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上一篇文章介紹了全球海洋能源研發(fā)動(dòng)向，并以處于領(lǐng)先的蘇格蘭為例，介紹了相關(guān)政策及具體扶持措施。本文將為各位讀者介紹在蘇格蘭開展業(yè)務(wù)的波力能源開發(fā)企業(yè)。目前，多家企業(yè)針對如何將巨大的波力能源轉(zhuǎn)變?yōu)楦�易于使用的形態(tài)，展開了競爭。為了實(shí)現(xiàn)較高的經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)行了各種各樣的改進(jìn)，并在計(jì)劃建設(shè)大規(guī)模商業(yè)設(shè)施。

對比波力與潮流，設(shè)置在固定海流中的潮流發(fā)電采用了風(fēng)車技術(shù)，技術(shù)開發(fā)目標(biāo)限定在一定范圍內(nèi)。如果能找到合適的場所，成本會(huì)比較低。不過，適合進(jìn)行潮流發(fā)電的場所極為有限。

而波力方面，海上及淺灘的海浪狀況等各不相同，涌現(xiàn)出了多種多樣將波浪的復(fù)雜動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐子诶�用的形態(tài)的技術(shù)，出現(xiàn)了堪稱“百花齊放”的盛況。波力能源蘊(yùn)藏量非常大，能夠留存下來的技術(shù)將掌握巨大商機(jī)。據(jù)稱全球波力能源蘊(yùn)藏量高達(dá)2億～3億千瓦。

首先介紹蘇格蘭開發(fā)的兩種代表性技術(shù)，以大致了解波力發(fā)電。一種是將設(shè)備固定于淺灘（近岸），在陸地上進(jìn)行發(fā)電，主要有WaveGen公司的LIMPET，和碧海能源公司（Aquamarine Power）的Oyster；一種是將設(shè)備浮在海上進(jìn)行發(fā)電，力爭實(shí)現(xiàn)大規(guī)�；�，主要有AWS海洋能源公司的AWSIII，和Pelamis公司的P2。

擁有豐富業(yè)績的陸地一體型波力發(fā)電

要介紹開發(fā)波力發(fā)電的歷史，就一定要提到WaveGen。其正式名稱是Voith Hydro Wavegen，總部設(shè)在蘇格蘭的因弗內(nèi)斯。Voith是總部設(shè)在德國、在全球開展業(yè)務(wù)的家族經(jīng)營性機(jī)械制造公司。Voith Hydro是其水力發(fā)電部門，就是過去的Voith Siemens水力發(fā)電公司，全球水力發(fā)電的3分之1使用該公司的渦輪機(jī)及發(fā)電機(jī)。該公司與日本富士電機(jī)公司有合作關(guān)系，兩者共同設(shè)立了富士Voith公司。

WaveGen的代名詞，就是該公司的波力發(fā)電實(shí)驗(yàn)設(shè)施LIMPET（the Land installed Marine Powered Energy Transfer）。如其名稱所示，就是“設(shè)置在陸地上的”海洋能源發(fā)電設(shè)施，2000年11月建于蘇格蘭西北部的艾萊島上。是全球首座商業(yè)規(guī)模波力發(fā)電設(shè)施，目前已經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)了11年，為電網(wǎng)供電7萬個(gè)小時(shí)。啟動(dòng)時(shí)輸出為300千瓦，目前為500千瓦（250千瓦×2）。適合在水深為15米左右的近岸處進(jìn)行發(fā)電。WaveGen通過LIMPET對技術(shù)可靠性進(jìn)行實(shí)證的同時(shí)，積累了豐富的相關(guān)數(shù)據(jù)，包括運(yùn)轉(zhuǎn)方法在內(nèi)，提出了大量改善建議。并將積累的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)反映到了之后的業(yè)務(wù)中。

利用空氣壓使螺槳向固定方向旋轉(zhuǎn)

WaveGen采用的技術(shù)是“振蕩水柱型空氣渦輪機(jī)方式”（資料1）。在防波堤或碼頭等上附設(shè)空氣室，并在其中一部分設(shè)置縫隙，使之與安裝渦輪發(fā)電機(jī)的密閉空間相連。利用振蕩水柱（OWC：Oscillating Water Column），將波力轉(zhuǎn)變?yōu)榭諝鈮�，利用空氣進(jìn)出空氣室產(chǎn)生的動(dòng)力旋轉(zhuǎn)螺槳狀渦輪機(jī)。

資料1.Wavegen的系統(tǒng)

出處：Voith Hydro Wavegen

雖然空氣左右移動(dòng)，但渦輪機(jī)一直朝著固定方向旋轉(zhuǎn)。這被稱為Wales'turbine，多用于空氣壓式波力發(fā)電，是由英國科學(xué)家威爾士博士開發(fā)的技術(shù)。中心的轉(zhuǎn)子上固定有多個(gè)葉片，并對葉片形狀進(jìn)行了改進(jìn)。

渦輪機(jī)針對年平均波浪強(qiáng)度（每米15～25千瓦）進(jìn)行了最佳設(shè)計(jì)。采取無需齒距及齒輪裝置的簡單結(jié)構(gòu)，構(gòu)成堅(jiān)固的模塊。模塊重量不到1噸，可用移動(dòng)式起重機(jī)設(shè)置及拆卸。

這種方式利用淺灘（近岸）的海浪，噪音較小，比較環(huán)保。通過利用與陸地一體的結(jié)構(gòu)物，可便宜地利用陸地基礎(chǔ)設(shè)施，發(fā)電部分無需接觸海水，省去了很多麻煩。與現(xiàn)有電網(wǎng)的兼容性較高，適合用于為島嶼社區(qū)供電及海水淡化設(shè)備。

采用易于進(jìn)行建設(shè)及設(shè)置的設(shè)計(jì)，發(fā)電站所處位置較低，不會(huì)影響周圍景觀，這也是其優(yōu)點(diǎn)所在。除了利用護(hù)岸及港灣設(shè)施，還可成為人工礁石，形成適合釣魚的環(huán)境。并且，與港口開發(fā)及風(fēng)景區(qū)建設(shè)也不沖突。

在西班牙實(shí)現(xiàn)商業(yè)化

WaveGen的波力發(fā)電設(shè)備已經(jīng)向西班牙的公共事業(yè)企業(yè)EVE公司供貨。EVE在西班牙北部的Mutriku港建設(shè)了波力發(fā)電站。這是全球首個(gè)采用發(fā)電全量保障方式的商業(yè)發(fā)電設(shè)施。輸出為300千瓦，由16臺渦輪機(jī)構(gòu)成。2011年7月開始試運(yùn)轉(zhuǎn)，11月交貨，被評價(jià)為海洋能源史上振奮人心的壯舉。

蘇格蘭作為正式的大規(guī)模波力發(fā)電站，制定了“Siadar計(jì)劃”。Siadar位于路易斯（Lewis）島西岸，WaveGen與德國萊茵集團(tuán)（RWE）子公司合作，將在此處設(shè)置4兆瓦的發(fā)電設(shè)備。該項(xiàng)目在已經(jīng)決定建設(shè)的波力發(fā)電站中屬于最大級別，是蘇格蘭海洋基金WATERS第1Round選定的5大業(yè)務(wù)之一，獲得了600萬英鎊的支援（該基金規(guī)模為1300萬英鎊）。（日經(jīng)能源環(huán)境網(wǎng) 供稿）