海上“黑科技”：新技术可从海浪中提取两倍的能量 - 海洋能源转化技术

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来源：中国数字科技馆

研究人员开发了原型技术，可以使从海浪中获得的能量翻倍，这一进步最终可以使波浪能成为可行的可再生替代品。

海浪能的未开发潜力是巨大的！据估计，全世界每年沿海海浪的能量相当于全球每年的发电量。

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但是，开发能够有效地提取自然能量并承受恶劣海洋环境的技术的挑战使波浪能停留在实验阶段。

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现在，由 RMIT 大学领导的一个研究小组创造了一种波浪能转换器，其能量收集效率是迄今为止开发的任何类似技术的两倍。

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这项发表在《应用能源》杂志上的创新依赖于世界首创的双涡轮机设计。首席研究员许望教授表示，波浪能是最有前途的清洁、可靠和可再生能源之一。

虽然风能和太阳能在可再生能源市场占据主导地位，但它们只有 20-30% 的时间可用，王说。

波浪能平均有 90% 的时间可用，海上波浪中包含的潜在能量是巨大的。我们的原型技术克服了阻碍波浪能行业大规模部署的一些关键技术挑战。随着进一步的发展，我们希望这项技术能够成为蓬勃发展的新可再生能源产业的基础，带来巨大的环境和经济效益。

*波浪能转换器的工作原理

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最流行的实验方法之一是通过称为“点吸收器”的浮标型转换器收集波浪能，这是海上位置的理想选择。

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这项技术从波浪的上下运动中获取能量，制造和安装通常具有成本效益。但它需要与传入的波浪运动精确同步才能有效地收集能量。这通常涉及一系列传感器、执行器和控制处理器，增加了系统的复杂性，可能导致性能不佳以及可靠性和维护问题。RMIT 创建的原型不需要特殊的同步技术，因为该设备会随着波浪的膨胀自然地上下浮动。

通过始终与海浪的运动保持同步，我们可以最大限度地利用收集到的能量，王说。

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与我们独特的反向旋转双涡轮机叶轮相结合，与其他实验点吸收器技术相比，该原型可以使从海浪中获得的输出功率增加一倍。

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RMIT工程研究人员与中国北京航空航天大学的研究人员合作开发了这种简单而经济的设备。两个相互叠置并反向旋转的涡轮叶轮通过轴和皮带轮驱动的传动系统连接到发电机。发电机放置在吃水线上方的浮标内，以使其远离腐蚀性海水并延长设备的使用寿命。

该原型已在实验室规模成功测试，研究团队热衷于与行业合作伙伴合作测试全尺寸模型，并努力实现商业可行性。

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“我们知道它在我们的实验室中有效，所以接下来的步骤是扩大这项技术的规模，并在坦克或现实生活中的海洋条件下进行测试，”王说。

“利用我们的波浪能资源不仅可以帮助我们减少碳排放和创造新的绿色能源就业机会，还具有解决其他环境问题的巨大潜力。”

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“例如，随着干旱的频率增加，波的能量可用于电力碳中性的海水淡化厂，为农业产业化，智能适应气候变化的挑战，供应新鲜的水。”