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美国海军开发波能为岸基设施提供电力 技术难度大

日期:2010-06-28    来源:中国网  作者:编译 知远

国际电力网

2010
06/28
11:08
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关键词: 波能 电力

  美国新泽西州海岸外的能量浮标。该系统由海洋能源技术公司研制,可以将大洋波能转换为电能以作大规模应用。

  面临着挑战

  海洋能源技术公司(Ocean Power Technologies)是美国海军的承包商,为其开发可以将波能转换为可利用电力的系统。目前该公司正面临着严峻的挑战,因为该项目发展进度缓慢。

  •严苛的海洋环境所带来的腐蚀、污垢和锚定效应等问题阻碍着波能的开发和利用;

  •发展可大规模运作的波能开发装置不仅面临技术困难,而且非常费钱;

  •美国有12项波能计划正在发展当中。

  美国海洋能源技术公司位于新泽西州的潘宁顿(Pennington)。早在8年前,该公司就与美国海军签署了开发利用波能的合同。今年年底,该公司将在夏威夷海滩海军陆战队基地外海部署一种可以将波能转换为可用电能的全功能型装置。

  根据该公司与美国海军签署的总额为950万美元的发展合同,它已经试验和评估了两种尺寸的波能转换浮标:一种一个是能够产生20千瓦电力的浮标;一种是两个每个能够产生多达40千瓦电力的浮标。据海洋能源技术公司执行主席乔治•泰勒(George Taylor)的说法,40千瓦级的浮标将于12月份部署到夏威夷的卡内赫(Kaneohe)湾外海的水域,它将首先向该基地的动力供应商夏威夷电力公司(Hawaiian Electric Co. Inc.)提供能电力。

  泰勒说:“这是一件令人兴奋的事情。波能有很多独特的优点。它比风能更集中,与太阳能相比就更不用说了。除此之外,它还更易于预测。”

  从1999年开始,海洋能源技术公司就与美国海军建立起了合作关系。该公司首先发展了使用波能来驱动的安装传感器和通信装置的自动化浮标。泰勒指出,该公司的建立者们曾经致力于发展更大的系统,来为陆地设施提供能源。

  泰勒说:“发展新能源的理念最早可以追溯到1975年石油危机的时候。我的业务伙伴和我都感觉到社会需要比石油、天然气和煤更经济的能源。我在澳大利亚长大,经常做冲浪运动。我对波浪的力量有非常深切的体会。”

  2004年5月,海洋能源技术公司部署了它第一个海军试验型“能量浮标(PowerBuoy)”。该浮标是一种大型的圆筒式钢质浮标,被系泊于卡内赫湾海滩外海1英里的海域,每个波浪打来,圆筒上下浮动。该浮标在海水中间歇地运作了10个月,不断向岸上传送数据。

  2007年,海洋能源技术公司部署了另一个浮标达28天的时间,并于2008年部署了第三个浮标达2个月的时间。第四个浮标目前正在水中,将会被连接到电网上,这是泰勒和海洋能源技术公司项目主管布赖恩•坎布尔(Brian Cable)透露的。

  海洋能源技术公司的能量浮标主要是使用浮标的运动来带动液压流体。这些流体被用来驱动1台发电机。这台发电机将通过一条水下线缆连接到海滩上的转输站。整个装置都系留到了海洋底床上。

  泰勒表示,早在2003年,该公司就希望可以部署一套运作型浮标。但是由于当时建造该系统仍然面临很多挑战,如海洋水下环境以及技术使用限制等,研发进度滞后。

  泰勒说:“如果我们看看细节,就发现仍然存在诸多问题,海洋环境带来的问题,如腐蚀、污垢以锚定效应等等,都需要我们一一应对和解决。”

  海军透露:2009年该系统的试验曾经出现过两次事故,作为该系统一部分的水下漂浮物断开了与其海床锚的联系。当时浮标本身并没有部署。海洋能源技术公司的工程师和该公司的下级承包商能够修复这些漂浮物。

  坎布尔说:“是的,它们需要维修。但这是研究性活动,这种情况的出现是不太好预测的。”

  由国际能源机构(International Energy Agency)提供的报告表明,尚不发达的海洋能源工业正面临着重重的挑战。目前,全世界共有77个波能开发项目正在实施当中。从事波能开发研究的有新兴公司,有高等院校,也有政府所属的实验室。汤姆•丹尼斯(Tom Denniss)是澳大利亚新兴能源企业Oceanlinx公司的首席技术官员,他也是国际能源机构下“海洋能源系统执行协议(Ocean Energy Systems Implementing Agreement)”的一位成员。根据丹尼斯的说法,能源公司开发这项技术没有障碍,但是进行大规则商业运用的时候往往都会遇到很多问题。

  去年12月份,丹尼斯在国际能源机构的《开放能源技术公报(Open Energy Technology Bulletion)》上发表了一篇和工业有关的文章。他指出:“海洋能源利用只所以有困难,是因为大规模应用存在技术难题,也存在经费问题。”

  和大多数最新的能源发展计划一样,波能开发计划也面临着技术和费用上的双重挑战。美国海军的计划也不例外。但是卡内赫湾的研究和发展计划获得了美国海军和海军陆战队高层的大力支持。去年10月份,海军和海军陆战队高层在华盛顿举行的海军能源论坛(Naval Energy Forum)上高度肯定了这一能源计划的发展潜力。海军和海军陆战队最新的能源计划包括:加利福尼亚州巴斯托(Barstow)海军陆战队基地的太阳能电池板项目;南卡莱罗那州波弗特(Beaufort)海军陆战队航空站的地热能源系统;卡内赫湾的波能开发计划。海军陆战队司令詹姆斯•康威上将指出,海军陆战队希望到2025年的时候岸基能源需求的25%都由新兴能源来满足。他说:“如果要为我们的表现打分,我会给一个‘B’或者‘B+’。但实事求是地说,我们仍然处于“二年级的第二个学期。”

  就世界范围内来看,英国现拥有21项波能发展计划,位列第一。美国拥有12项波能发展计划,位列第二。

  美国海军正在考虑在华盛顿州外海发展一项潮汐能源计划,希望可以充分利用潮汐的能量。

  坎布尔指出,由于海军大部分基地的分布状况与特征,新兴能源发展计划对海军特别有吸引力。

  美国海军在卡内赫湾实施的这项计划最初是作为一项“成员项目(member project)”或者说夏威夷州民主党参议员丹尼尔•印欧耶(Daniel Inouye)的“特殊专款(earmark)”(一般是指国会议员各自根据其选区或者集团需要,插入预算报告中的“相关项目专款”)而获得预算的。在众议院,夏威夷州民主党众议员尼尔•阿伯克龙比(Neil Abercrombie)每年也为该计划申请预算。

  华盛顿州的潮汐能发展计划的预算是由华盛顿州民主党众议员简•英斯利(Jay Inslee)来申请的。

  根据坎布尔的说法,美国海军非常了解这两个能源发展计划的潜力,将继续与负责技术研究和发展的公司进行紧密的合作。

  他说:“只要国会一直提供预算,测试和评估就会一直继续下去。”

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