海浪是否可以用来发电

一项至今鲜为人知的物理原理可能是海洋发电的秘密

从海浪提取能源来发电是一个很诱人的创意。早在1974年，有人就进行了首次尝试，爱丁堡大学员工斯蒂芬·索尔特（Stephen Salter）就想出了一个名为“鸭子”的创意：将房子大小的浮标系在海床上，利用浮标将海浪上涨的能量转变成旋转运动，从而驱动发电机。这项尝试失败了，因为要驱动发电机，还要进行大量的后期工作。但利用海浪能源发电的创意却没有因此消失；最近，设在西雅图的振荡电力公司（Oscilla Power）进行了一次尝试，试图找到之前失败的原因。

拉胡尔·森德尔是振荡电力公司的老板，他认为之前尝试失败的原因是那些技术是为不熟悉大海的人研制的技术（总是像风力发电机的零件），并试图将其修改成能在海洋里使用，由此导致的结果就是设备结构复杂，在严苛的海浪环境里过于灵敏，而且十分容易腐蚀。拉胡尔·森德尔认为最好重新设计海浪发电设备。

与有着大量活动零件的发电机不同，振荡电力公司研制的发电设备几乎没有活动零件。振荡电力公司制造的设备采用磁致伸缩原理来发电，该原理还没有被广泛采用；磁致伸缩原理是让铁磁材料（例如铁材料，能很容易地被磁化）在磁场中稍微改变形状。与很多物理过程一样，这项过程也可以反过来实施。只要对铁磁材料进行压缩或拉伸，它的磁特性就会发生变化。只要有一个永磁体和一个常规发电机的线圈，就能发电了。

振荡电力公司设计的核心就是一个使用铝和铁制成的合金棒，铝铁合金具有很强的铁磁性。这种铝铁合金棒只要压缩千分之一就能达到预期效果。这意味着在完全达到目的的前提下，振荡电力公司设计的发电机内部没有任何容易出错的活动部件。要压缩一根小尺寸实心金属棒，需要巨大的力量；幸运的是，海浪完全具有这种力量。振荡电力公司的设计，就如同其公司名称那样，依靠振荡来发电。

振荡发电机有两个大部件组成，这两个大部件被缆绳连接在一起。在缆绳的一端，振荡发电机漂浮在水面上，在浮标内有发电用的合金棒、磁体、线圈和多套挤压合金棒的液压油缸；在缆绳的另一端，吊着一个垂荡板结构，垂荡板在惯性和周围海水的拖动下，能保持浮标的稳定。这种结构让浮标在海面随着海浪上下起伏，而垂荡板却大概保持在原来位置，将拉力施加给缆绳。由于拉力的变化，缆绳带动液压油缸运转。整套系统由第二套系在海床上的缆绳固定在特定位置上。

全尺寸的振荡发电机是一套充满泡沫的钢制浮标，直径27米、6米高、重达1千吨，系在一个环形混泥土垂荡板上，位于据水面70米的水中。该浮标内配置了12台磁致伸缩发电机。拉胡尔·森德尔先生表示只要将单个浮标放置离海岸几公里外的位置，就能产生平均600千瓦电量，相当于一台陆地风力发电机。去年，一台直径四米的原型浮标通过在美国的大西洋海岸的开阔海域成功地进行了测试。

拉胡尔·森德尔先生承认振荡发电机的建造和安装费用十分昂贵；但振荡发电机的设计简单，只要稍作维护，就能运行几十年。拉胡尔·森德尔先生预计振荡发电机的发电成本为每度电10美分，与之相比，陆地风力发电机的成本为每度电16美分，海上风力发电成本为6美分每度电。使用化石燃料并并网的火电站的成本仍然比这些可再生能源电站低，不到五美分。然而，10美分代表了一种新型发电技术的良好开端。

海洋能是蕴藏在海洋中的可再生能源的统称，波浪能、潮流能、潮汐能、温差能、盐差能都属于海洋能。波浪能，是从海洋或海浪中提取的能量。风吹浪移，而风的能量又源于太阳，所以说波浪能是一种没有任何污染的可再生能源。

波浪能体现海洋水体的动能和势能。

波浪是除潮汐外海水的另一种惊心动魄的大规模宏观运动。风越疾、浪越高。大浪滔天时即使万吨巨轮也会随之飘舞。风是引起水面波动的主要外界因素。当风掠过海面时，海水表面因受到空气的摩擦力和大气压力的作用而产生动荡。

风速是决定波浪大小的主要因素。一般情况下，风力达到10级以上时，波浪的高度可达12m，相当于四层楼的高度，更有甚者常常高到15m以上。海上常见六七级风，它掀起的波浪也足有3m至6m高。

波浪能的特点

1、波浪能是一种机械能，是海洋能中质量最好的能源，同时也使其能量转化装置相对简单。

2、尽管波浪能的能流密度偏低，但蕴藏量大。如太平洋、大西洋东岸中纬度30~40°区域，波浪能可达30~70kW/m，某些地方更高达100kW/m，可以保证可开发利用能源的总量。

3、冬季可利用的波浪能最大，可以有效缓解该季节能耗巨大的问题。

4、波浪能是海洋中分布最广的可再生能源，因此波浪能可以成为海上偏远地区的能量来源。

以上内容参考：百度百科-波浪能

浩瀚的大海充满活力。“无风三尺浪”，即使在无风的日子里，海面也在上下动荡着。

海浪的大小首先取决于风力。风越大，浪越高。大风起处，波涛汹涌，白浪滔天，真可谓“海涛汹涌似有千钧力，巨浪滚滚犹如万重山。”

一般海浪高度小于4米，大风暴的时候可达七八米甚至十几米。1933年2月7日，美国油船“拉梅波”号曾记录到34米高的特大海浪，足可使10层大楼“淹没”。

海浪拍击海岸，浪花飞溅，可产生极大的冲击力。实测结果告诉我们，海浪冲击海岸的力量，往往可达每平方米二三百千牛顿甚至590千牛顿以上！

历史有记载，巨大的海浪曾把一块60多公斤的石头卷到岸边40多米的高处，把一段上千吨重的混凝土防波堤连“根”拔走，把一艘巨轮拦腰断成两截……

这就是说，海浪确实是个了不起的“大力士”。在每一平方公里的海面上，运动着的海浪平均蕴藏有20万千瓦的能量。当巨浪像一座“水山”扑向海岸的时候，可在20秒钟之内对1公里长的海岸线产生几万千瓦小时的电能，这些电能足供上万个家庭使用1年。按照前苏联科学家的估算，全世界光是沿海区域的海浪能就有6亿千瓦，相当于全部电站装机容量的1／3。

但是可惜，像这样一笔巨大的可以再生的而且丝毫不会污染环境的能量资源，却至今还没有得到很好的开发利用。

100年以前就有人想到利用海浪发电，理论上已探讨了多年，40年代开始进行试验，50年代取得了一些进展，60年代有一些海浪发电装置投入运行。近年来，日本已有几百个小型海浪发电装置向导航浮标提供电力；美国、前苏联、瑞典等国开发了容量为1～20千瓦的小型海浪发电设备；后来居上的挪威建成了两个海浪电站，并开始对外承包建造海浪发电工程。

利用海浪发电是件麻烦事儿，因为海浪总的力量虽然很大，但分布分散，而且作用速度太慢。

1964年，日本制成了世界上第一个供航标灯照明用电的海浪发电装置，发电量很小，仅够一盏灯使用，但它开创了海浪发电的先河。以后通过一次又一次的试验研究，人们才找到了一些更有效的海浪发电的方法和设备。从1976年以来，光是美国就有一百几十种有关海浪能利用的发明获得了专利。世界上现有海浪发电装置30多种，其中只有日本的“海明”号海浪发电装置的进展比较快。