怎么利用波浪來發(fā)電？

諸葛旭

海底的招財機器貓？

在開發(fā)綠色能源的建議當中，一直有“為什么不利用波浪來進行發(fā)電”的聲音存在。就在2020年，科學(xué)家終于能利用波浪來進行發(fā)電了——澳大利亞一家專門研究波浪能源的公司發(fā)明了一個名字叫做“威沃勒”的海浪發(fā)電裝置，它能將海浪的動能轉(zhuǎn)化成電能。威沃勒的發(fā)電原理其實非常簡單，就是簡單的動能發(fā)電，跟風(fēng)力發(fā)電所利用的原理一樣。

威沃勒主要由一塊可前后搖擺的巨大活動板以及一個液壓發(fā)電機組成。波浪在上岸以及退岸時，會推動活動板前后搖擺，就像招財機器貓前后搖擺的手那樣?；顒影逡矔昂髱右簤喊l(fā)電機里的活塞，進而產(chǎn)生電能。發(fā)電機所產(chǎn)生的電能會通過連接的電纜，傳輸?shù)桨渡系陌l(fā)電廠當中。＼

在布置威沃勒之前，工程師會先評估波浪的規(guī)模，然后決定要在哪放置威沃勒。不過無論怎樣，放置的位置一般在距離海岸線0.3至2千米的地方，而安裝位置則在水下8至20米處。由輪船進行運輸，而整個模塊會被固定在海底。

一個威沃勒模塊的發(fā)電功率在350～1000千瓦之間，而一個發(fā)電廠往往會布置多個威沃勒模塊。另外，威沃勒完全是利用液壓來進行工作，并且外殼會進行嚴格的密封，所以它不會有石油泄漏等環(huán)保的隱患。

如今，威沃勒已在葡萄牙的海邊投入使用。科學(xué)家也將借此機會測試它的抗風(fēng)暴功能，以及觀察其對海洋生態(tài)環(huán)境的影響。

波浪發(fā)電拍

另外一種波浪發(fā)電裝置叫做“外波”，它則用“拍”來捕獲波浪的動能。外波的底座安裝在10～40米的海底處。底座上方伸出一個個側(cè)斜的拍子。

經(jīng)過特殊設(shè)計的拍子可以捕獲任意方向的波浪。拍子與底座連接處的內(nèi)部，直接裝有液壓水泵裝置，而液壓水泵又與拍子直連。水泵并不直接參與發(fā)電。

首先，波浪推動拍子進行隨意方向的活動。接下來，水壓和波浪帶來的動能會帶動液壓水泵進行泵水運作，把海水直接泵至岸上的發(fā)電廠里，此時海水上岸的水壓可達3535～7575千帕，是大氣壓強的35～75倍。最后，泵上岸的海水會推動發(fā)電廠里的渦輪發(fā)電機轉(zhuǎn)動，進而生產(chǎn)出電能。科學(xué)家估計，一個外波發(fā)電廠發(fā)電功率至少有20兆瓦。

除了前面提到的兩種，還有許多波浪發(fā)電裝置正在設(shè)計當中。例如波浪水母機器人，根據(jù)科學(xué)家的設(shè)計，它能隨波浪上下擺動，進而驅(qū)動水泵，把海水泵上岸上的發(fā)電廠。又例如橡膠膜空氣渦輪發(fā)電機，按照設(shè)計，它會安裝在海底。波浪擠壓橡膠膜，推動里面的空氣，帶動渦輪發(fā)電機，進而生產(chǎn)出電……可以想象，在未來可能會有各種新奇的波浪發(fā)電裝置出現(xiàn)在海岸邊。