新型的波浪能發(fā)電設(shè)備將首次接入夏威夷電網(wǎng)

海洋波浪能量強大，且永不停歇。但與風(fēng)能和太陽能不同的是，盡管海浪具有巨大的利用潛力，但它仍然是一種基本上尚未開發(fā)的可再生能源。目前，全球各地的研究者們正在試圖改變這一現(xiàn)狀，一些大型的原型試驗設(shè)備正在海岸線上安裝架設(shè)。

在夏威夷，海洋波浪能發(fā)電項目準(zhǔn)備下個月連接瓦胡島的電網(wǎng)。數(shù)百噸的發(fā)電裝置最近從俄勒岡州運送到了美國海軍波浪能試驗場，設(shè)備將在那里接受為期一年的性能測試。該項目迄今已經(jīng)歷經(jīng)10年的研發(fā)，已更新了數(shù)代，并在愛爾蘭的高威灣進(jìn)行了為期三年的測試。

愛爾蘭海洋能源公司首席執(zhí)行官約翰·麥卡錫指出，這種能夠在海洋環(huán)境中經(jīng)受考驗的技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)非常大。為了避免海水對設(shè)備的不利影響，麥卡錫的研究小組設(shè)計了一種將機械部件置于水面之上的裝置。系統(tǒng)的特點是有一個半潛室，其中一個空氣囊位于上方。當(dāng)水進(jìn)入腔室，它就會迫使空氣向上，推動渦輪系統(tǒng)發(fā)電。當(dāng)水退去時，它又會產(chǎn)生一個真空，吸入外部空氣并繼續(xù)驅(qū)動渦輪。

1.25兆瓦的發(fā)電設(shè)備將停泊在60米深的泊位上，并要經(jīng)受大風(fēng)和極端海浪的侵襲。一條海底電纜將把它連接到夏威夷電網(wǎng)。

美國造船公司Vigor Industrial的湯姆·?？寺f，大約100人在波特蘭天鵝島造船廠歷時14個月建造了該設(shè)備。工人將鋼板切割成形，并焊接成三大塊，形成L形船體，然后安裝機電部件。項目經(jīng)理泰勒·岡特說，大規(guī)模地建造這樣的原型設(shè)備，面臨的困難前所未有，需要在相對較緊的期限內(nèi)不斷地解決問題。例如，通常用于船體內(nèi)部的加強筋被放在了設(shè)備的外部，以避免在氣室中產(chǎn)生阻力。“而這與我們通常建造一艘船的方式恰好相反，”他在船廠說。

根據(jù)相關(guān)咨詢公司的數(shù)據(jù)，2010年至2018年，全球部署了大約19兆瓦的“波浪能發(fā)電設(shè)備”，不過一些設(shè)備在試驗后已經(jīng)退役。大部分項目都在英國和西歐，其他設(shè)備則部署在中國、澳大利亞、新西蘭和美國。

波浪能發(fā)電是利用海洋潮汐能來提供清潔電力的技術(shù)。美國能源部的一份報告顯示，美國海岸的波浪能理論年發(fā)電量約為2.64萬億千瓦時，相當(dāng)于美國2018年發(fā)電量的約三分之二。

但是，波浪能發(fā)電技術(shù)在實現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用方面仍然面臨重大障礙。如渦輪機和旋轉(zhuǎn)的葉片如何影響野生動物。配套基礎(chǔ)設(shè)施，如海上電網(wǎng)缺乏。政府的許可程序必須首先確保發(fā)電設(shè)備不會妨礙漁業(yè)或其他活動，這些問題已經(jīng)抑制了投資的進(jìn)入。

目前，在全球有十幾個波浪能發(fā)電試驗中心。在蘇格蘭的奧克尼群島，歐洲海洋能源中心有13個波浪和潮汐裝置。澳大利亞西部和韓國濟(jì)州島的新項目正在建設(shè)中。在夏威夷的美國海軍中心，哥倫比亞電力技術(shù)公司、西北能源創(chuàng)新公司和奧西拉電力公司三家開發(fā)商預(yù)計也將從2021年開始測試波浪能發(fā)電設(shè)備。