十、涌动不息的海洋波浪
在海洋中,还有一种和潮汐一样永不停息的波浪,它是由风力引起海水周期性上下涌动的海浪,其中也蕴藏着巨大的能量,科学家们计算,平均每平方公里的海面上,波浪产生的能量可达到每秒种 20 万千瓦。
瑞典哥德堡哈利迈尔大学的研究人员,从 80 年代初开始,进行了长达 6
年的海浪研究,他们在太平洋南部的海洋中,记录到了高达 24.9 米的海浪,
经过计算后,他们惊异地发现,这种海浪在 20 秒钟内能产生 7 万千瓦的电能,
可供 17 万千户高耗电的德国家庭使用一年。
海浪的威力的确惊人。在荷兰的阿姆斯特丹港,曾发生海浪把一个 20
吨重的混凝土块举到 7 米高的空中的奇迹。
因为海浪是由风引起的,因此风越大,海浪也越高。既然海浪中蕴藏着如此巨大的能量,科学家们就总想用它来为人类造福。但是在发电机普及之前,这一愿望始终未能成为现实。
自从有了水力发电之后,人们立刻打开了思路,加上海上导航灯塔的守塔人员饱受用煤气灯不方便之苦,迫切希望用不怕风吹雨打的电灯来照明导航,利用海浪发电的设想就应运而生。
1964 年,这一愿望首先在日本实现,制成了世界上第一盏使用海浪发电
的航标灯。但当时,这海浪发电机发出的电能仅 60 瓦,只够一个灯泡用来照
明。不过,这盏海浪发电航标灯非同小可,它为解放单独寂寞的塔灯值班人员开辟了道路。从那以后,在大海航道上不断增添了不用人看守的灯塔。
海浪发电首先在日本毫不奇怪,因为日本是一个岛国,它的海岸线长达13 万公里,四周围着这么长的海岸线的海面,到处是取之不尽的海浪能。而日本的能源又非常紧张。可以想象得到,日本决不会仅仅满足于航标灯使用海浪发电的成绩。
从 1947 年开始,日本海洋科技中心进行了大型海浪发电装置的研究。并
于 1978 年~1979 年在山形县鹤岗市由良海域建造了一艘大型海浪发电船“海
明”号,年发电量可达 19 万千瓦小时。这座海浪发电船长 80 米,宽 12 米,
重 788 吨。船体像一个无底的箱子倒扣在海面上。在臬内的空气当海浪上下起伏时受到压缩,使空气压力增加,有点像打气筒向车胎内打气的过程。被海浪压缩的空气高速喷向空气涡轮机驱动它旋转,再带动发电机发电。
1988 年,日本在千叶县九十九里町片贝海岸又建了一种新式的海浪发电
装置,发电功率为 30 千瓦。这种发电装置由波能吸引器、送气管、恒压罐和压缩空气发电机组成。它的特点是恒压罐能使压缩空气经恒压处理后再送入压缩空气发电机,得到稳定的优质电力,克服了老式海浪发电装置发电不稳定的缺点。
1985 年,前苏联莫斯科动力科研所也成功地建造了一个重力波浪发电站。除为海上浮标照明供电外,还为船上的蓄电池和海边的村落供电。这种重力波浪发电装置能抗击狂风的袭击。其工作原理是利用海浪冲击浮在海面上的一个空心钢球,当钢球从浪峰上落下时,以自身的重量压向平台,迫使和它相接的连杆朝相反的方向运动,以此方法获得动能然后再转变成电能。电能可以通过导线输送到远方,改变了过去对海洋能只能就地使用“不靠海吃不了海”的局限性。
目前,世界上凡是有海岸线的国家都在研究利用海浪发电。我国科学院广州能源研究所 1986 年 1 月,在香港举办的“广东省经济贸易展览会”上, 展出一种海浪发电装置,已进入国际市场。这种海浪发电装置可为海洋航标灯及海洋水文、气象自动遥测浮标提供电能,重量仅 16.5 公斤。
1990 年,我国建立了一座试验性海浪发电站。现在正在筹建 20 千瓦的海浪发电站。预计不久的将来,海浪提供的洁净能源将为我们效力。