“海蛇”瞄準(zhǔn)海浪

通過(guò)發(fā)展核心Pelamis海浪發(fā)電技術(shù)，PWP正在海浪能源開發(fā)的道路上大步前進(jìn)。

位于澳大利亞東部海岸中段的澳大利亞黃金海岸是世界上最著名的沖浪天堂之一，這里氣候宜人、日光充足，因沙灘為金色而得名。每年有大量的游客成群結(jié)隊(duì)地來(lái)到黃金海岸享受這里的陽(yáng)光、沙灘和海浪，他們沖浪、游泳、聚會(huì)、再?zèng)_浪。海浪為人類提供了無(wú)限的樂趣和歡樂。然而，海浪也可能極具破壞性。2004年底的那場(chǎng)印尼海嘯，或許許多人還心有余悸，在這場(chǎng)海嘯中，巨大的海浪奪去了至少17萬(wàn)人無(wú)辜的生命。

海浪似乎在展現(xiàn)著他那不羈的無(wú)窮的力量。據(jù)測(cè)試，海浪對(duì)海岸的沖擊力每平方米達(dá)20至30噸，最大甚至可達(dá)60噸。大約每?jī)蓚€(gè)小時(shí)，就有6萬(wàn)億瓦小時(shí)那么多的能量出現(xiàn)在全世界的海岸線上。

海浪巨大的能量讓面臨能源危機(jī)的人們興奮不已。2006年碳信托基金會(huì)(carbonTrust)曾提交的一份報(bào)告，指出海浪能和潮汐能可以提供英國(guó)20％的電能。這家專門幫助英國(guó)政府解決減少溫室氣體排放問題的機(jī)構(gòu)似乎找到了解決問題的辦法，因?yàn)閳?bào)告中給出的數(shù)字比之前估計(jì)的數(shù)字高出四倍多。而與此同時(shí)，據(jù)隸屬于美國(guó)國(guó)家能源部的國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)估測(cè)，利用東海岸地區(qū)的海浪能可提供超出整個(gè)大平原地區(qū)全部風(fēng)力發(fā)電潛能10至25倍以上的電能。

PWP實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想

其實(shí)，很早以來(lái)人們就注意到了海浪巨大的能量可以為人類所利用。早在1799年，就有一對(duì)法國(guó)父子發(fā)明了一種可以隨海浪波動(dòng)從而驅(qū)動(dòng)岸邊的水泵和發(fā)電機(jī)的漂浮杠桿。日本在1964年研制成了世界上第一個(gè)海浪發(fā)電裝置——航標(biāo)燈，然后又在70年代末研制成了一種大型海浪發(fā)電機(jī)。1974年英國(guó)愛丁堡大學(xué)工程科學(xué)院教授、海洋能專家和發(fā)明家、英國(guó)皇家科學(xué)院成員斯蒂芬·沙特教授也設(shè)計(jì)出了一種被稱為“Salter點(diǎn)頭鴨”的波能裝置。目前，世界上已有幾百臺(tái)海浪發(fā)電裝置投入運(yùn)行，但它們的發(fā)電能力都比較小，難以投入大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用中。

其中最大的問題是海浪發(fā)電機(jī)價(jià)格現(xiàn)在比較昂貴，造成海浪發(fā)電成本比較高。據(jù)估計(jì)，利用海浪發(fā)電的成本大多介于10至20便士(折合18至36美分)每千瓦時(shí)(kwh)，而天然氣發(fā)電的成本大約是4便士每千瓦時(shí)(4p／kwh)；另外一個(gè)就是技術(shù)問題，海浪能發(fā)電機(jī)必須能防風(fēng)暴抗腐蝕，同時(shí)還需要能有效地轉(zhuǎn)換海浪能為電能。

然而，來(lái)自愛丁堡的PelamisWavePowerLtd所研發(fā)的“海蛇號(hào)”海浪發(fā)電機(jī)(Pelamis Wave Energy Converter，PWEC)，讓投資者看到了海浪發(fā)電商業(yè)化應(yīng)用的前景與希望。2004年，“海蛇號(hào)”海浪發(fā)電機(jī)在位于英國(guó)蘇格蘭東北角的奧克尼海浪發(fā)電試驗(yàn)場(chǎng)測(cè)試成功。2006年10月3日，全球首座商業(yè)規(guī)模的海浪發(fā)電廠在葡萄牙北部正式啟動(dòng)，該海浪發(fā)電廠由三組“海蛇號(hào)”發(fā)電機(jī)組成。2007年2月，英國(guó)能源公司“蘇格蘭電力”開始建設(shè)該國(guó)最大的海浪能電廠，該電廠安裝了4臺(tái)“海蛇號(hào)”海浪能發(fā)電機(jī)，裝機(jī)總量3000千瓦。而經(jīng)加州Palo Alto電力研究協(xié)會(huì)智囊團(tuán)裁定，Pelamis成為唯一一個(gè)允許安裝在緬因州、華盛頓、俄勒岡州和夏威夷進(jìn)行測(cè)試運(yùn)行的海浪能源系統(tǒng)。

踏浪發(fā)電的“海蛇號(hào)”

Pelamis是希臘語(yǔ)，即海蛇的意思，這是一個(gè)頗為形象的名字。它利用了仿生技術(shù)，每臺(tái)發(fā)電機(jī)由4節(jié)直徑為3.5米的圓柱形浮筒組成，每?jī)蓚€(gè)金屬節(jié)段之間用鉸鏈連接起來(lái)，總體看起來(lái)，就像是一條大海蛇。“海蛇”用錯(cuò)在海底固定住并和海浪的方向一致，它在水平和豎直方向都可以有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)海浪經(jīng)過(guò)，這些圓筒會(huì)像海蛇的身子一樣隨著波浪上下起伏，關(guān)節(jié)處的上下運(yùn)動(dòng)與側(cè)向運(yùn)動(dòng)會(huì)推動(dòng)圓筒內(nèi)的液壓活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，把液壓油從發(fā)動(dòng)機(jī)中間壓過(guò)去，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。電力隨后通過(guò)一根接到海底的輸送電纜輸送到海岸。

這項(xiàng)聰明的仿生設(shè)計(jì)，使得“海蛇號(hào)”具有了很強(qiáng)的抗擊強(qiáng)烈海浪的能力，此前很多其他海浪發(fā)電機(jī)的先驅(qū)都曾被狂暴的海浪給毀壞過(guò)。在1000多個(gè)小時(shí)的測(cè)試運(yùn)行中，“海蛇號(hào)”沒有出現(xiàn)重大技術(shù)問題，這為它投入大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

PWP的下一步

對(duì)于先前研發(fā)的各種技術(shù)，PWP希望隨著在市場(chǎng)上的鋪開，能夠?qū)⑺鼈兊某杀敬蠓鹊亟档汀Ｄ壳癙WP正著手于將Pelamis WEC發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電成本降低以使它能夠與風(fēng)能以及其他可再生能源技術(shù)相比擁有充分的競(jìng)爭(zhēng)力。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，利用Pelarnis設(shè)備的海浪能源有望成為新一代的成本最低的能源之一，特別是在傳統(tǒng)能源價(jià)格越來(lái)越高的情況下。

對(duì)于此目標(biāo)，WPW在接下來(lái)需要對(duì)該系統(tǒng)改進(jìn)的關(guān)鍵部分包括：設(shè)備結(jié)構(gòu)的最佳化；通過(guò)開發(fā)利用其他可替代的結(jié)構(gòu)材料來(lái)降低成本；為大規(guī)模生產(chǎn)提高結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的穩(wěn)定性；和提高系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化的效率。另外，通過(guò)把大量的Pelamis設(shè)備鏈接組裝起來(lái)，組成鏈條式發(fā)電機(jī)組，這樣通過(guò)規(guī)模化集約經(jīng)營(yíng)也能降低一些成本。

通過(guò)發(fā)展核心Pelamis海浪發(fā)電技術(shù)，PWP正在海浪能源開發(fā)的道路上大步前進(jìn)。

相關(guān)鏈結(jié)：

PWP的商業(yè)模式

PWP與項(xiàng)目開發(fā)商、能源公司及公共事業(yè)單位一起合作，探索利用海浪能源發(fā)電的方法，以應(yīng)對(duì)全球范圍內(nèi)對(duì)清潔的、可持續(xù)的和可再生的能源的需求。

PWP依靠自主研發(fā)的Pelamis設(shè)備，承擔(dān)海浪發(fā)電站項(xiàng)目的建設(shè)與安裝工程，同時(shí)，也提供操作與維護(hù)的服務(wù)以支持這些項(xiàng)目。

此外，PWP也為項(xiàng)目開發(fā)商提供可行性研究，以確保在不同地理環(huán)境下發(fā)電站的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。