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葡萄牙造出世界首座商用波浪能发电厂

时间:[2008-09-27 ] 信息来源:
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利用波浪能发电的转换器

  据绿色科技网报道,本周早些时候,葡萄牙建造的世界第一座商用波浪能发电场首次亮相。通过3根140米长的“红色海蛇”,连接在葡萄牙北海面海床处的圆柱型波浪能转换器,Agucadoura发电场的波浪能将会被转化为电能。然后通过海底电缆中转站,最终注入电网。

  据报道,该设备将会产生2.2兆瓦的电能,这些电能足够满足1500个家庭的用电需求。波浪能发电站的最终目标是产生21兆瓦的电能。这项工程花费了约900万,葡萄牙政府为此专门指定了“国家强制光伏上网电价”的政策对波浪能发电等可再生能源予以政策支持,“国家强制光伏上网电价”政策要求国家公用工程从更多家供应商处购得可再生能源。因此,波浪能发电站的积极支持者坚信波浪能在15年之内将会产生成本效益。

  Agucadoura发电场只是葡萄牙政府可再生能源计划当中的一小部分,该计划同时还包括了世界上最大的风力发电场和世界上最大的太阳能发电场。葡萄牙政府希望到2020年之前,可以利用可再生能源产生国家用电总量的60%左右的电能。

  波浪能发电是通过波浪能装置将波浪能首先转换为机械能(液压能),然后再转换成电能。这一技术兴起于上世纪80年代初,西方海洋大国利用新技术优势纷纷展开实验。波浪能具有能量密度高、分布面广等优点。它是一种取之不竭的可再生清洁能源。尤其是在能源消耗较大的冬季,可以利用的波浪能能量也最大。小功率的波浪能发电,已在导航浮标、灯塔等获得推广应用。

  海浪是怎么形成的

  海浪是以动能形式表现的海洋能之一,海浪来源于空气和水表面温度的不一致,太阳的热量导致空气温度上升,而空气温度的上升创造了风。由海上的风推动海水,风与海面作用产生波浪,水面上的大小波浪交替,有规律地顺风"滚动"着;水面下的波浪随风力不同做直径不同、转速不同的圆周运动。但是在波浪中的物体并不随着波浪移动,而是上下振动。虽然水分子们大多数还都停留在原位置,但波浪前进了。

  人们利用海浪的历史
 
  如何将海浪的动能转化为电能,使制造灾难的惊涛骇浪为人类服务,是人们多年来梦寐以求的理想。2个多世纪以来,发明家一直在寻求一种利用海浪发电的方法,在1799年,一对法国父子尝试为一种可以附在漂浮船只上的巨大杠杆申请专利,它可以随海浪一起波动来驱动岸边的水泵和发电机。但当时蒸汽动力偷偷的抢走了人们的注意力,然后这个想法就渐渐的黯淡最后只留迹在制图板上了。两个世纪前,油料禁运油重新刺激了海浪发电的设计,但他们最后还是因为油价下滑,把这个想法又扔进了废纸篓。

  1964年,日本研制成了世界上第一个海浪发电装置—一航标灯。虽然这台发电机发电的能力仅有60瓦,只够一盏灯使用,然而它却开创了人类利用海浪发电的新纪元。70年代末期,日本研制成了一种大型海浪能发电船,并进行了海上试验。它能发出100~150千瓦的电能,而且具有远离海岸的电力传输装置。这艘发电船通常停泊在离岸3000米的海上,船长80米,宽12米,总重500吨,停泊海域的水深为42米,在船的内室里,安装了几台海浪发电装置。英国90年代初期在苏格兰建成了一座发电能力为75千瓦的海浪发电站。英国是继挪威、日本之后利用海浪发电的第三个国家。目前,世界上已有几百台海浪发电装置投入运行,但它们的发电能力都比较小。

  海浪能源与其他能源的比较

  可再生发电技术都是既不消耗任何燃料和资源,又不产生任何污染的洁净资源。不可避免的,人们尝试把潜在的能源作一比较。风能虽然反复无常,但是风却是一种相对简单的现象,利用与推动飞机的空气动力学相反的原理,只要一些固定旋转的装置,捕获它很容易且快速。也就是说用一个塔支撑着风扇旋转,风扇的轴连接着发电机就可以了。

  波浪比风的能量更集中,虽然风可以达到很高的速度,但海浪会比风更有力量因为水的密度是空气的832倍。当波浪开始向前移动时,就是沉重且强有力的。海浪和潮汐提供了比风有其他方面的优势。风是声名狼藉的变幻无常,时而是上升气流,阵风,逐渐减小的,时有时无的。海浪可以保持起伏,而且可以在三天前做出预报。潮汐非常的规律10年内的情况都可以预知。

  现在,油价飞涨,波浪能发电技术上又逐渐的成熟,海浪能源可能最终被商业化运营。

  奥克尼海浪发电试验场

  在英国的苏格兰东北角,有一大片被称作奥克尼群岛的岛屿,它们附近的海域风急浪高,波涛汹涌,是海员谈虎色变的地方。然而为解决一直困扰着海浪发电机设计和建造的各种问题,制造更先进的海浪发电机,欧洲海洋能源中心在英国政府的资助下,在2003年10月,世界上第一个专门为研究和测试而建立的海浪发电试验场在这里问世了。

  在这儿,技术人员可以对各种海浪发电机进行测试。该试验场中安装有抗风暴的系泊设备和铠装电缆,使得安装和测试海浪发电机变得方便而廉价。现在,在奥克尼海浪发电试验场,欧洲海洋能源中心能同时安装四台海浪发电机,研究人员能够同时对不同的海浪发电机进行直接比较,这样就有可能挑选出最好的海浪发电机,从而以很低的成本产生出更多的电能。

  海浪发电机所产生的电能先被送到岸边的一对变电站,然后再被送入国家电网,并最终出售给消费者。而数据收集中心则在离海岸大约35千米的远处。每个系泊位(插座)都由各自独立的控制中心进行控制,各个公司可以在试验场租用一个系泊位,然后通过互联网在自己公司的办公室内进行遥控操作。(来源:中国能源网)

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