通過發展核心Pelamis海浪發電技術,PWP正在海浪能源開發的道路上大步前進。
位于澳大利亞東部海岸中段的澳大利亞黃金海岸是世界上最著名的沖浪天堂之一,這里氣候宜人、日光充足,因沙灘為金色而得名。每年有大量的游客成群結隊地來到黃金海岸享受這里的陽光、沙灘和海浪,他們沖浪、游泳、聚會、再沖浪。海浪為人類提供了無限的樂趣和歡樂。然而,海浪也可能極具破壞性。2004年底的那場印尼海嘯,或許許多人還心有余悸,在這場海嘯中,巨大的海浪奪去了至少17萬人無辜的生命。
海浪似乎在展現著他那不羈的無窮的力量。據測試,海浪對海岸的沖擊力每平方米達20至30噸,最大甚至可達60噸。大約每兩個小時,就有6萬億瓦小時那么多的能量出現在全世界的海岸線上。
海浪巨大的能量讓面臨能源危機的人們興奮不已。2006年碳信托基金會(carbonTrust)曾提交的一份報告,指出海浪能和潮汐能可以提供英國20%的電能。這家專門幫助英國政府解決減少溫室氣體排放問題的機構似乎找到了解決問題的辦法,因為報告中給出的數字比之前估計的數字高出四倍多。而與此同時,據隸屬于美國國家能源部的國家可再生能源實驗室(NREL)估測,利用東海岸地區的海浪能可提供超出整個大平原地區全部風力發電潛能10至25倍以上的電能。
PWP實現夢想
其實,很早以來人們就注意到了海浪巨大的能量可以為人類所利用。早在1799年,就有一對法國父子發明了一種可以隨海浪波動從而驅動岸邊的水泵和發電機的漂浮杠桿。日本在1964年研制成了世界上第一個海浪發電裝置——航標燈,然后又在70年代末研制成了一種大型海浪發電機。1974年英國愛丁堡大學工程科學院教授、海洋能專家和發明家、英國皇家科學院成員斯蒂芬·沙特教授也設計出了一種被稱為“Salter點頭鴨”的波能裝置。目前,世界上已有幾百臺海浪發電裝置投入運行,但它們的發電能力都比較小,難以投入大規模的商業應用中。
其中最大的問題是海浪發電機價格現在比較昂貴,造成海浪發電成本比較高。據估計,利用海浪發電的成本大多介于10至20便士(折合18至36美分)每千瓦時(kwh),而天然氣發電的成本大約是4便士每千瓦時(4p/kwh);另外一個就是技術問題,海浪能發電機必須能防風暴抗腐蝕,同時還需要能有效地轉換海浪能為電能。
然而,來自愛丁堡的PelamisWavePowerLtd所研發的“海蛇號”海浪發電機(Pelamis Wave Energy Converter,PWEC),讓投資者看到了海浪發電商業化應用的前景與希望。2004年,“海蛇號”海浪發電機在位于英國蘇格蘭東北角的奧克尼海浪發電試驗場測試成功。2006年10月3日,全球首座商業規模的海浪發電廠在葡萄牙北部正式啟動,該海浪發電廠由三組“海蛇號”發電機組成。2007年2月,英國能源公司“蘇格蘭電力”開始建設該國最大的海浪能電廠,該電廠安裝了4臺“海蛇號”海浪能發電機,裝機總量3000千瓦。而經加州Palo Alto電力研究協會智囊團裁定,Pelamis成為唯一一個允許安裝在緬因州、華盛頓、俄勒岡州和夏威夷進行測試運行的海浪能源系統。
踏浪發電的“海蛇號”
Pelamis是希臘語,即海蛇的意思,這是一個頗為形象的名字。它利用了仿生技術,每臺發電機由4節直徑為3.5米的圓柱形浮筒組成,每兩個金屬節段之間用鉸鏈連接起來,總體看起來,就像是一條大海蛇。“海蛇”用錯在海底固定住并和海浪的方向一致,它在水平和豎直方向都可以有相對運動。當海浪經過,這些圓筒會像海蛇的身子一樣隨著波浪上下起伏,關節處的上下運動與側向運動會推動圓筒內的液壓活塞作往復運動,把液壓油從發動機中間壓過去,驅動發電機發電。電力隨后通過一根接到海底的輸送電纜輸送到海岸。
這項聰明的仿生設計,使得“海蛇號”具有了很強的抗擊強烈海浪的能力,此前很多其他海浪發電機的先驅都曾被狂暴的海浪給毀壞過。在1000多個小時的測試運行中,“海蛇號”沒有出現重大技術問題,這為它投入大規模的商業應用奠定了基礎。
PWP的下一步
對于先前研發的各種技術,PWP希望隨著在市場上的鋪開,能夠將它們的成本大幅度地降低。目前PWP正著手于將Pelamis WEC發電系統的發電成本降低以使它能夠與風能以及其他可再生能源技術相比擁有充分的競爭力。從長遠來看,利用Pelarnis設備的海浪能源有望成為新一代的成本最低的能源之一,特別是在傳統能源價格越來越高的情況下。
對于此目標,WPW在接下來需要對該系統改進的關鍵部分包括:設備結構的最佳化;通過開發利用其他可替代的結構材料來降低成本;為大規模生產提高結構和系統的穩定性;和提高系統能量轉化的效率。另外,通過把大量的Pelamis設備鏈接組裝起來,組成鏈條式發電機組,這樣通過規模化集約經營也能降低一些成本。
通過發展核心Pelamis海浪發電技術,PWP正在海浪能源開發的道路上大步前進。
相關鏈結:
PWP的商業模式
PWP與項目開發商、能源公司及公共事業單位一起合作,探索利用海浪能源發電的方法,以應對全球范圍內對清潔的、可持續的和可再生的能源的需求。
PWP依靠自主研發的Pelamis設備,承擔海浪發電站項目的建設與安裝工程,同時,也提供操作與維護的服務以支持這些項目。
此外,PWP也為項目開發商提供可行性研究,以確保在不同地理環境下發電站的正常運轉。