书城科普读物宝藏与海洋
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第9章 波浪能与海流发电

即使在晴朗无风的日子里,海面仍是动荡不定的,波浪起伏不停地拍打着海岸。波浪是由风吹海水而引起的。波浪能主要是由风的作用引起的海水沿水平方向周期性运动而产生的能量。波浪能是巨大的,一个巨浪就可以把13吨重的岩石抛出20米高。一个波高5米、波长100米的海浪,在一米长的波峰片上就具有3120千瓦的能量,由此可以想象整个海洋的波浪所具有的能量该是多么惊人。波浪能发电是利用波浪的推动力,使波浪转化为推动空气流动的压力来推动空气涡轮机叶片旋转而带动发电机发电。波浪发电设计方案最多,但是因为波浪能源分散,本身破坏力大,开发技术到现在为止还不成熟。据计算,全球海洋的波浪能达700亿千瓦,可供开发利用的为20亿~30亿千瓦,每年发电量可达9万亿度。

我国对波浪能的研究始于20世纪70年代,在1975年曾研制成一台1千瓦的波力发电浮标。80年代以来获得较快发展,我国成功研制航标灯用波能发电装置,并根据不同航标灯的要求,开发了一系列产品,与日本合作研制的后弯管型浮标发电装置,已向国外出口,该技术属国际领先水平。1989年,我国第一座波力电站在南海大万山岛建成,装机容量3千瓦。2000年,我国首座岸式波力发电工业示范电站——广东汕尾100千瓦岸式波力发电站建成,标志着我国海洋波力发电技术已达到实用化水平和推广应用条件。

我国波力发电虽起步较晚,但发展很快。微型波力发电技术已成熟,小型岸式波力发电技术进入世界先进行列,但我国波浪能开发的规模远小于挪威和英国。

大洋中的海水从来都不是静止不动的,它像陆地上的河流那样,长年累月沿着比较固定的路线流动着,这就是海流。不过,河流两岸是陆地,而海流两岸仍是海水。在一般情况下,用肉眼是很难看出来的。世界上最大的海流,有几百公里宽、上千公里长、数百米深。大洋中的海流规模非常大。由于海流遍布大洋,纵横交错,川流不息,所以它们蕴藏的能量也是可观的。例如世界上最大的暖流——墨西哥洋流,在流经北欧时为1厘米长海岸线上提供的热量大约相当于燃烧600吨煤的热量。据估算世界上可利用的海流能约为0.5亿千瓦,而且利用海流发电并不复杂。海流发电也受到许多国家的重视。

年,美国试验了一种名为科里奥利斯的巨型海流发电装置。该装置为管道式水轮发电机,机组长110米,管道口直径170米,安装在海面下30米处。在海流流速为2.3米/秒条件下,该装置获得8.3万千瓦的功率。日本、加拿大也在大力研究试验海流发电技术。我国的海流发电研究也有样机进入中间试验阶段。

世纪90年代以来,我国开始计划建造海流能示范应用电站,在八五、九五科技攻关中均对海流能进行连续支持。目前,哈尔滨工程大学正在研建75千瓦的潮流电站。意大利与中国合作在舟山地区开展了联合海流能资源调查,计划开发140千瓦的示范电站。因此要海流做出贡献还是有利可图的事业,当然也是冒险的事业。