2012年9月3日 星期一

用發電船輸送海浪能

用發電船輸送海浪能

論是否到過海邊,我們都知道海浪的力量是十分巨大水力發電機的。如果發生地震,海嘯引發的巨浪更是駭人。多年以來,人們都企圖利用海浪的力量來發電,但是都沒有取得很理想的效果。最近,美國研究人員提出了一種海浪發電船的設想,認為這種方法可以讓海浪發電逐步得以推廣。
  早在30年前,就有美國研究人員對全球的海浪能加以研究,推算的結果是全球海浪能功率約為700億千瓦發電機,其中可以利用來發電的海浪能高達25億千瓦。如果真的都能加以利用,可為數億人提供電能。中國沿海的海浪能約為每米20-40千瓦,總能量達1。7億千瓦。
  其實,早在100年前,法國人波拉歲奎就利用特制的裝置從海浪中獲得了電能。然而,100年過去了,海浪發電依然止步不前,還是處於研究階段,沒有進 入商業開發階段。100年的時間裡,多個國家的研究人員提出了數百種海浪發電方案,最終都因這樣那樣的技術問題而沒有什麼突破。與此同時,起步較晚的海上 風能發電和潮汐能發電都進入了大規模應用階段。
  海浪發電的推廣為什麼這樣難?主要是輸電充電控制器問 題,因為海浪發電不像潮汐發電那樣可以沿著海岸線鋪設電纜。要把廣袤海洋中的海浪能利用起來,需要安裝大量的發電裝置,並在海底鋪設大量的電纜用於輸電。 鋪設電纜造價十分昂貴,而且也容易在地震時被損毀。此外,大量鋪設海底電纜和安裝海浪發電裝置,對海洋生態環境的負面影響十分巨大。
  為了克服現有各種海浪能發電的問題,美國波士頓大學的研究人員安德雷·;夏倫等人決定改變思路,不再把風力發電機發電裝置固定在海洋中,而是采用可移動的發電船。按照安德雷的設想,這艘船長50米,寬15米。發電船可以根據風向和風力大小駛向一個合適的位置,利用那裡的海浪發電。如果遭遇惡劣天氣,發電船可以隨時返回港口避免損失,十分靈活機動。
  海浪發電船安裝的發電設備有兩種,一種是浮球式發電設備,海浪推動浮球上下移動,從而帶動發電機發電;一種是渦輪式發電設備,海浪推動渦輪機旋轉,從 而帶動發電機發電。發電產生的電能儲存在巨大的電容中,一旦電容充滿電,船就駛到港口,把電輸送到公共電網。由於海上的波浪24小時都有,可以連續不斷地 發電;而且它的電能儲存在電容裡,因此可以選擇在用電高峰期釋放電能到公共電網中,緩解當地的用電壓力。
  每艘海浪發電船平均發電20小時就可充滿電,所獲電能為2萬度。若是多艘發電船輪流發電,沿海的居民靠海浪就可以滿足用電需求。安德雷目前已經制造出一個小型的發電船進行試驗,發太陽能發電現它的發電成本比較低廉,大約是每度0。15美元,而風力發電的成本為每度0。15-0。24美元,太陽能的發電成本是每度0。30美元。
  利用海浪發電船發電的好處是很明顯的,它不會對海洋環境帶來不良影響,發電設施也不會因為颶風和地震等自然災害而受損。安德雷還表示,這種發電思路還 可以用到其他船只上,因為目前不少船只還是靠燃油發電來滿足船上的用電需求,十分不環保。如果現在的船只把海上的風能、太陽能、波浪能、溫差能等多種清潔 能源結合起來,可以逐步擺脫對石化能源的依賴。

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