“巨蟒”可以发电?

安 吻

最近，世界各地的能源公司设计的一系列海洋能发电设备原型纷纷上演“水中之旅”。这些测试的进行标志着人们对“如何向海洋要能源”这个有着数十年之久的老问题进行新一轮的探索。而这其中一个由英国研制而成的“巨蟒”海浪能装置格外引人注意。

何谓“巨蟒”

根巨大的橡胶管——因其像蛇一样的外形而被取名为“巨蟒”，装置的两端都是密封的，里面装满了水。这种设计可以使其固定在海水表面以下，一端朝向海浪袭来的方向。每次海浪拍打到管子的一端使之受到挤压，在内部形成“激突波”，即内部压力波。“激突波”在管子里面传动，而引起“激突波”的海浪则在管外以同样的速度流动，这样就对管子形成了越来越大的挤压，于是“激突渡”也会越来越大。随之，“激突波”使得固定在装置另一端的涡轮启动，于是电能产生，并通过一根电缆传送到海岸上。

装置的发明者认为。“巨蟒”能为海浪能生产低成本电能中带来的问题提供解决方案。由于有了这项极其简化的设计，海浪能转换机的制造和维护费用将会降低，而且能以比其他海浪能转换机低的成本生产清洁能源。这是海浪能应用增长潜力中的一个重要因素，因为迄今为止，成本是布置海浪能转换机的一个主要障碍。

除此之外，“巨蟒”装置在其它方面也具有可观的吸引力：海浪能发电不会产生二氧化碳，有助于应对全球变暖。据估计，海浪能与潮汐能的发电量加起来可以满足目前英国电力需求的20％。

同时，“巨蟒”是用橡胶制成的，所以重量要比其它主要以金属制成的海浪能装置轻，而且无需液压油缸、铰链和铰接接头。这样就降低了成本和维修费用以及出现故障的可能性。

“巨蟒”实验正在进行

在英国工程和自然科学研究理事会的资助下，“巨蟒”的发明者——英格兰南部南安普敦大学的工程师们已经开始了实验室项目，“巨蟒”的比例模型也正在接受测试。

实验中，研究人员使用了直径大小为0.25—0.5米的管子，分别以规律、不规律的极大海浪来对“巨蟒”进行测试。所要衡量的参数有内部压力、管子形状改变、固定电缆所需的力度等等。

除了观察装置内部的水力运动，所得数据还将形成数学模型的基础，从而估计一个完整规模的“巨蟒”能够产生的准确电量。研究小组进行的数学研究是不同寻常的，而且难度很大，这是因为“巨蟒”对波浪压力的反应要比船只或岸上建筑物对此的反应复杂得多。每种情况下都会有很多自由度和运动，如垂直、水平弯曲、凸出、伸长、呈椭圆形、扭曲，由于橡胶的适应性，所有这些运动都会相互作用。

“巨蟒”更具成本优势

如果按照设想来建造，每个完整的“巨蟒”长度应该是200米，直径7米，安放在海水表面以下40～100米的位置。最初的评估显示，“巨蟒”的输出功率为100万瓦(大致相当于2000个家庭的用电)，而且生产的电力价格要在6便士／千瓦时或者更低。虽然成本是传统燃煤发电站的两倍，但是“巨蟒”装置与其它主要的海浪能发电概念相比却具有成本优势。

“通过鼓励使用海浪能，‘巨蟒能够对环境保护作出极具价值的贡献。”负责“巨蟒”项目的南安普敦大学教授Iohn Chaplin说：“一个相当于完整装置1／3大的模型在2009年内完成，并进行海洋测试。5年内，我们就能看到第一个完整规模的装置出现在英国海面。”

后记：

“巨蟒”目前还处于开发的早期阶段，这一概念也仅仅是在实验室进行了小规模的验证，关于其发展潜力等相关重要问题仍需今后不断地求证。但在人们追求绿色、清洁、零污染排放的可再生能源的大背景下，“巨蟒”这种蕴藏无限潜能的新型海洋能装置必将具有广阔的发展前景。