海浪堪稱“大力士”,其戰績令人驚嘆:拍打在岸邊的海浪曾將3.5噸重的物體拋過法國切波格港60米高的圍墻;在蘇格蘭威克,巨浪將1350噸的龐然大物移動了10米;荷蘭阿姆斯特丹,海中壹塊20噸重的混凝土被海浪掀出7米多高,然後被拋在海面1.5米的防波堤上;1952年,壹艘美國船在意大利西部海面上被海浪壹分為二,殘船被沖得無影無蹤。
據測試,海浪對海岸的沖擊力可達每平方米20 ~ 30噸,特殊情況下甚至可達60噸。科學家們決定利用波浪能發電來造福人類。
中國黃海和東海的年平均波高為1.5m,南海為1m,年平均波周期約為6秒。專家估計,中國領海內總波浪能達到654.38+0.7億千瓦;全球波浪能總量高達25億千瓦,令人驚嘆。
1964年,日本建成了世界上第壹個海浪發電裝置——航標燈。雖然這臺發電機的發電能力只有60瓦,只夠壹盞航標燈,但它開創了人類利用海浪發電的新時代。
利用海浪發電不僅不消耗任何燃料和資源,而且不會產生任何汙染。這是壹種“清潔”的發電技術。而且不占地,只要有浪就能發電。對於那些無法布線的沿海島嶼來說,海浪發電是最合適的。
目前海浪發電主要有三種方式:壹是海浪上下運動產生的氣流或水流使氣(水)輪機旋轉帶動發電機發電;二是波浪裝置前後擺動或旋轉產生氣流或水流,使氣(水)輪機旋轉,帶動發電機發電;第三,將低浪變成小體積的高壓水,然後將高壓水引入高位水池中蓄積,產生高壓水頭推動水輪發電機組發電。
浮標式海浪發電裝置是利用海浪上下運動產生的氣流進行發電的裝置。這個發電裝置有壹個空氣管,管內的水面(相當於壹個活塞)是相對靜止的,水面可以上下移動。由於波浪的起伏,浮筒上下運動,使浮筒體內的空氣活塞腔內的空氣被水面上的“活塞”壓縮膨脹,使空氣沖出空氣活塞腔,從而推動燃氣輪機發電機組發電。
日本也研發了壹種錐形浮浪發電裝置,也是浮標發電裝置,但利用* * *振動原理發電。這個發電裝置的浮體的固有頻率等於海浪上下運動的頻率,所以有* * *振動,用來發電。浮體的下端是壹個圓錐體,圓錐體的頂部有壹個可以正反旋轉的螺旋槳。當浮體相對海水運動時,帶動螺旋槳旋轉,帶動發電機發電。
此外,還有壹種固定式波浪發電裝置,其結構和工作原理與浮筒式非常相似,但不同的是空氣活塞室固定在海岸上,由中心管道中水面的上下運動代替浮筒的上下運動,實現空氣活塞室內空氣的壓縮和膨脹,推動燃氣輪機發電機組發電。
20世紀70年代末,日本建造了大型海浪發電船“海明”號,可發電100 ~ 150 kW,並有遠離海岸的輸電裝置。這艘波浪發電船長80米,寬12米,總重量500噸。幾個(空氣)渦輪式波浪發電裝置安裝在船上。它經常在離海岸3000米的海上拋錨,其拋錨海域的水深在40米左右。
20世紀90年代初,英國在蘇格蘭的艾樂島上建造了壹座發電量為75千瓦的海浪發電站。它是繼挪威和日本之後第三個利用海浪發電的國家。此外,愛丁堡大學目前正在研發壹種發電能力為5萬千瓦的海浪發電裝置,英國人也計劃在海岸外建造壹座海浪發電站。
挪威科學家提出了壹個更令人興奮的想法:人工制造強大的海浪進行海浪發電。如果這個想法能夠實現,人類將進入壹個完全自然的能源利用時代。我們國家的科學家也在努力研究和探索這方面。