年刚刚投入运转。“海蛇”的发电机是一个150米长的钢铰接结构，通过弯曲移动带动水轮发电机发电，可产生750千瓦电量。& R9 b8 r, w+ g* U$ Z. Y
1 `$ w: t5 ^- Z9 ]3 m 所谓的“海蛇”是指世界上第一家商业性海浪发电厂，由3个150米长的铰接钢结构组成，其工作原理是利用弯曲移动带动水轮发电机，可产生750千瓦电量。“海蛇”位于葡萄牙北部海岸，令人感到吃惊的是，这个可再生能源领域的里程碑式发电设备于2008年刚刚投入运转。虽然相隔时间较为短暂，但一系列新的竞争对手已纷纷尾随“海蛇”出现，试图与其一较高下。 s, t- I: r- R+ d( y) I& ~; f
4 V# y2 \1 } [1 {" O6 _) t “巨蟒” . |5 Y8 ~. {" `( @! K. j8 r" U4 j. m; a* l, x4 L7 y8 M
名为“巨蟒”的海浪发电机由英国Checkmate 海洋能源公司设计，是一种类似蟒蛇的大型发电设备，由橡胶而不是钢铁制成。“巨蟒”实际上是一根装满水的管子，当海浪在上方经过对其产生挤压时，内部可产生一个“向外膨胀的波浪”，波浪在到达尾端时可带动发电机发电。 # A" i4 M3 @) N) V1 X3 ?9 z% [7 q 5 x0 k$ N( \& c( K8 a. h/ D' d ! I: B' A' ~/ {( v5 W ) m) }: K. r+ z: t) Y5 m( L8 V: |
6 O! D4 M) a: i# H2 Z# v图片展示的是一种利用海浪发电的新奇设计，按比例缩小的“巨蟒”。“巨蟒”的橡胶材料身体柔软可弯曲，内部装满海水。海浪在“巨蟒”内部产生压力波，压力波不断向前行进最终带动尾部的发电机。 - [ I" S4 t! b# }5 k5 ]+ g; ^2 m1 m
据悉，最终设计完成的“巨蟒”宽度将达到7米，长度达到200米，二十五分之一大小的原型已于最近完成测试。“巨蟒”开发人员表示，全尺寸“巨蟒”投入使用后，可满足1000个普通家庭的用电需求。据他们透露，“巨蟒”将于2014年左右投入运转。 - v. x m) g" j3 N9 w8 [
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柱上曼舞 @2 |3 l. M) l# M- O 1 b: @0 m" Y) E 另一种“海浪收割机”立基于一个完全不同的理念——漂浮。对于“海蛇”的接合处以及水力学装置能否在具有腐蚀性的海洋环境下长时间“存活”，英国能源公司Trident Energy的休-彼得·凯利表示怀疑。他指出：“利用海浪发电的最简单方式就是使用附在柱子上的漂浮物，即利用漂浮物的移动带动直线发电机发电。” & I& L* x) ~3 f# S) ? ! j `4 f6 l- G6 W D, A' d 2 k5 k) l9 S& g3 }5 d: F3 U8 a& b. t8 ]; ]+ r3 V7 R# R
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活塞发威--在设计上，这些漂浮物至少要潜入水下6米。其上半部分在海浪经过时被迫向下移动，而后又重新回到原有位置。这一过程会压缩中空结构内部空气，被压缩的空气将穿过所携带的发电机。 / E/ t$ P; c( Y7 Z: S2 _7 O- K+ U# g& ~2 e+ l$ O. r0 @2 H5 P5 k+ {
即便是立基于这样一个看似简单的想法，最终设计出的发电设备所具有的规模也达到令人吃惊的程度。据悉，Trident Energy设计了一种水翼艇状的漂浮物，可在海浪通过时产生上升力以及推进力。凯利说：“与利用体积相似的传统漂浮物相比，水翼艇状漂浮物产生的能量要高出50%。”$ F' i& | K( N
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Trident Energy设计的“海上浮标”内部装有一个直线发电机——通过磁铁的移动产生电量。凯利表示，他们的水翼艇状漂浮平台每个最高可产生1兆瓦电量，试验安装将于2009年夏季在其位于萨福克郡海岸的第一家海上实验场进行。* m4 K# |1 p$ m$ f9 S# C
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水下作业 ( o! {' u: D w7 J+ j9 s9 V* O5 C! m
Trident Energy的其它漂浮物在设计上采用水下作业方式，以避免最恶劣的海上环境。2008年，他们在澳大利亚西部弗里曼特尔附近地区安装了一个漂浮系统。该系统可通过水管将海水泵入岸上水轮机，由于是在岸上，水轮机不会遭受具有腐蚀性和破坏性的海水侵袭。这个漂浮系统名为“CETO”，迄今为止的表现相当不错，第一个商业发电厂定于2009年晚些时候进行部署。Trident Energy表示，一个面积达到5公顷的漂浮物阵列可产生50兆瓦特电量。 ( {3 Z) V+ O' } + e; E6 ~- [& O7 U, N3 ]. M( K# K- x: R' f$ w* v- R
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漂浮的平台--这个位于英国的漂浮平台当前正处于“待业”状态，等待2009年晚些时候被部署到东海岸。漂浮平台与立轴相连，立轴将在海浪的作用下上下移动，进而带动与之相连的发电机发电。7 ?9 W2 k; z& }% G: I
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现在，让我们的目光再回到北半球的阿基米德海浪发电装置(Archimedes Waveswing)，这是另一种位于水下的漂浮物，由英国AWS海洋能源公司设计。每一个“阿基米德”至少要潜入水下6米，上部可像活塞一样相对于下部上下移动。当海浪波峰经过时，活塞向下移动压缩中空结构内部的空气，波谷经过时则向上移动将空气释放出来。AWS表示，被压缩的气体穿过漂浮物内部的发电机；100个阿基米德海浪发电装置所产生的电量可满足5.5万个普通家庭的用电需求。* U6 i4 E3 k) m. i( v; D
2 b' G5 K. z% A3 N3 W; k 与潮汐相伴 : V! T2 I" E( H! s x % G1 n( Q( o" S1 f5 u 最近几个月，几个利用潮汐能发电的新设计也进行了水中测试。其中一个是装有两个涡轮机的固定平台，于2008年在北爱尔兰斯特兰福特湾的潮流中安装完毕，可为当地家庭提供1.2兆瓦特电量。该固定平台运营商海流涡轮机有限公司计划于2011年之前，在威尔士海岸安装一个功率更大的潮汐能发电设备，其发电功率将是位于斯特兰福特湾同伴的10倍。) B* u0 z& e* |$ t0 Q7 b" F
2 S* R; p3 g8 Y- t5 } _2 j 潮汐海浪发电惨遭忽视$ _) y' n1 g3 p% R/ T5 e. _2 }0 B
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TidalStream的约翰·阿姆斯特朗指出，潮汐的潮起潮落相对较为可靠，利用潮汐能发电所能带来的效果绝不亚于风能和太阳能发电装置。然而，虽然后两者的发电量起伏不定，但却获得更大的关注和研发资金。根据英国政府部门“碳信托基金”最近公布的一份报告，海浪能的可靠性同样没有得到应有的重视。 4 t- K& N% Z. F; A B+ ~ & e* N/ N/ n8 x8 S/ _& X2 n$ b& b+ t: m
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! E9 G. a3 _+ a) O. S; U水池测试--这个3米高的支架由英国公司TidalStream制造，最近在法国一个水池内进行测试。最终设计完毕的平台体积将是这个原型的20倍，能够利用潮道中的水流发电。 1 U0 ?' `7 b2 m ?* ?. Y3 y. q2 V' f# F, k
将不稳定的能源——例如风能——引入现有能源格局所遭遇的挑战已经越发明显，在这种形势下，人们对“向海洋要能源”的兴趣不断增长。对于当前测试的一系列海洋能发电设备，究竟哪一个才能成为业内标准，我们仍需对其进行长期考验才能得出一个令人满意的答案。
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狗仔卡
发表于 2009-7-17 20:19:57
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