波浪能

 

波浪是由于风和水的重力作用形成的起伏运动,它具有一定的动能和势能。

波浪能利用的关键是波浪能转换装置。通常波浪能要经过三级转换:第一级为受波体,它将大海的波浪能吸收进来;第二级为中间转换装置,它优化第一级转换,产生出足够稳定的能量;第三级为发电装置,与其他发电装置类似。

1985年,英国在苏格兰的艾莱岛建造了一座75千瓦的振荡水柱波力电站,1991年建成且并入当地电网。19958月,英国建造了第一座商业性波浪能发电站,输出功率为2兆瓦,可满足2000户家庭的用电要求。日本已有数座波浪能发电站投入运行,其中兆瓦级的海明号波浪能发电船,是世界上最著名的波浪能发电装置。

    值得一提的是,若在海岸边排列几艘大型的波浪能发电装置,不仅可利用波浪发电,而且还可将它们当作防波堤,起消波作用。

水力發電廠設在河流水壩附近,而水壩後面就是水塘。水壩控制水流。海洋波浪属于低品位能源,在自然状态下,由于大部分波浪运动没有周期性,故很难经济地开发利用。以波浪为动力的装置一般都具备以下3个特点:

· 能够增大与波浪高度有关的水位差;

· 对波浪的幅度和频率有广泛的适应性;

· 既能适应小的波浪,又能承受大风暴引起的滔天巨浪。

而从海洋波浪中吸取能量的方法有以下3种:利用前推后拥波浪的垂直涨落来推动水轮机或空气涡轮机;用凸轮或叶轮利用波浪的来回或起伏运动推动涡轮机;利用汹涌澎湃的波浪冲力把海水先汇聚到蓄水 柜或高位水槽中,再推动水轮机。

    利用波浪能发电的装置多种多样。图1是用得最广泛的浮标式波浪发电的示意图。放置在海面上的浮标由于波浪的作用而上下浮动,中央管道中的水位却维持不变,于是随着浮标的上下浮动,空气活塞室中的空气反复地经历压缩和膨胀过程,从而驱动空气涡轮机运转并带动发电机发电。这种浮标式波浪发电装置已广泛用于航标和灯塔的照明。另一种固定式的波浪发电装置不用浮标,而是将空气室固定地建在海边,利用海浪使空气活塞室内的空气反复压缩、膨胀,从而推动涡轮机发电。这种固定式的波浪发电装置对小岛渔村和边防哨所很有实用意义。