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芬兰神奇“第三能”发电!竟比风能强7倍,或改变游戏规则?

你可能从来没有思考过这样一个问题,大自然为我们提供了光能,于是形成了光伏太阳能发电产业,提供了风能,于是形成了风力发电产业,但大自然为我们提供了更强大的水能——海浪,为什么却没形成类似的水能发电产业呢?

你可能会说,有啊,我们有水力发电啊,但水力发电本质上是利用重力势能发电,不是像利用光的波动、空气的波动一样,利用水的波动来发电,而水的波动显然比光的波动、空气的波动要强大得多,这意味着我们可以使用比风能太阳能规模小得多的设备,就可以获得同样多的电能,为什么我们没有过听说有这样的发电站呢?

这样的历史可能就要结束了,因为芬兰一家初创公司已经发明了这种神奇的“浪能”发电,同样规模的浪能是风能的7倍,一个不大的装置就可以提供数百个家庭用电。

这家公司名叫AW-Energy,创始人是一位潜水员劳诺·科伊武萨里 (Rauno Koivusaari) ,1993年他在芬兰海岸潜水时,发现了一艘沉船,船上有一个巨大的舱门,在海浪中强烈地摆动,他突然意识到,欸,是不是可以利用这种力量来发电呢?

科伊武萨里于是组建了一个小团队,开始研究海浪发电技术,最终开发出了一种名为“波轮”(Waveroller)的海浪发电装置,2019年第一台350千瓦的商用波轮在葡萄牙海岸投入运行,并成功并网发电,目前已开发出1000千瓦的发电机,发电量估计可以达到624-813兆瓦时。

波轮放置在一个长方形的平台上,由发电机和巨大的取力板(PTO)构成。取力板相当于风力涡轮机的叶片,虽然看起来也很大,但比起叶片来小了很多,取力板固定在平台上,可以在海浪作用下来回摆动,通过液压杆驱动液压油泵来发电,一个PTO大概可以吸收1500千瓦到2000千瓦的浪涌功率。

波轮的安装也很简单,整个平台由拖船拖到近海位置后,沉入8-20米深的海床上并锚定,这是因为8至20米深处是波浪最强大的地方。由于潮起潮落,取力板可能会被全部淹没,也可能部分露出水面,根据波浪条件,可以提供25%到50%的容量系数,也就是实际输出和额定容量之比大概在这个范围内。

波轮可以单个部署,也可以多个一起形成发电场,在同等大小的区域内,浪能发电场的标称发电能力大约是风电场的7倍。并且浪能发电机基本是在水面以下,避免了巨型风电机对自然景观的视觉影响。然后就是液压、机械和电气系统完全密封,避免了海洋生物受到噪音和其他可能的污染物影响。

最关键的是,和每天只有几个小时的太阳能,以及不知道什么时候吹的风能相比,浪能发电基本是全天候的,平均可以减少30-40%的间歇性,这意味着它在占用空间更少的情况下,可以发出更多的电。何况它还可以和海上风电场结合,更有效地利用大自然赐予我们的能源。

看起来浪能发电似乎真的很完美,远远超过了风能太阳能,你的心中可能已经升起了一个销魂的巨大疑问,既然它这么好,为什么以前都没有人发展,也没有形成风能太阳能那样的浪能产业呢?是不是成本太高了?

AW-Energy声称他们的平准化能源成本为100-150美元/兆瓦时,低于离岸风能的82-255美元/兆瓦时,他们雄心勃勃地认为,这可能真正地改变游戏规则。

看起来成本也不是问题,浪能发电以后真的会改变游戏规则,在清洁能源市场后来居上,大展宏图了吗?我觉得这种想法可能太乐观了一些,因为还有一个最关键的问题没有解决,一台发电机究竟能够使用多久?

由于海水中含有多种盐分,浪能装置不可避免地会受到腐蚀侵蚀,2021年该公司将第一台机器捞起来检修时,发现它已经锈迹斑斑,挂满藤壶,虽然公司自豪地宣称它仍然运转良好,质量可靠,经久耐用,但仅仅几年的运行,显然还无法准确评估它的寿命周期,所以继风能、太阳能之后,“浪能”究竟能不能成为第三种人类大规模使用的清洁能源,可能还有比较长的路要走。

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