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世界各国大力发展近海波浪能发电

现在世界各国纷纷开始因地制宜,着力寻求当地可获得的廉价能源,如英国、日本、挪威等国家就试图大力发展波浪能发电。

从波浪能开发之处,人们就普遍认为只有离岸深海处的波浪能才值得开发,结果各式各样的研发设计都只关注条件恶劣、工程施工成本高的远距离深水区的波浪能开采。

日前海洋波浪能学者重新评估发现,近海波浪能并不像之前认为的那样缺乏开采价值。《新科学家》(NewScientist)称,该发现将使得人们相信波浪能的开发也许会更加容易、成本更低。

离岸越近可利用波浪能越大

统计学家们在20世纪70年代采用气候观测船和浮标的数据,计算出离岸处50米深、1米宽水域的波浪所携带的能量大约平均40千瓦;这比10米水深处波浪所携带的能量密度要高出一倍。自那以后,该行业普遍将目光聚焦于离岸200至10000米深海域的波浪能,认为产生的波浪能越大,越能够弥补能发电所需的高昂维护费用以及将电力回传到大陆所耗费的资金。

然而最近,英国贝尔法斯特女王大学(Queen''s University Belfast)的马修·富勒(Matthew Folley)表示,波浪能的利用还可以离大陆更近些。富勒使用世界海洋现代计算机模型,计算出近海不同区域所产生的实际波浪能。他发现距离海岸500米至2公里区域的波浪能所携带的能量,已经达到更远海域可用波浪能的80%至90%。富勒认为可开发能量密度达到每1米宽水域18.5千瓦,而岸边更近距离海域波浪所含的能量密度已经达到每1米宽水域16.5千瓦。

过去深水海域波浪能更大的“真知”主要源于上世纪70年代的海洋数据。富勒认为那些数据高估了离岸海域的波浪能,在过去计算时,科研人员使用的是在强烈风暴下的数据;而事实上,即使有狂风暴雨,波浪能设备产生的电能也微乎其微,因为在极端条件下设备会调整为自保模式。

此外,先前人们还假设离岸波浪是有主要方向的,就像近岸海域的波浪倾向于朝岸边移动,但富勒表示,波浪趋向岸边主要是浅海床产生的折射海浪,而这一现象在离岸较远的海域则不会发生。相反,较远海域的波浪来自四面八方,这也就意味着发电场中一些设备采集的波浪会被其他不同方向的波浪抵消,而岸边更近的发电场则可以把波浪采集发电设备排成一列,避免出现抵消的情况。

对于该发现,英国爱丁堡大学(University of Edinburgh)的伊恩·布莱登(Ian Bryden)表示,富勒的数据令人信服。他说:“许多开发商目前仍钟情于深海水域(的波浪能开发),而且似乎不愿改变他们的方向,因为在这方面已经进行了太多投资。”

富勒强调,现在很少有波浪能采集设备的设计能够安置在离岸不远的水域,因为深海波浪上下激荡,更容易被开发,而浅海波浪蕴藏的能量主要来源于来回的运动。但富勒也表示,已经有一些设备能够适应浅水波浪能采集,比如爱丁堡的海蓝碧绿电力公司(Aquamarine Power)开发的“牡蛎”波浪采集器,以及芬兰AW-能源公司开发的波碾器等。

 

 
 
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