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滔滔南海潮起潮落，能量取之不盡，用之不竭，這是清潔能源，是可再生能源。在重視生態(tài)文明建設(shè)的今天，為實(shí)現(xiàn)人類未來(lái)藍(lán)色的夢(mèng)想，中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所的科學(xué)家們?cè)诓恍傅貖^斗、耕耘。

正值天氣多變的炎夏六月，記者一行在珠海香洲碼頭乘海輪出發(fā)，風(fēng)浪中一路前行，經(jīng)過(guò)兩個(gè)多小時(shí)，到達(dá)大萬(wàn)山島，再轉(zhuǎn)登漁船。

 此時(shí)，空中雨點(diǎn)飄灑，十余分鐘的顛簸后，在萬(wàn)頃碧波中看到中國(guó)科學(xué)院廣州能源所研制的100kW漂浮式波浪能裝置。

“從2009年開(kāi)始，先后投放4臺(tái)1/2比例樣機(jī)入海，在這個(gè)過(guò)程中還不斷針對(duì)樣機(jī)存在的缺陷進(jìn)行改進(jìn)，最終才成功地在大海中安置眼前的這個(gè)裝置，大海不同于陸地，同樣功率的機(jī)器，在惡劣自然條件下要經(jīng)過(guò)更多的檢驗(yàn)。” 承擔(dān)波浪能電站項(xiàng)目的團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人游亞戈告訴記者。

引路的其他海洋能科學(xué)家介紹，眼前這個(gè)“龐然大物”總重量大概350噸，長(zhǎng)34.5米，寬12米，工作時(shí)高17.1米，放在半潛駁上高度為10米，其主要由鋼結(jié)構(gòu)件、液壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和發(fā)配電系統(tǒng)組成。

除此裝置外，岸上還要有配電海底電纜與之相連接的電房。據(jù)專家介紹，今年4月，該裝置已進(jìn)行發(fā)電，目前運(yùn)行情況良好。

海島及其附近不可避免地會(huì)遇到大風(fēng)大浪，如此龐大的裝置如遇到臺(tái)風(fēng)，不是很容易損壞嗎？

項(xiàng)目組科學(xué)家告訴記者：“在以前的波浪能發(fā)電裝置比例樣機(jī)投放后，確實(shí)出現(xiàn)過(guò)遇大臺(tái)風(fēng)后受損的情況，后來(lái)我們?cè)谘兄七^(guò)程中發(fā)明了蓄能型系泊技術(shù)和下潛避臺(tái)風(fēng)技術(shù)，其中100kW鴨式裝置采用放氣方法，使鴨頭完全埋入水中，只留鴨背在水面上，可以有效降低波浪的載荷，實(shí)現(xiàn)裝置的‘自我保護(hù)’，從而提高了裝置的抗臺(tái)風(fēng)能力。”

波浪大小并不穩(wěn)定，如何保持輸送穩(wěn)定？項(xiàng)目組科學(xué)家回答：“由于海上的波浪時(shí)大時(shí)小，所以先要將波浪能轉(zhuǎn)換成液壓能，再存入蓄能器，待能量達(dá)到一定程度，以最大開(kāi)度驅(qū)動(dòng)液壓發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電，提高發(fā)電效率。這樣可以避免不穩(wěn)定能流導(dǎo)致的發(fā)電效率低下，以及對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生的沖擊。”

記者所見(jiàn)到的發(fā)電站由錨固定在海中，就像一艘停泊的海輪。建設(shè)電站，在茫茫大海中如何選址？波浪能電站項(xiàng)目選擇的地方首先是靠近海島，而且水深、水流條件必須符合要求，不同的水底質(zhì)地要選擇不同的錨等。

通過(guò)與項(xiàng)目組科學(xué)家的對(duì)話，記者感悟到這些實(shí)踐中總結(jié)出來(lái)的經(jīng)驗(yàn)，凝聚了科學(xué)家們的心血。

從傳統(tǒng)鴨式到新型鷹式

鴨式裝置在波浪中往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)，如同鴨子在上下點(diǎn)頭，故以鴨式命名。“盡管有關(guān)技術(shù)還不是十全十美，但把波浪能轉(zhuǎn)成電能，前進(jìn)到這一步已很不容易。”項(xiàng)目組科學(xué)家如是說(shuō)。

“2007年，鴨式裝置還只是一個(gè)概念裝置，英國(guó)人在內(nèi)陸湖中曾有類似的裝置，幾十個(gè)單體穿在長(zhǎng)達(dá)半公里的軸上，很難施工，出了毛病很難維修。我們逐步把裝置設(shè)計(jì)成變成目前的樣子。”游亞戈介紹，“當(dāng)然，裝置還得繼續(xù)完善。”

現(xiàn)今，游亞戈團(tuán)隊(duì)在“鴨式”的基礎(chǔ)上，已研發(fā)出優(yōu)點(diǎn)更多的鷹式裝置。鷹式裝置較之鴨式裝置，更易俘獲波浪能，而且它采用了半潛駁平臺(tái)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使得后期維修和運(yùn)輸方面成本大為降低。鷹式裝置的成功投放和發(fā)電，驗(yàn)證了我國(guó)自行研發(fā)的波浪能裝置的有效性，同時(shí)為降低成本、提高轉(zhuǎn)換效率、規(guī)�；�開(kāi)發(fā)利用海洋波浪能奠定了基礎(chǔ)。同行的科學(xué)家們強(qiáng)調(diào)，今后，相關(guān)的研發(fā)技術(shù)還會(huì)與時(shí)俱進(jìn)。

現(xiàn)場(chǎng)觀看裝置后的當(dāng)天下午，國(guó)家海洋局科技司組織專家對(duì)中科院廣州能源所承擔(dān)的這個(gè)國(guó)家支撐計(jì)劃課題進(jìn)行驗(yàn)收。專家們認(rèn)為：課題采用下潛和蓄能系泊技術(shù)提高了波能裝置的抗臺(tái)風(fēng)能力；采用水下附體技術(shù)、特殊軌道驅(qū)動(dòng)技術(shù)和分級(jí)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了漂浮式波能裝置在不同海況下的波能高效攝�。徊捎脵C(jī)械式液壓自治控制技術(shù)配合蓄能穩(wěn)定技術(shù)提高了漂浮式波能裝置的二、三級(jí)轉(zhuǎn)換效率；采用半潛駁技術(shù)實(shí)現(xiàn)了波能裝置的低成本投放和回收�？蒲腥藛T通過(guò)100kW裝置實(shí)海況運(yùn)行，證實(shí)了上述技術(shù)的有效性，最后一致通過(guò)驗(yàn)收。

據(jù)了解，海島獨(dú)立可再生能源電力示范工程已經(jīng)被列為中科院廣州能源所在“十二五”期間要解決的重大任務(wù)突破，其目標(biāo)是通過(guò)多能互補(bǔ)可再生能源系統(tǒng)的研究和示范，提高獨(dú)立可再生能源系統(tǒng)的穩(wěn)定性，突破可再生能源資源分散及不穩(wěn)定性的制約，為海島偏遠(yuǎn)地區(qū)提供穩(wěn)定的清潔能源供應(yīng)。

此次驗(yàn)收的裝置也僅僅只是其中的一部分，未來(lái)該所仍將會(huì)著力于各種可再生能源的系統(tǒng)示范集成。

萬(wàn)山諸島遠(yuǎn)離大陸，且沒(méi)有與大陸電網(wǎng)相連，所以海島供電只能長(zhǎng)期依賴柴油發(fā)電，發(fā)電量小且成本高，同時(shí)還容易污染環(huán)境，破壞海島的原生態(tài)，供電問(wèn)題已經(jīng)成為制約海島經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。伴隨著國(guó)家大力開(kāi)發(fā)海洋漁業(yè)資源，無(wú)論是海島開(kāi)發(fā)建設(shè)，還是海島居民日常生活，都需要可靠、安全、清潔的能源作保障。

據(jù)《中國(guó)海洋可再生能源發(fā)展年度報(bào)告（2012年）》顯示，我國(guó)近海海洋能資源蘊(yùn)藏量約16.7億千瓦，技術(shù)可開(kāi)發(fā)量超6億千瓦。大海中蘊(yùn)藏量巨大的波浪能是風(fēng)能對(duì)海面擾動(dòng)而造成的，以機(jī)械能形式存儲(chǔ)在海水里。波浪發(fā)電不穩(wěn)定，轉(zhuǎn)換效率較低。又因?yàn)檠b置遠(yuǎn)離大陸，環(huán)境較為惡劣，故研發(fā)難度大，波浪能發(fā)電技術(shù)目前仍不成熟，需要較長(zhǎng)時(shí)間不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，需要逐步加以改進(jìn)和完善。

中科院廣州能源研究所的波浪發(fā)電事業(yè)始于上世紀(jì)80年代，是國(guó)內(nèi)較早開(kāi)展相關(guān)研究的單位，上世紀(jì)“七五”期間，由該所牽頭，就曾在大萬(wàn)山島研建了一座波浪電站并于1990年試發(fā)電成功。

以前的發(fā)電裝置固定于岸邊，建造成本高，建造周期需要3年。目前研發(fā)的裝置漂浮于海上，建造成本底，建造周期縮短至半年，但需要解決的各種問(wèn)題也與固定于岸邊的裝置大不一樣，不確定性大得多。

向遠(yuǎn)離大陸的海島或海上設(shè)備輸送電，是一件難事，采用波浪能裝置供電意義重大，被該所列為重點(diǎn)項(xiàng)目支持是理所當(dāng)然的。

滔滔南海潮起潮落，能量取之不盡，用之不竭，這是清潔能源，是可再生能源。在重視生態(tài)文明建設(shè)的今天，為實(shí)現(xiàn)人類未來(lái)藍(lán)色的夢(mèng)想，中科院的科學(xué)家們?cè)诓恍傅貖^斗、耕耘，前程看好。