天气预报15天

在人们的脑海中，波浪凶猛无比，叫人望而生畏，思而胆颤。实际上波浪不但能给人类带来灾难，而且也能为人类贡献能源。海洋中蕴藏着大量的波浪能，据科学家初步估箅，全球海洋中所储存的波浪能功率大约为27亿万千瓦，每年的波浪能总量 为23万亿千瓦小时(度)。全球波浪功能分布情况为：北半球上 在太平洋与大西洋中纬海域(北纬30°〜40°)，存在着两个波浪能密度最大的区域，最大可达80〜90千瓦7米;南半球上在南纬 40°〜60°区域，洋面开阔，常年西风盛行，风大浪高，也是波浪能密度分布最大的地区。

　　利吊波浪能发电是目前应用波浪能的主要形式。驯服海浪可是件不容易的事情，为此，科学家真是伤透了脑筋，先后提出了几十种方法，把随机变化的波浪能转变成容易控制的机械能，再用来发电。这些方法归纳起来大致有下列三种：

　　1. “打气筒”式发电

　　这种方法利用了波浪的上下垂直运动原理’ 1898年由弗勒特切尔首先提出。他从气泵给自行车打气中受到启发，于是设计了一个带有圆柱筒和活塞的浮标，借助波浪运动去压缩空气，再去吹动一个警笛，用于导航和发布大浪警报。

　　美国一个海洋研究所曾设计过一种波浪功率泵，它由垂直运动的管子和海面浮标两部分构成。当浮标向上运动时，管中的水 柱因掼性作用向下运动，但阀门适时关闭，水柱无法下降;当浮 标随波浪向下运动时，惯性力又促使水柱向上运动，冲开阀门， 水柱不断积累升髙，到一定髙度，可使发电机转动发电。

　　波浪泵的最大缺点是以水介质作为传动流体，模仿陆地上水 利发电装置，需要建立一个高压水头，这样就会使整个设备异常庞大。为解决这一难题，部分学者建议把波能转换成空气的运动，即充分利用空气介质的运动比水介质运动灵敏、快速且易于控制的优点，设计出了空气活塞式波力发电机，其工作原理类似于自行车的打气泵。

上述类型的波浪发电机，一般只能发出60瓦的电能，通常用于灯塔和导航中。目前，我国多数航标已采用波浪发电机。 “摇摆鸭子”式发电早在20世纪初期，有人设计出一种波浪压力的水平转子， 它像一个风速计上旋转的风标一样，利用作用在平面和凸面上的压力差推动了转子旋转，然后带动水泵工作。

2.“摇摆鸭子”发电

　　20世纪70年代，英国科学家在水平转子的基础上，制造出一种“摇摆鸭子”的装置。这个系统的关键是一个专门设计的非对称的，形叶轮，当波浪从前面打击该鸭形轮子时，叶轮围绕着固定的+心轴摇摆起来。叶轮的摇摆带动着工作泵，然后发电机发出电来。当波浪从其后面传来时，叶轮则无动于衷。

　　“摇摆鸭子”的装置完全利用波浪的横向运动，是利用波浪、 水平运动发电的代表作。据实验，波浪水平运动的能量比上下运动的能量大得多。

　　“摇摆鸭子”装置适合于安装在海水表面发电，当摇摆叶轮放于深水中时，它发出的电输送起来十分困难。

现在，有些科学家又设计出一种浮动筏式的波浪发电装置。 其原理是利用浮动筏在波浪上作相对运动而取出波浪能。由于能量转换效率与筏子的数量和大小有关，因此将多个浮动筏连接在一起来提取波浪能。随着波浪起伏变化，使每个浮动筏子上的活塞在另一个筏子的圆柱体内来回运动，从而发出电能。该装置已在大西洋海域实验成功。

　　3.海上发电厂

　　利用推动机械纵荡的方法来在船上或浮标上发电。日本有一条“海明”号发电船，常年在日本山形县附近的海面上抛锚。船长80米，宽12米，重量约500吨。船上装有振动水柱式发电装置，有多个空气活塞室和浮力室，空气室下方与海水连通。利用波浪运动去压缩和扩张各空气室的空气，并依次去推动发电机组。每台发电机组的额定功率为125千瓦，共有10台发电机组， 额定功率为1 250千瓦，最大输出功率为2 000千瓦。发出的电通过电缆输送到陆地上。

　　英国的一家公司也用同样的原理制造过150千瓦的波浪发电浮标，但后来因某些原因沉没海底了。

　　中国大陆沿岸波浪资源也非常巨大，约为1.5亿千瓦，可能利用的约为3000～3 500千瓦。波向与风向基本一致，冬季多盛行偏北浪;夏季盛行偏南浪;春、秋两季浪向多变，盛行浪向不明显。

　　这些数据和试验为建立波浪发电站提供了依据。我国已建设了岸边的振动水柱式和摇摆波浪实验电站，功率不大，目前只能供应孤立于海中的岛屿用电。

　　经过多少代人的努力，现在小型波浪能发电机的研究和实验工作日趋成熟，但离大规模推广应用还需要一段时间，但人类既然已经向波浪宣战，那么我们坚信，驯服波浪，使其造福于人类的日子不再久远。