海洋的能量

海洋的能量

傳統能源日趨枯竭、環境污染問題惡化,新能源開發迫在眉睫。隨著低功耗無線感測器的發展,利用環境清潔可再生能源如太陽能、風能以及波浪能發電製作成微電源為感測器節點提供電能,日益受到各界廣泛關注。

地球的73%都是海洋,縱然有著許多人類還未探索到的能源,但是我們可以擁有現在所掌握的技術去摸索,物盡其用。

相比風能與太陽能技術,波浪能發電技術要落後十幾年。但是波浪能具有其獨特的優勢,波能能量密度高,是風能的4~30倍;相比太陽能,波浪能不受天氣影響。

一、波浪能分佈廣泛且儲量巨大,可就地取能;

二、波浪發電裝置受海況與氣候影響較低。研究利用波浪能發電,為海洋無線感測器節點提供長期的能量供給,具有十分重要的意義。

風與海面作用產生海浪,海浪能是以動能形式表現的水能資源之一。

1977年,有人對世界各大洋平均波高1米、週期1秒的海浪進行推算,認為全球海浪能功率約為700億千瓦,其中可開發利用的約為25億千瓦,與潮汐能相近。海浪中蘊藏有如此豐富的能量,如將海浪的動能轉化為電能,使製造災難的驚濤駭浪為人類服務,是人們多年來夢寐以求的理想。於是,我們發現其中海洋潮漲潮落的動勢,利用其動勢,也就是利用海浪發電。

但是,目前波浪能裝置的總發電效率大都比較低,提高裝置各級能量轉換結構轉換效率問題需要亟待解決。目前,波浪能發電仍存在諸多問題,如製造成本昂貴、裝置可靠穩定性及並網等。波浪能發電難以與常規能源相競爭,但是對於不便於應用常規能源的場合,波浪發電在一定程度上具有特有的優越性與生命力。當前,海洋無線監測傳感網中各節點仍大多採用傳統化學電池供電,但是化學電池的使用壽命有限,需定期更換。惡劣複雜的海洋環境給數ift龐大的感測器節點電池更換造成了極大的困難,然而化學電池能量一旦耗盡,感測器節點無法正常工作,將會影響整體感測器網路的性能。

針對以上問題,在2012年,由遼寧海事局大連海事大學共同研發的多節漂浮式波能發電裝置進行了首次海上試驗,並取得成功。這一裝置能有效收集波浪能並轉化為電能輸出,且具備低成本、無污染、節約能源的特點,可緩解全球範圍內的能源短缺和環境污染問題。

我們是否可以以此為基點,往更多的方面,例如軍事上的無人機之類的海上領域工作器提供更多的服務,以此謀得新契機呢?

 

 

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