中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：探索開發(fā)清潔的可再生能源，是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要前提。
汪洋大海中，蘊(yùn)藏著一種取之不盡用之不竭的能量——波浪能。
年初，“絕酷”波浪能發(fā)電海上測(cè)試與展示項(xiàng)目在舟山嵊泗落地，開啟了為期一年的海試階段。
先通過(guò)一段視頻沉浸式體驗(yàn)波浪能機(jī)組下水場(chǎng)景。
波浪能發(fā)電機(jī)組下水
波浪能是什么能？
跟潮流能、潮汐能有啥關(guān)系？
先來(lái)補(bǔ)充新的知識(shí)點(diǎn)——海洋能。
海洋能是蘊(yùn)藏在海洋中的可再生能源的統(tǒng)稱，波浪能、潮流能、潮汐能、溫差能、鹽差能都屬于海洋能。
海洋能的利用是指通過(guò)一定方法和設(shè)備把各種海洋能轉(zhuǎn)換成電能或其他可利用形式的能。由于海洋能具有可再生和無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，是一種亟待開發(fā)的新能源。
波浪能，是從海洋或海浪中提取的能量。風(fēng)吹浪移，而風(fēng)的能量又源于太陽(yáng)，所以說(shuō)波浪能是一種沒(méi)有任何污染的可再生能源。
無(wú)風(fēng)三尺浪，有風(fēng)浪過(guò)崗。
波浪沖擊海岸時(shí)會(huì)激起大量浪花，劇烈的垂直和水平運(yùn)動(dòng)蘊(yùn)含大量動(dòng)能，海浪越大，動(dòng)力越強(qiáng)。波浪能是海洋表面所具有動(dòng)能和勢(shì)能的總和。1平方公里海面上可產(chǎn)生20萬(wàn)千瓦時(shí)左右的能量，能源儲(chǔ)量十分豐富。
那波浪能和潮流能、潮汐能有啥關(guān)系？我們得先知道這些能量的起源。
月球、太陽(yáng)等引力作用吸引地球表面海水周期性漲落，這種漲落現(xiàn)象伴隨著兩種運(yùn)動(dòng)，一種是漲潮和退潮引起的海水垂直升降運(yùn)動(dòng)，另一種是漲潮和退潮引起的海水水平運(yùn)動(dòng)，前者稱為潮汐，后者稱為潮流。
潮汐能是海水周期性漲落運(yùn)動(dòng)中具有的動(dòng)能和勢(shì)能。其發(fā)電原理和抽水蓄能發(fā)電類似，水位差表現(xiàn)為勢(shì)能，潮流速度表現(xiàn)為動(dòng)能。由于海水潮汐最守信，最具規(guī)律性，又漲落于岸邊，也最早為人們所認(rèn)識(shí)和利用。在各種海洋能的利用中，潮汐能技術(shù)的利用是最成熟的。
潮流能指潮水流動(dòng)的動(dòng)能。其發(fā)電原理和風(fēng)力發(fā)電類似，“水下風(fēng)車”將海水的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能進(jìn)而轉(zhuǎn)化為電能。與波浪相比，潮流的變化更加平穩(wěn)且規(guī)律。潮流能隨潮汐的漲落平均每天2次改變大小和方向。
波浪能是怎么發(fā)電的呢？
波浪能發(fā)電，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)是指利用一定的機(jī)械裝置，將波浪中蘊(yùn)含的能量捕獲后，轉(zhuǎn)換成電能的一種發(fā)電方式。
波浪能的發(fā)電方式有很多種，按照不同的能量轉(zhuǎn)換形式分為機(jī)械式發(fā)電、氣動(dòng)式發(fā)電和液壓式發(fā)電。
機(jī)械式發(fā)電是利用物體在波浪作用下產(chǎn)生振蕩和搖擺運(yùn)動(dòng)，通過(guò)傳動(dòng)裝置將波浪能從往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為單相旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
“絕酷”第三代新型波浪發(fā)電機(jī)發(fā)電原理就基于此。這臺(tái)外形酷似巨大火柴盒的機(jī)組，通過(guò)一種獨(dú)特的單向整流裝置，將海浪的隨機(jī)上下波動(dòng)轉(zhuǎn)化為單向連續(xù)水流，使水渦輪持續(xù)圍繞著同一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，再驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生源源不斷的電能。
波浪能發(fā)電原理
這個(gè)家伙長(zhǎng)3米、寬3.5米、高5.1米，別看箱體不起眼，裝機(jī)容量?jī)H15千瓦，但0.3米的波高就能讓它發(fā)電。
波浪能發(fā)電機(jī)組下水
氣動(dòng)式發(fā)電是利用波浪帶動(dòng)氣室壓力的變化，通過(guò)氣室、氣袋等泵氣裝置將波浪能轉(zhuǎn)換成空氣能，再由汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
具體來(lái)講是利用波浪產(chǎn)生的水面位置變化引起容器內(nèi)空氣容積變化，通過(guò)壓縮容器內(nèi)的空氣驅(qū)動(dòng)葉輪，進(jìn)而帶動(dòng)發(fā)電裝置發(fā)電。
氣動(dòng)式發(fā)電原理圖
液壓式發(fā)電是利用波浪壓力的變化，通過(guò)某種泵液裝置將波浪能轉(zhuǎn)換為液體(油或海水)的壓能，再由油壓馬達(dá)或水輪機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
當(dāng)有浪潮襲來(lái)，設(shè)備上的圓形浮標(biāo)就會(huì)隨著海浪上下浮動(dòng)，帶動(dòng)機(jī)械臂擺動(dòng)，激活液壓泵，從而使閉合回路中的液體在高壓的環(huán)境下得以循環(huán)，最終達(dá)到發(fā)電的目的。
波浪能前景如何？
波浪能由于其儲(chǔ)量大、分布廣、綠色可再生、易于直接利用等優(yōu)勢(shì)，在眾多新能源中脫穎而出。
1.對(duì)生態(tài)環(huán)境友好
波浪能是一種無(wú)窮無(wú)盡的資源，且是一種完全清潔的能源。我國(guó)波浪能的理論存儲(chǔ)量為7000萬(wàn)千瓦左右，沿海波浪能能流密度大約為每米2千瓦至7千瓦。在能流密度高的地方，每1米海岸線外波浪的能流就足以為20個(gè)家庭提供照明，應(yīng)用發(fā)展?jié)摿薮蟆?
2.防止土地資源破壞
波浪能發(fā)電裝置可建在海上，從而減輕對(duì)陸地環(huán)境的影響，例如土壤污染等。此外，與化石燃料開采不同，使用波浪能可以維持土地自然狀態(tài)，避免破壞土地資源。
3.能源供應(yīng)安全穩(wěn)定
波浪能抵抗臺(tái)風(fēng)打擊、船舶撞擊能力強(qiáng)，其能量供應(yīng)比太陽(yáng)能、風(fēng)能穩(wěn)定。建立強(qiáng)大的波浪能發(fā)電設(shè)施可以減輕對(duì)化石燃料的過(guò)度依賴。
