麻省理工學(xué)院和葡萄牙里斯本技術(shù)研究所的研究人員正在開發(fā)一種更有效的利用波浪發(fā)電的方法,這種叫做Oscillatina Water Column(振蕩水柱,縮寫為OWC)的概念設(shè)計(jì)的原理是利用波浪迫使空氣進(jìn)入渦輪機(jī),從而產(chǎn)生電力。在巔峰狀態(tài)下,完全建成的OWC設(shè)備在每公里的海岸線上可以產(chǎn)生多達(dá)100至200兆瓦的電力!要知道,世界上第一臺(tái)商用的潮汐渦輪發(fā)電機(jī)SeaGen的裝機(jī)容量才1.2兆瓦,而且它的長(zhǎng)度達(dá)到了37米,十分占地方,相對(duì)來說OWC發(fā)電機(jī)就高效多了。
OWC發(fā)電機(jī)的主體是若干個(gè)帶有水下開口的密封倉(cāng),這些開口位于海岸邊或者接近海岸線的水底。天然海浪在發(fā)電機(jī)中進(jìn)進(jìn)出出,造成內(nèi)部水位上升和下降。隨著水位的上升,水面上方的空氣被迫離開密封倉(cāng),通過頂部的一個(gè)開口進(jìn)入用于發(fā)電的空氣渦輪機(jī)。
OWC項(xiàng)目中最大的挑戰(zhàn)是建造能在不斷變化的海浪狀況下正常工作的密封倉(cāng),它得能夠承受大型風(fēng)暴,并且長(zhǎng)期接觸含鹽分的海水也不會(huì)被腐蝕,當(dāng)然體積也要足夠大——因?yàn)檠芯咳藛T發(fā)現(xiàn)寬闊的密封倉(cāng)能更有效地捕捉能量,因?yàn)樗芾貌ㄩL(zhǎng)范圍更大的海浪。
雖然OWC發(fā)電機(jī)不算什么新鮮玩意,但這個(gè)項(xiàng)目確是首次嘗試為不同地點(diǎn)的海岸定制“個(gè)性化”的電站設(shè)計(jì)??茖W(xué)家們?cè)诓煌牡攸c(diǎn)模擬特定的海浪運(yùn)動(dòng),并為每個(gè)地點(diǎn)設(shè)計(jì)個(gè)性化的OWC規(guī)格。這樣能夠最大限度地提高發(fā)電機(jī)的效率,使它比一般的建站模式成為更可行的動(dòng)力源。除了發(fā)電之外,建造在關(guān)鍵位置的OWC發(fā)電機(jī)還可以使附近水域的波浪更平緩,從而減少土壤侵蝕。
美國(guó)西北海岸、蘇格蘭西海岸、南美洲南端、非洲、澳大利亞等地區(qū)都非常適合這類波浪發(fā)電機(jī),但最初的試驗(yàn)計(jì)劃將利用葡萄牙波爾圖的杜羅河作為測(cè)試水域。試驗(yàn)電站最終將容納三臺(tái)小型的OWC發(fā)電機(jī),它們產(chǎn)生的能量足夠750戶家庭使用。假設(shè)這一試驗(yàn)得以成功,那么更大的建設(shè)項(xiàng)目和更大的OWC發(fā)電機(jī)組設(shè)施將隨之而來。然而,建設(shè)成本在目前并且很可能在今后的一段時(shí)間內(nèi)都是一個(gè)問題,所以短期內(nèi)OWC發(fā)電機(jī)或其他波浪發(fā)電技術(shù)所提供的電力不太可能在世界電力需求的比例中占到多少份額。不過這也未必是件壞事,試想如果海邊建滿了發(fā)電機(jī)組,那我們豈不是沒有海灘可以度假了嗎?