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波浪能利用(第1页)

波浪能利用

坐过海轮和到过海边的人,都会发现,辽阔的海洋几乎没有平静的时候,即使在风平浪静的日子里,大海也是微波涟漪,不会真正地静下来。至于惊涛骇浪,那种躁动的力量,则不得不令人叹服。

在美国西部太平洋沿岸的哥伦比亚河入海口附近,有一座高高的灯塔,旁边的小屋里住着一个灯塔看守人。1894年12月的一天,一个黑色怪物突然击穿屋顶迅猛地掉了下来。吓坏了的看守人,哆哆嗦嗦地走近黑色怪物一看,原来是一块重达64千克的大石头。经过勘察和专家的细心研究,发现这块石头是被巨大的海浪卷到40米的高空后,又不偏不倚地砸到了看守人居住的小屋上,演出了飞石穿顶的惊险一幕。

海浪能有那么大的力气吗?海洋学家的回答是:有。据测定,海浪拍岸时给海岸的冲击力每平方米可达20~40吨。大的甚至可达50~60吨。巨浪冲击海岸时,能激起60~70米高的浪花。在英国苏格兰的威克港,一次大风暴中,巨浪曾将1370吨重的混凝土块移动了10多米;斯里兰卡海岸上的一座高60米的灯塔,也曾经被印度洋袭来的海浪打坏;有人曾看到过一个巨大的海浪甚至把13吨重的巨石抛到10米高的空中。

在海上,波浪中的巨轮就像一个小木片上下漂**。大浪可以倾覆巨轮,也可以把巨轮折断或扭曲。假如波浪的波长正好等于船的长度,当波峰在船中间时,船首船尾正好是波谷,此时船就会发生“中拱”。当波峰在船头、船尾时,中间是波谷,此时船就会发生“中垂”。一拱一垂就像折铁条那样,几下子便把巨轮拦腰折断。20世纪50年代就发生过一艘美国巨轮在意大利海域被大浪折为两半的海难。

波浪能量如此巨大,自古吸引着沿海的能工巧匠们,想尽各种办法,企图驾驭海浪为人所用。最早的波浪能利用机械发明专利是由1799年法国人吉拉德父子获得的,在此后的一百多年时间里,英国登记了波浪能发明专利340项,美国为61项。早期海洋波浪能发电付诸实用的是气动式波力装置。道理很简单,就是利用波浪上下起伏的力量,通过压缩空气,推动汲筒中的活塞往复运动而做功。1910年,一名法国人在其海滨住宅附近建了一座气动式波浪发电站,供应其住宅l000瓦的电力。这个电站装置的原理是:与海水相通的密闭竖并中的空气因波浪起伏而被压缩或抽空稀薄,驱动活塞做往复运动,再转换成发电机的旋转运动而发出电力。

有关专家估计,用于海上航标和孤岛供电的波浪发电设备有数十亿美元的市场需求。这一估计大大促进了一些国家波力发电的研究。20世纪70年代以来,英国、日本、挪威等国为波力发电研究投入大量人力物力,成绩也最显著。英国曾计划在苏格兰外海波浪场大规模布设“点头鸭”式波浪发电装置,供应当时全英所需电力。这个雄心勃勃的计划,后因装置结构过于庞大复杂成本过高而暂时搁置。70年代末期,日本研制成了一种大型海浪能发电船,并进行了海上试验。它能发出100~150千瓦的电能,而且具有远离海岸的电力传输装置。这艘发电船通常停泊在离岸3000米的海上,船长80米,宽12米,总重500吨,停泊海域的水深为42米,在船的内室里,安装了几台海浪发电装置。目前,世界上已有几百台海浪发电装置投入运行,但它们的发电能力都比较小,需要进一步研究。

波浪虽然只是海水质点在原地的圆周运动,但它那一起一伏的运动能量也是十分巨大的。有人计算,l平方公里海面上的波浪能可以达到25万千瓦的功率。利用海浪发电,既不消耗任何燃料和资源,又不产生任何污染,因而是一种亟待开发利用的现代新型能源。

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