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波浪发电装置

由于本世纪70年代的石油危机,各国开始把注意力转移到利用本地资源,寻找最适宜的廉价能源上。沿海国家便把希望寄托在汹涌澎湃的巨浪上。以太阳能与风能比较,波浪有几个优点:在最耗能源的冬季,可以利用的波浪能量最大,而太阳能则恰恰相反;波浪随时可以利用,海面极少平静,而风则时有时无。

当然,波浪能的利用并不容易,大海上也并非处处都波浪汹涌。赤道地带风少,两极附近冰多,波浪主要集中在南北极40 - 60度之间。例如英国西部的海岸,就有风不断从北大西洋吹来,因此波浪中蕴藏的能量大得惊人,在理论上足以提供英国所需的全部能源而有余。而我国台湾岛周围的海浪总能量约为全岛所需能源的一万倍以上。日本海、黑海、墨西哥湾都有无穷尽的海浪能源。

目前,世界上有30多种不同类型的波浪能发电装置。从发电形式上看,一种是利用波浪的上下运动,一种是利用波浪的推进力。1974年英国爱丁堡大学的素尔特发明了一种凸轮式浮筒发电装置,称作“点头浮架”或“鸭子”。这种装置实际上是一串脊索式浮体,波浪涌来,“鸭子”的嘴随波浪上下摆动,驱动“鸭子”体内的小发电机,这种装置吸收波浪能量的效率非常高,可惜构造太复杂,成本过高,也不甚可靠,无法普及。

1975年,英国研制一种单向水流发电机,装在海底,虽解决了海面分留和控制问题,但终因造价太高、发电量太小而于1979年被搁置。还有1976年设计的浮阀式发电装置,也因成本问题而终止。

1979年,第一套大规模波浪发电装置在日本海岸外试用,起伏的水柱象活塞一样,把空气压过涡轮机而发电。整个装置像一艘大船,名曰“海明”,长近20米,宽亦10多米,重达500吨,共有22个水柱,10台发电机。这样一个庞然大物,实际发电量还是少得可怜。

目前,利用波浪发电研究的重点:一是降低造价;二解决海上分留、海滩位移、海船受阻等一系列问题。当然,用于航标灯、灯塔上的小型波浪能发电装置已经在使用,它比燃料电池、太阳能电池要安全可靠,还有结构简单、持续发电时间长、成本低、兼有防波作用等优点。

波浪发电是20世纪末才有的新事物,前途如何,要到21世纪才见分晓。

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