大理石墓场调教漫画:海洋能源利用技术及其进展 -

来源：百度文库编辑：中财网时间：2024/05/01 21:29:56

海洋能源利用技术及其进展

本文出自: 能源世界网作者: 众神之翼点击率: 1922

海浪为人类发电了

　　最近，在葡萄牙海域装置了一套商业规模、按实际尺寸制造的海浪发电系统——Pelamis(借用希腊语中的“海蛇”)。整个系统是由铰链组合在一起的三个钢制大圆柱，用锚在海底固定，它们半浮在海面上，并和海浪总的走向一致。圆柱的直径3.5米，长度有120米，比标准足球场还长。设计发电能力是750千瓦。

　　系统的发电原理看上去很简单：当海浪涌过系统时，使几个组件上下运动。这时，连接其间、装有铰链的管道弯曲，泵动内中的高压油液推动液压马达，继而带动发电组件发出电力。一个独特的设计是，油液先集中到一个内腔平滑的积聚区，通过这里再出发，油液就能保持恒定的速率。

　　在制造这台实际尺寸的机组前，先试制了好几个缩小样机，比例逐步增大，系统的设计也日益完善。现在发电机组的安装区域深藏在圆柱内部，和油液舱完全隔离。这样，一旦密封失灵，也只有液压马达被浸。所有系统部件都经由电力转换舱顶吊入，最大部件不超过3吨重，只需使用轻型起重设备。

　　装置中有一个油到水的热交换器，它的作用是将多余的能量回归到大海中，并在一旦电网切断，发电无出路时提供必需的热负荷。整套装置总体的电力转换效率，从低负荷时的约70%到满负荷时的超过80%。

　　3个发电组件均由690V三相通用母线连接。使用单一变压器来升高电压以便传输，高压电由柔性脐状电缆传输过海床，再通过普通海底电缆送到海岸。

　　这台实物大小的机组经过设在奥克尼的欧洲海洋能源中心测试，在超过1000小时的试运行中没有发生重大技术故障。它由世界一流的W.S.Atkins海事事务所按挪威船级社的标准认证。美国有4个州表示要考虑在其沿海岸7-10公里的位置，装置这个系统。

　　由于海浪的能量都集中在海面附近，50米深度下波浪就很小，这使海浪成为高度集中的能量源。专家们建议Pelamis放置在水深约50米的位置，这里产生上涌海浪的机会较多。而这里通常离海岸5-10公里，所需的水下电缆(它是成本的重要部分)也不算太长。当然，还要避开水下障碍，以免它吸收海浪的能量；要注意其他人对海岸线的利用方式，诸如商船航线、捕鱼、养殖或休闲，尽量避免冲突。

　　研究还表明，海浪在一天中每小时和一年中逐日变化方面小于其他可再生的资源(如风或太阳)，使它有望成为“全天候能源”。更绝的是，数据表明欧洲西海岸海浪随季节的变化正好接近于欧洲西部电力消费随季节的变化趋势。

　　专家画出一张欧洲西海岸各处海浪潜能的分布位置图。他们指出，平均波能超过每米15kW水平的任何地点，都有希望以具有竞争能力的成本进行商业发电。在西欧最有希望的是英国和爱尔兰(西海岸都在每米70kW上下)、法国、西班牙、葡萄牙和挪威。有人估计英国的海浪能量资源是现在电力需求的2-3倍。而只要开发其中的5%，就可相当于核电工业能给出的能量。

　　已经制订了未来的海浪发电场计划，由多机组连编组成，通过单一电缆连接到岸。一个典型的规模是30兆瓦，占1平方公里的海面，可以为2万个家庭提供足够的电力。像爱丁堡那样的城市可以由20个这样的海浪发电场来供电。

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