神奇的海浪发电装置：插进海里每天发出700度电，这是什么原理？

这个黄色的浮标是一个海浪发电装置，它是瑞典人的奇思妙想。该浮标看起来就像是一个大葫芦，海浪打来的时候，浮标上下运动就能产生电能，瑞典的CPO公司（Cor Power Ocean）把它命名为“C4波浪能转换器”。

波浪能转换器的原理是什么？很多人在日常生活中应该见到过。

它的内部结构包括一个底部椭圆形的装置，内装齿轮箱和发电机组组成的动力收集系统。当装置随着波浪上下起伏时，内部的齿轮箱会将上下的往复运动转化为单向运动，再通过小齿轮将波浪能转化为旋转动能，从而带动发电机组运转发电。

这一机制使得C4能够有效地将海浪的能量转换为电能，在海况足够恶劣、浪足够高的情况下，这个海浪能转换器一小时能发出700度的电力，一天就是1万多度的电，效率是非常可观的。

其实它的原理和带和惯性飞轮的机械手表很像，这类机械手表不需要上发条，人的胳膊在动的时候，惯性飞轮会转动，然后把这部分能量给收集起来存储到发条当中去，之后发条缓慢释放能量，带动表针转动。

这种波浪能转换器目前受到储能的限制，如果哪一天储能问题解决了，它是有大用处的。海洋的面积约占地球面积的70%，制造千万个这样的波浪能转换器投放到海洋中，一天就能发几十亿度的电，全年发电量供一个中型国家使用毫无问题。

这种浮标式发电设备，很适合海上石油钻井平台的用电需求，在钻井平台周围投放几十个这样的浮标，用电缆与平台连接，那么钻井平台上的用电问题就彻底解决了。

除了浮标式，欧洲的清洁能源公司还有很多奇思妙想，比如海蛇波浪发电装置，它被放置在苏格兰北部海域的奥克尼群岛，这里是世界上海浪电力资源最丰富的海域。

海蛇波浪发电装置主要由浮筒、连接单元和液压活塞三部分组成，总长140米。该装置会随着海浪的上下起伏而发生相对运动，进而推动液压缸内的活塞做往复运动，以此来驱使发电机发电。该装置每小时可以发电750度，为了避免对海上航运产生影响，它被安装在距离海岸10公里的地方，水下部分有固定的锚，由一根海底电缆与海岸连接。

虽然它的发电功率要比C4波浪能转换器大，但是制造起来也更加复杂，占用空间更大，所以它只能算是一个实验产品。

中国在今年1月份也下水了一个气动式的海浪发电装置“华清号”，它的主要部件包括波浪能转换系统、液压系统、电力系统和控制系统。海浪上下起伏，带动液压活塞运动带动液压泵，然后将内部液体送到液压马达中，带动发电机转动。

这个海浪发电装置相比于国外而言比较稳定，不论海浪的波动幅度有多大、频率有多高，它都能产出电能。

在中国海洋周边安装发电装置，必须要适应较宽的破浪频率，太平洋的浪通常是不高的，但是在特殊季节浪高和频率会超过大西洋。

“华清号”的缺点是体型比较大，平均发电功率只有100千瓦，也就是每小时产生100度的电，因此它目前只是一个实验性发电装置，并没有投入商业化应用，以后肯定会逐步升级的。

全球有很多国家对海浪发电感兴趣，因为全球海浪蕴藏的电能太大了，据中国经济网报道，全球海洋的波浪能达到700亿千瓦，可供开发利用的为20亿至30亿千瓦，相当于上百座三峡水电站。700亿千瓦如果利用起来一年可以发出600多万亿度电，这是60个世界第一工业生产国的全年用电量。

感兴趣是一回事，能不能大规模应用又另当别论了。海浪发电目前有诸多制约，制造维护成本、电力如何存储输送等都是大问题。

与海浪发电有一定关联的是潮汐发电，这项技术有部分国家已经投入使用了，而且也已经并网了。

潮汐发电的原理非常简单，涨潮的时候把海水留住，落潮后再把海水从高位放出去，海水放出去就和内陆的水电站没有什么区别了，带动发电机的涡轮转动。唯一不同的地方是，涨潮时海水灌进蓄水池中也可以带动发电机，它的发电是双向的。

潮汐发电站的维护相当简单，基本没有什么可损坏的地方，使用寿命也非常久。浙江温州的江厦潮汐电站，1980年开始装机，至今已经有40多年了，目前还在运行。装机容量4100千瓦，每小时平均能发4000度电。

潮汐发电站非常挑地方，目前中国的潮汐发电站不超过10个。