澳大利亞沿海的新項目可以實現利用海浪能量的目的。
在南極洲和澳大利亞西海岸之間,除了遼闊的海洋,沒有任何陸地,咆哮西風帶在這片海域興風作浪。數百年來,商船借助西風帶的風力,從歐洲駛向亞洲。西風帶是指緯度40度至50度之間的大風海域。現在,西風帶在可再生能源領域掀起了一股新潮流。在二月底,一項旨在利用海浪能源的示范項目開始運轉。得益于此項目,現在,澳大利亞最大的海軍基地的部分電力和淡水均源自西風帶制造的海浪能源。
從1999年開始,澳大利亞珀斯市卡耐基海浪能源公司就開始研究CETO技術。Ceto本來是古希臘神話里的一種女海怪,而卡耐基公司制造的CETO是一種浮標,看起來像一個巨大的杏仁餅干。這些浮標漂浮在距海面一米或兩米的海水中,隨著海浪上下起伏,并由此產生電力。現在的CETO技術版本為CETO 5,每個浮標的發電容量為240千瓦的電量。距澳大利亞花園島的斯特靈海軍基地三公里的海床上,有三個CETO浮標被繩索固定此處。這三個CETO浮標還被斯特靈海軍基地的淡水工廠進行淡水處理;澳大利亞西部氣候干燥,淡水顯得尤為寶貴。
這些CETO浮標直徑11米,使用鋼材制造,內部填充了海水和泡沫,使其密度略低于海水,便于在海水中漂浮。CETO浮標漂浮在海面之下,這意味著CETO浮標與先前的利用海浪能量的技術設備不同,用不著承受海浪和空氣持續的侵蝕。邁克爾·奧塔維亞諾是卡耐基公司的老板,他注意到當海浪襲來的時候,機靈的澳大利亞游泳者會是潛到海浪之下,而不是游過海浪,以避免被海浪沖得粉身碎骨。這種方式同樣適用于CETO浮標。
即便是漂浮在海面之下,海浪還是能為CETO浮標發電提供足夠動力。每個CETO浮標隨著海浪上下起伏的時候,連接在CETO浮標繩索另一端的水泵也會隨之被驅動,該水泵被固定在海床上,將海水壓入一個連接到花園島電站的管道,隨后水壓帶動電站內的水輪發電機組運轉。這種發電系統為斯特靈海軍基地提供了5%的電力。
這種水壓還能有第二種用途——用來進行反滲透處理;反滲透處理是去除海水鹽份的方法。當鹽溶液和純凈水體被一塊僅能透過水分子卻不能讓鹽離子透過的滲透膜隔離,滲透現象隨之發生。由此產生的滲透壓讓純水穿過滲透膜進入鹽水中。只要向鹽水施加足夠的物理壓力,讓其壓力值高過滲透壓,水分子將向純水滲透,這是一種巧妙的去除海水鹽份的方法。
制造出必要的物理壓力,會消耗大量能量。因此,反滲透海水淡化廠將消耗大量的燃油或電力。CETO 5技術能提供反滲透海水淡化的所需壓力,CETO浮標以足夠高的壓力來輸送海水,讓反滲透過程能自然地發生。正因如此,斯特靈海軍基地的三分之一的淡水來自于CETO技術設備。
卡耐基公司打算制造尺寸更大并且技術更先進的CETO浮標,單個CETO浮標的發電容量就能達到1兆瓦,這種新浮標計劃在2017年上市。這種技術版本為CETO 6 的浮標,直徑為20米,其自身內部就能產生電力,而不是依靠陸地電站來發電。這意味著CETO 6 技術設備不用安裝管道,只需一條海底電纜即可。
按照設計理念,CETO 6 浮標的安裝位置離陸地更遠,那里海浪蘊含的能量也更大,也讓安裝管道也變得困難多多。在CETO 6技術條件下,不需要使用機械設備來調節海床處輸送到管道里的海水,降低了投入資金和維護成本。一套CETO 6技術設備采用自足式設計,他們能被拖到陸地上進行保養。
當然,CETO 6技術設備沒有配置管道也意味著技術標準不能直接進行海水淡化處理。但在世界大多數地區,雨水都比澳大利亞西部充沛一些,反滲透技術只是一個小生態設備。如果確實需要進行海水淡化,CETO 6技術設備發出的部分電力可以用來進行海水淡化。
充沛的海浪能量和較低的運行成本意味著CETO 6設備生產電力的成本低于CETO 5設備。邁克爾·奧塔維亞諾先生認為如果將CETO 5設備進行大規模安裝,“使海浪發電廠”的發電容量達到25兆瓦,那么每度電的生產成本為30至40美分,完全能和柴油發電設備進行競爭。邁克爾·奧塔維亞諾先生認為要是采用CETO 6技術,同樣是生產25兆瓦的發電容量,每度電的生產成本大約為20美分;要是建成100兆瓦的海浪發電廠,規模經濟能讓發電成本下降至每度電12至15美分。要是將可再生能源補貼考慮進來,這種發電成本與澳大利亞西部電網的發電成本基本一致。
卡耐基公司還將注意力放到更遠的市場。全世界的軍事基地需要得到安全的能源和水源。海浪能源對馬爾代夫這樣的島國很具吸引力,現在這些島國必須花費不少的資金來進口石油。像CETO這樣的海浪發電技術是否會成為主流技術,現在下結論還為時尚早。但卡耐基公司的技術成果表明,在合適的環境中,他們取得了領先地位。
7月3日,中國工程院院士、中國科學院亞熱帶農業生態研究所(下稱亞熱帶生態所)首席研究員印遇龍科研團隊與中科捷云(北京)信息技術有限公司在長沙舉行游離氨基酸檢測技術專利獨占實施許可簽約儀式。雙方將全力推......
7月3日,2024年全球數字經濟大會在北京舉辦,科技信息大數據成為與會者關注的熱點議題之一。會上,知識產權創新科技服務云平臺“八月瓜”宣布,其旗下“創新大腦”已收錄全球178個國家超過1.91億條專利......
科技興則民族興,科技強則國家強。如何讓“科技之花”綻放得更絢麗?一份由中國人民銀行等七部門近日聯合印發的文件,首次明確了科技金融的“施工圖”。這份《關于扎實做好科技金融大文章的工作方案》提出,要“加強......
7月2日,生態環境部發布《2023、2024年度全國碳排放權交易發電行業配額總量和分配方案(征求意見稿)》(以下簡稱《配額方案》)。《配額方案》正文包括工作原則、實施范圍、機組分類、配額分配方法、配額......
——論學習貫徹習近平總書記在全國科技大會、國家科學技術獎勵大會、兩院院士大會上重要講話“中國式現代化要靠科技現代化作支撐,實現高質量發展要靠科技創新培育新動能。”在全國科技大會、國家科學技術獎勵大會、......
“自強不息,科學報國。”這是鐘掘對自己的要求和期望。鐘掘是我國機械專業領域首位當選為中國工程院院士的女科學家。作為中南大學教授,她幾乎每天準時出現在中南大學的實驗基地。她雖已88歲,但精神矍鑠、充滿激......
6月24日,2023年度國家科學技術獎勵大會在北京召開。中國科學院亞熱帶農業生態研究所(下稱亞熱帶生態所)為第一完成單位的“西南喀斯特區石漠化治理與生態服務功能提升關鍵技術及應用”成果榮獲國家科學技術......
據24日發表于《先進材料》雜志上的論文,美國匹茲堡大學研究人員研發了一種新型設備,可利用血液發電并測量血液電導率,這一創新有助于醫療測試的進一步普及。血液電導率是評估健康狀況的重要指標,主要由基本電解......
“從人工智能技術發展趨勢來看,未來幾年,規模定律依然有效,大語言模型仍有很大提升空間。”6月14日,2024北京智源大會在京舉行。百度首席技術官王海峰在主旨演講中對人工智能技術發展作出最新判斷。他認為......
6月17日,湖南省科技重大專項“深海礦產資源開采關鍵裝備技術研究與示范應用”在湖南大學整車先進設計制造技術全國重點實驗室通過綜合驗收,驗收結果為優秀。專家組認為,項目攻克了多項行業技術難題,形成了系列......