麻省理工學院和葡萄牙里斯本技術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)的概念設計的原理是利用波浪迫使空氣進入渦輪機,從而產生電力。在巔峰狀態(tài)下,完全建成的OWC設備在每公里的海岸線上可以產生多達100至200兆瓦的電力!要知道,世界上第一臺商用的潮汐渦輪發(fā)電機SeaGen的裝機容量才1.2兆瓦,而且它的長度達到了37米,十分占地方,相對來說OWC發(fā)電機就高效多了。
OWC發(fā)電機的主體是若干個帶有水下開口的密封倉,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)電機中進進出出,造成內部水位上升和下降。隨著水位的上升,水面上方的空氣被迫離開密封倉,通過頂部的一個開口進入用于發(fā)電的空氣渦輪機。
OWC項目中最大的挑戰(zhàn)是建造能在不斷變化的海浪狀況下正常工作的密封倉,它得能夠承受大型風暴,并且長期接觸含鹽分的海水也不會被腐蝕,當然體積也要足夠大——因為研究人員發(fā)現(xiàn)寬闊的密封倉能更有效地捕捉能量,因為它能利用波長范圍更大的海浪。
雖然OWC發(fā)電機不算什么新鮮玩意,但這個項目確是首次嘗試為不同地點的海岸定制“個性化”的電站設計??茖W家們在不同的地點模擬特定的海浪運動,并為每個地點設計個性化的OWC規(guī)格。這樣能夠最大限度地提高發(fā)電機的效率,使它比一般的建站模式成為更可行的動力源。除了發(fā)電之外,建造在關鍵位置的OWC發(fā)電機還可以使附近水域的波浪更平緩,從而減少土壤侵蝕。
美國西北海岸、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,但最初的試驗計劃將利用葡萄牙波爾圖的杜羅河作為測試水域。試驗電站最終將容納三臺小型的OWC發(fā)電機,它們產生的能量足夠750戶家庭使用。假設這一試驗得以成功,那么更大的建設項目和更大的OWC發(fā)電機組設施將隨之而來。然而,建設成本在目前并且很可能在今后的一段時間內都是一個問題,所以短期內OWC發(fā)電機或其他波浪發(fā)電技術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)電機組,那我們豈不是沒有海灘可以度假了嗎?