踏浪而来的波能发电

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近几个月来，发生在日本的7级核事故危机让全世界感到不安。众多核能电力消费大国不得不放慢甚至暂停核电项目，转而重新考虑可再生能源发电的可行性，许多人把眼光投向了无边无际的海洋。

孕育了万物生命的水，同时蕴藏着不竭的能量。一般人眼中“面朝大海，春暖花开”的怡人美景，在许多科学家和工程师看来更像是一座取之不尽用之不竭的宝库。世界能源委员会的调查显示，全球可利用的波浪能达到20亿千瓦。为了找寻利用它的更好方式，科学家们各显神通，以下三种波能发电的新设计将帮助我们窥见能源未来。

牡蛎式发电机

正如牡蛎的两片壳一样，牡蛎式波能发电机底部坐落在海床上，上部可以打开和关闭，其独到之处在于采用了液压技术来获取波浪的能量。这台机器一个关键的设计特点是宽达18米的振荡器。这个振荡器就像一个巨大的桨，被海水反复推动的同时，带动活塞将海水抽到岸上。在那里，陆上的常规水能发电机将把海水的势能转化为电能。

“牡蛎”安装在水深12米至16米之间的浅海，因为这里的海流更稳定，波浪的方向性扩散角度也较狭窄。从全球来看，适合“牡蛎”运作的理想海岸线分布范围非常r-o它的设计者表示，“从本质上讲，牡蛎是一个简单的大泵”。装置的简单意味损坏的可能性也比较小，并可以保证在各种天气条件下照常工作。

2008年，首台大规模320千瓦牡蛎波能发电装置问世，并于2009年开始向苏格兰国家电网供电。另外，发电容量为240。千瓦的牡蛎二代波能发电机也在紧锣密鼓研制当中。由于只使用水作为液压液，这个装置不含任何有毒物质，最大限度降低了对环境的危害。根据英国碳信托有限公司公布的数字显示，每年“牡蛎”可减少的碳排放量高达500吨。

巨蟒式发电机

英国科学家以下这项设计可谓别出心裁：一根巨大的橡胶管在海中随波荡漾一一因酷似蛇一般的外形而被命名为“巨蟒”――就可以将波能转化为电能。目前，“巨蟒”正在英国南安普敦大学接受测试。这个装置的发明者相信，它能够为用海浪能生产低成本电力提供实际解决方案。

“巨蟒”通体用橡胶制成，两端密封，里面装满了水，这种设计可以使其沉在海平面以下。“巨蟒”的头固定在海底，身体则随波逐流。每次海浪拍打它的头部时，挤压的力在“巨蟒”体内形成“激突波”，即内部压力波。激突波在管子内部传动，而引起激突波的海浪则在管子外以同样的速度流动，互相作用形成越来越大的压力，于是激突波也会越来越大。这种能量将推动“巨蟒”尾部的涡轮产生电能，最后通过电缆传送到陆地上。

这种会发电的“巨蟒”目前还处于早期开发阶段，按照设计，每只完整的“巨蟒”长度应该是180米，直径近4米，安放在海平面以下40米到100米的高度。最初的评估显示，每只“巨蟒”的输出功率为750千瓦(足以提供500个家庭的全年用电)。这种波能发电方式不会产生二氧化碳，有助于应对全球变暖，其清洁发电的概念具有相当优势。

能量浮标

在波能发电技术开发上，美国显然也不甘落后。日前，某海洋电力技术公司正在开展美国首个商业规模的波浪能项目，项目的主角有一个很酷的名字――能量浮标。

能量浮标有两个主体部分：一根固定在海底7.5米长的柱子和一个穿过柱子、直径1.5米的浮标。当浮标随着海浪起伏，会带动浮标上的活塞一同垂直运动，活塞又与液压泵相连，后者将垂直运动转变成圆周运动，推动发电机产生电力，并通过海底电缆送往岸上。

项目负责人菲尔・哈特说，该设计最大的挑战是如何让浮标能够应对强弱不同的海浪。为了能从小浪头中获得电力，浮标与晶石之间的阻力要很小，否则无法获得动能。但遭遇更大的波浪时，晶石运动过快会有损坏的危险。为了解决这个问题，他们设计了专门的程序，并通过计算机以每秒10次的频率来调整装置的阻力。

目前在夏威夷海岸应用的每个能量浮标装置可发电40千瓦，下一步在苏格兰安装的能量浮标发电能力提高至150千瓦。项目完成后，将能为附近数百个家庭提供电力。

海浪蕴含着无穷的能量，在科学家的不懈努力之下，波浪发电已现雏形，但仍处于初始发展阶段。因此，从设计方面来说，波能技术是一场自由竞赛。就世界范围内来看，英国现拥有21项波能发展计划，位列第一；美国有12项，排名第二。我们目前还无法确知哪项设计成本更低、效率更高，一切只能等待时间来证明。唯一可以确定的是，如果人类能够利用这一能源，我们便能拥有安全、无污染、可再生的力量之源。