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英國科學家嘗試用“海蛇”發電
發布者: 武漢華勝公司 信息來源:科學時報 發布時間:2009-2-7 閱讀:2760次 【字體:



  一個“巨蟒”海浪能裝置的比例模型正在 英國 南安普敦大學接受測試。這個裝置的發明者相信,它能夠為用海浪能生產低成本電力提供實際解決方案。

  一根巨大的橡膠管——因其像蛇一樣的外形而被取名“巨蟒”(Anaconda)——能為海浪能生產低成本電能中的問題提供解決方案。由于有了英國科學家這項極其簡化的設計,海浪能轉換機的制造和維護費用降低,而且能以比其他海浪能轉換機低的成本生產清潔能源。這是海浪能應用增長潛力中的一個重要因素,因為迄今為止,成本是布置海浪能轉換機的一個主要障礙。

  據英國媒體報道,在英國工程和自然科學研究理事會(EPSRC)的資助下,“巨蟒”的發明者——英格蘭南部南安普敦大學的工程師們已經開始了大規模的實驗室項目和為此制定的新的數學研究。

  “巨蟒”裝置在其他方面也具有可觀的吸引力:海浪能發電不會產生二氧化碳,有助于應對全球變暖。據估計,海浪能與潮汐能的發電量加起來可以滿足目前英國電力需求的20%。

  “巨蟒”裝置的兩端都是密封的,里面裝滿了水。這種設計可以使其固定在海水表面以下,一端朝向海浪襲來的方向。每次海浪拍打到管子的一端使之受到擠壓,在內部形成“激突波”,即內部壓力波。激突波在管子里面傳動,而引起激突波的海浪則在管外以同樣的速度流動,這樣就對管子形成了越來越大的擠壓,于是激突波也會越來越大。隨之,激突波使得固定在裝置另一端的渦輪啟動,于是電能產生,并通過一根電纜傳送到海岸上。

  “巨蟒”是用橡膠制成的,所以重量要比其他主要以金屬制成的海浪能裝置輕,而且無需液壓油缸、鉸鏈和鉸接接頭。這樣就降低了成本和維修費用以及出現故障的可能性。

  這個“電海蛇”還處于開發的早期階段,這一概念也僅僅是在實驗室進行了極小規模的驗證,因此,關于其發展潛力的重要問題仍需要解答。

  研究人員的實驗使用了0.25米到0.5米直徑的管子,分別以規律、不規律和極大海浪來對“巨蟒”進行測試。所要衡量的參數有內部壓力、管子形狀改變、固定電纜所需的力度等。

  除了觀察裝置內部的水力運動,所得數據將形成數學模型的基礎,從而估計一個完整規模的“巨蟒”能夠產生的準確電量。研究小組進行的數學研究是不同尋常的,而且難度很大,這是因為“巨蟒”對波浪壓力的反應要比船只或岸上建筑物對此的反應復雜得多。每種情況下都會有很多自由度和運動,如垂直和水平彎曲、凸出、伸長、呈橢圓形、扭曲,由于橡膠的適應性,所有這些運動都會相互作用。

  如果按照設想來建造,每個完整的“海蛇”長度應該是200米,直徑7米,安放在海水表面以下40米到100米的位置。最初的評估顯示,“巨蟒”的輸出功率為100萬瓦(大致相當于2000個家庭的用電),而且生產的電力價格要在6便士/千瓦時或者更低。雖然成本是傳統燃煤發電站的兩倍,但是“巨蟒”裝置與其他主要的海浪能發電概念相比卻具有成本優勢。

  “通過鼓勵使用海浪能,‘巨蟒’能夠對環境保護作出極具價值的貢獻!必撠煛熬掾表椖康哪习财斩卮髮W教授John Chaplin說:“一個相當于完整裝置1/3大的模型將于2009年完成,并進行海洋測試。5年內,我們就能看到第一個完整規模的裝置出現在英國海面! 


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