這個簡單的原理就能讓海浪發(fā)電

從海浪提取能源來發(fā)電是一個很誘人的創(chuàng)意。早在1974年，有人就進行了首次嘗試，愛丁堡大學(xué)員工斯蒂芬˙索爾特(StephenSalter)就想出了一個名為“鴨子”的創(chuàng)意：將房子大小的浮標系在海床上，利用浮標將海浪上漲的能量轉(zhuǎn)變成旋轉(zhuǎn)運動，從而驅(qū)動發(fā)電機。這項嘗試失敗了，因為要驅(qū)動發(fā)電機，還要進行大量的后期工作。但利用海浪能源發(fā)電的創(chuàng)意卻沒有因此消失;最近，設(shè)在西雅圖的振蕩電力公司(OscillaPower)進行了一次嘗試，試圖找到之前失敗的原因。

拉胡爾˙森德爾是振蕩電力公司的老板，他認為之前嘗試失敗的原因是那些技術(shù)是為不熟悉大海的人研制的技術(shù)(總是像風(fēng)力發(fā)電機的零件)，并試圖將其修改成能在海洋里使用，由此導(dǎo)致的結(jié)果就是設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在嚴苛的海浪環(huán)境里過于靈敏，而且十分容易腐蝕。拉胡爾˙森德爾認為最好重新設(shè)計海浪發(fā)電設(shè)備。

與有著大量活動零件的發(fā)電機不同，振蕩電力公司研制的發(fā)電設(shè)備幾乎沒有活動零件。振蕩電力公司制造的設(shè)備采用可再生能源來發(fā)電，該原理還沒有被廣泛采用;磁致伸縮原理是讓鐵磁材料(例如鐵材料，能很容易地被磁化)在磁場中稍微改變形狀。與很多物理過程一樣，這項過程也可以反過來實施。只要對鐵磁材料進行壓縮或拉伸，它的磁特性就會發(fā)生變化。只要有一個永磁體和一個常規(guī)發(fā)電機的線圈，就能發(fā)電了。

震蕩發(fā)電機示意圖

振蕩電力公司設(shè)計的核心就是一個使用鋁和鐵制成的合金棒，鋁鐵合金具有很強的鐵磁性。這種鋁鐵合金棒只要壓縮千分之一就能達到預(yù)期效果。這意味著在完全達到目的的前提下，振蕩電力公司設(shè)計的發(fā)電機內(nèi)部沒有任何容易出錯的活動部件。要壓縮一根小尺寸實心金屬棒，需要巨大的力量;幸運的是，海浪完全具有這種力量。振蕩電力公司的設(shè)計，就如同其公司名稱那樣，依靠振蕩來發(fā)電。

振蕩發(fā)電機有兩個大部件組成，這兩個大部件被纜繩連接在一起。在纜繩的一端，振蕩發(fā)電機漂浮在水面上，在浮標內(nèi)有發(fā)電用的合金棒、磁體、線圈和多套擠壓合金棒的液壓油缸;在纜繩的另一端，吊著一個垂蕩板結(jié)構(gòu)，垂蕩板在慣性和周圍海水的拖動下，能保持浮標的穩(wěn)定。這種結(jié)構(gòu)讓浮標在海面隨著海浪上下起伏，而垂蕩板卻大概保持在原來位置，將拉力施加給纜繩。由于拉力的變化，纜繩帶動液壓油缸運轉(zhuǎn)。整套系統(tǒng)由第二套系在海床上的纜繩固定在特定位置上。

全尺寸的振蕩發(fā)電機是一套充滿泡沫的鋼制浮標，直徑27米、6米高、重達1千噸，系在一個環(huán)形混泥土垂蕩板上，位于據(jù)水面70米的水中。該浮標內(nèi)配置了12臺磁致伸縮發(fā)電機。拉胡爾˙森德爾先生表示只要將單個浮標放置離海岸幾公里外的位置，就能產(chǎn)生平均600千瓦電量，相當于一臺陸地風(fēng)力發(fā)電機。去年，一臺直徑四米的原型浮標通過在美國的大西洋海岸的開闊海域成功地進行了測試。

拉胡爾˙森德爾先生承認振蕩發(fā)電機的建造和安裝費用十分昂貴;但振蕩發(fā)電機的設(shè)計簡單，只要稍作維護，就能運行幾十年。拉胡爾˙森德爾先生預(yù)計振蕩發(fā)電機的發(fā)電成本為每度電10美分，與之相比，陸地風(fēng)力發(fā)電機的成本為每度電16美分，海上風(fēng)力發(fā)電成本為6美分每度電。使用化石燃料并并網(wǎng)的火電站的成本仍然比這些可再生能源電站低，不到五美分。然而，10美分代表了一種新型發(fā)電技術(shù)的良好開端。

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