海洋中的海浪是否有助于应对全球能源危机?
理论上来讲是可以的。据科学家估计,如果人们充分利用波浪能,能够满足全球每年的电力需求。
事实上,根据美国能源情报署(US Energy Information Administration)的数据,美国海岸附近的海浪就能提供该国66%的电力。
包括澳大利亚、中国、丹麦、意大利、韩国、葡萄牙、西班牙、英国和美国在内的许多国家目前也正在开发波浪能。
但是,波浪能究竟是什么?与其他可再生能源相比,它又有哪些优势呢?
什么是波浪能?
当风吹过水面时,会形成波浪。此时一种名为波浪能转换器的设备便能够从波浪当中捕获能量,并将其转化为电能。
人们通过不同的方式将海浪转化为波浪能。有些设备能够设于水面之下,有些则设于海底。还有另一种技术则是通过将波浪推过一个狭窄的通道,从而为涡轮机提供动力。
普利茅斯大学(University of Plymouth)的研究人员表示,与风能、太阳能、生物质能和地热能等其他能源相比,波浪能的可再生能源能量密度最高。因此,波浪能最有可能在提升世界“能源结构弹性”方面发挥重要作用。
然而,波浪能的发展也面临种种挑战。与其他可再生能源相比,波浪能的发展远远落后。
如何开发波浪能
很多国家都在开发海洋能源系统。目前,多国政府都出台相关政策来鼓励其发展。
例如,澳大利亚政府于2021年批准了《国家海上电力基础设施法案》。这一举措为建设和运营海上电力项目提供了政策框架。
在欧盟,岛屿作为海上可再生能源战略的一部分,有望在开发海洋能源技术方面发挥关键作用。
在英国,波浪能的开发最早可以追溯到20世纪70年代。目前,苏格兰、英格兰和威尔士都在积极运营波浪能项目。
苏格兰波浪能源公司(Wave Energy Scotland)是由苏格兰政府支持的国家技术开发机构,自2014年成立以来,已在近100个项目中投资超过5200万美元(4000万英镑)。
在瑞典,波浪能公司CorPower Ocean也表示已在斯德哥尔摩的基地建造了世界上最大的波浪能测试台。
波浪能的多种利基应用正在为发展更大规模的公用事业项目奠定基础。比如利用波浪能为油气平台、海水养殖、偏远岛屿、海军基地、海洋学服务和豪华度假村供能。
波浪能能否解决电力危机?
化石燃料短缺加剧了人们对波浪能等可再生能源的需求。
多重因素共同推高了石油、天然气与煤炭的价格,导致了全球能源危机。
世界各国逐渐从新冠疫情带来的影响中复苏,刺激了能源需求的增长,然而能源供应却持续疲软。此外,中国煤炭产量下降,美国石油生产投资减少,以及欧洲天然气产量下降也是原因之一。全球运输也出现了瓶颈。
目前,俄乌冲突引发了人们对于油气供应中断的担忧,这进一步将油价推向新高。
在这一背景下,稳定可靠的波浪能极具吸引力。风能和太阳能虽不可预测,但波浪能却能保持稳定,且比其他可再生能源蕴含着更多的能量。
然而,尽管波浪能有解决能源危机的潜力,但在发展波浪能的过程当中,重重阻碍依然不可避免。
波浪能有缺点吗?
毫无疑问,波浪能的开发面临挑战。首先,波浪能发电厂的建造和运营成本高昂。
其次,电缆、涡轮机和其他基础设施可能会对海洋生物造成危害。
此外,由于波浪能发电厂建于沿海地区,可能无法支撑所有地区的用电。
国际能源署(IEA)在其《海洋动力跟踪报告》中提到,目前,海洋发电仍无法帮助世界在2050年前实现碳中和方面。
要实现这一目标,海洋发电量需要在2020年至2030年间平均每年增长33%。
国际能源署表示:“海洋技术蕴藏着巨大潜力,但我们需要为相关能源研究、开发和示范提供额外的政策支持。”