为什么波浪发电的能源却远远落后

这故事最初出现在耶鲁环境360，并授权转载。

不难想象风能是什么样子的——到目前为止，我们都已经看到高耸的涡轮机点缀在大地上。太阳能和电池板也是如此屋顶上蔓延全世界。但可再生能源的另一种形式，在巨大的批量供货，并没有真正来电介意所有东西：这是什么波浪发电技术是什么样子？

风能和太阳能发电在过去的十年或二十年起飞，随着成本的迅速下降和气候变化的威胁已经明确了需要转变，从化石燃料。同时，许多研究(PDF)已经得出结论，波浪能——在较小程度上，潮汐能——可以对整个能源格局做出巨大贡献。但是，尽管该行业取得了缓慢的进展，但专家一致认为，它仍然落后于其他形式的可再生能源几十年，甚至要开始赶上它，都需要大量的资金和研究。

没有商业规模的波浪发电业务现在存在，尽管小规模安装曾在2008年和2009年在葡萄牙海岸附近活动。今年二月，美国企业巨头洛克希德·马丁公司宣布成立合资公司，以创建世界上最大的波浪能项目，一62.5兆瓦的安装计划在澳大利亚海岸这将产生足够的电力10,000家。苏格兰，由大西洋和北海的惊涛骇浪包围，已在去年成为波浪能源的研究和发展的温床，与政府批准的设得兰群岛一个40兆瓦的波浪能安装。

但是，面临的主要挑战已被证明是利用波浪发电的复杂性，从而导致设计的主机，包括扭动着蛇一样的衰减器那摆动浮标，甚至连小心安装在海底的设备也不例外利用压力差当海浪经过时。有些装置在现场产生电能，并通过海底电缆将其传输到岸上，而另一些装置则将波浪的机械能一路传输到岸上，然后将其转化为电能。在这些截然不同的概念中，哪一个会成为赢家还远未明朗。

“我们可能没有甚至发明了最好的设备呢，”说罗伯特脱粒机他是该研究所的研究员国家可再生能源实验室．

从技术角度来看，在海洋工作远比在陆地上比较困难;建设海上风装置，例如，往往是显著比陆上建造风力发电场更昂贵。海水是设备敌对的环境，和波自己提供能量收集是一个挑战，因为他们不仅在迷惑海洋滚过的设备也上下起伏或者汇聚来自四面八方。这提供了能量捕获诱人的机会，但对于优化设计提出了挑战。

“我想是乐观的，但我不认为现实我就可以了，”乔治·哈格曼，在美国弗吉尼亚理工大学的一个研究助理说高级研究学院和贡献者能源的评估美国能源部(PDF)波能的势能。“在海洋中工作有很多成本问题海上风力说明，然后你就有了一种(能源)转换技术，似乎真的没有人确定一种设计是可靠、可靠和高效的。有了风，你就可以利用风能作为风速的函数。在波浪能中，你不仅知道波浪的高度，还知道波浪的周期，所以这就变成了一个更复杂的问题。”

在海浪能专家中反复出现的一个主题是，海浪能就像30年前的风能一样。当时，工程师们还没有确定风力涡轮机的最佳设计，但随后几十年的研究已经产生了高度复杂的涡轮机设计。在海浪能方面，一些研究是在20世纪70年代阿拉伯石油禁运之后进行的，但从那以后，政府和商业对海浪能的研究和开发与风能和太阳能相比就相形见绌了。

与其他能源一样，更广泛应用的根本障碍是成本。到目前为止，波能场是充满了小公司尽可能地获取少量的政府资金。据许多专家称，在海浪能真正投入使用之前，可能需要一些大公司的参与，比如通用电气(GE)或西门子(Siemens)(这两家公司都是风力涡轮机的主要制造商)。这些公司可能在等待技术自行解决后再进行投资，这在任何新兴领域都是一个常见的困境。

尽管这一媒介面临着固有的挑战，但游戏产业仍在缓慢发展。一些小型波浪农场和试点项目在水中，包括Pelamis波浪能源的第一个波浪农场葡萄牙北部海岸附近。该公司已一些megawatt-scale波农场计划，而其他国家，如海洋能源技术那继续部署改进浮标技术的测试设备。

澳大利亚公司卡内基波计划委托“商业规模”的安装珀斯附近今年晚些时候，使用完全淹没设备使用波浪发电抽水岸边转换为电能。而且有迹象表明，大公司的买入开始，由洛克希德·马丁公司澳大利亚项目，该项目将使用浮标技术，从波浪的上升和下降的发电证明。

另一家公司，M3波，计划安装新设备就在俄勒冈海岸附近．M3将使用一个基于压力的设备，放置在看不到的海底。当波通过时，装置内的空气被压力从一个腔室推到另一个腔室，旋转涡轮机发电。

到目前为止，仅生产兆瓦极少数项目实际上我们已经进入了水，但专家说，出现实质性进展之前，业界不必在一个设备上定居。

“如果我们最终发现，有一种设备可以在深水中使用，有一种设备可以在靠近海岸的地方使用，我不会感到惊讶，”他说贝琳达巴滕俄勒冈州立大学的教授和的导演西北国家海洋可再生能源中心．

完善这些技术的过程是持续的。这欧洲海洋能源中心在苏格兰的奥克尼群岛允许公司将他们的设备连接到现有的基础设施和布线测试他们的发电能力和发现问题。巴滕说，设在俄勒冈州立她的中心在许可和审批流程的对应测试中心(PDF)这将使企业能够连接到现有电网进行测试。

这两个测试点的位置不是偶然的，因为它们都坐落在精力充沛波称为海洋地区。西北太平洋和阿拉斯加可能会对美国的第一代波项目的垄断地位，而在欧洲的英国 - 苏格兰特别是 - 在很大程度上侧重于波能源的发展。在英国政府表示，该国可能会获得尽可能多75%它的能量需求来自海浪和潮汐的结合;与此同时，美国能源部(U.S. Department of Energy)估计，美国的海浪能也能产生同样多的能量每年1170太瓦时这相当于美国全部用电量的四分之一以上。

国家可再生能源实验室的Thresher说，波浪能的第一个市场很可能是在偏远的地方，如阿拉斯加，那里的能源很昂贵，因为依赖昂贵的进口燃料，如柴油。“一些岛上的社区对此很感兴趣，”长尾鲨说。

随着行业开始发展大型项目，并继续寻找最好的设计的测试设备众多，这是否意味着波浪发电终于能就其方式，就像风25年前？

杰森布施，执行董事俄勒冈州波能源信任-一个致力于帮助推动该行业发展的非营利组织表示，有太多的变数，比如天然气价格或最终通过的碳税，无法将风能或太阳能的经验应用于不同的技术和时间段。

“在我看来，最大的问题是没有碳价格，”布希说。“只要我们拒绝内在温室气体的成本，那么我们就上不平等的竞争领域发挥。”

尽管障碍，不过，他认为，稳定的技术进步将导致大量的并网波功率由2035年“在我们从带有零波浪能技术，甚至远程可行的走了10年的历程其在水中的几个，和商业可行性的风口浪尖，”布希说。“我们正在做一些很好的进展。”

海浪照片经过ChrisVanLennepPhoto通过在上面