一种低成本、耐用的利用波浪能的装置

一种低成本、耐用的利用波浪能的装置

海浪蕴藏着大量尚未开发的能量,这些能量超过了满足世界电力需求的能力。然而,海浪发电有许多缺点,使其在经济上不可行。目前的海洋建筑成本很高,而且很难制造出一种足够坚固的设备,能够在恶劣的海洋环境中生存下来。

由欧盟资助为Polywec和Wetfeet项目开发的一种新的波浪能技术有望克服这些障碍。一个欧洲的工程师团队正在研究这些项目,他们创造了一种耐用的设备,可以在未来几年为数千户家庭提供低成本的电力。他们的研究发表在《英国皇家学会学报》A.WPAP60300BR WPAP60300BR的研究中,工程师们在他们的研究中介绍了一种波能转换系统,该系统配备了一种创新的静电功率输出装置,称为介电弹性体发生器(DEG)。DEG比传统设计成本更低,没有滑动或滚动运动部件。它也由廉价的软耐磨材料制成,能够承受恶劣的海洋环境,不像今天的钢制电磁发电机。

发电机的工作原理

DEG使用柔性橡胶膜,安装在垂直圆筒顶部,其中水位随着波浪的运动而上升和下降。进入气缸的水将截留的空气向上推,从而使膜膨胀。在波谷,水位下降,导致膜压缩。因为橡胶膜中有介电材料,所以当它膨胀和压缩时都会产生电压。这个过程产生电能。为了商业开发,这些电力将通过水下电缆输送到海岸。

DEG设计用于并入现有的海洋能源系统。根据爱丁堡大学教授大卫·英格拉姆的说法,目前系统中的空气涡轮和振荡水柱可以用绝缘橡胶膜代替。他在机械工程师学会网站上发布的一条新闻中说:“你正在废除一件相当复杂的机电设备,用一块橡胶板和一套相当复杂的电力电子设备来代替它,这样就可以很容易地维护它。”

在爱丁堡大学(University of Edinburgh)的Flowave海洋能源研究中心(Flowave Ocean Energy Research Facility)对该系统的缩小版进行了测试,该研究中心是两个项目的合作伙伴。实验表明,一个全尺寸的设备可以产生相当于500千瓦时的电量,足够为大约100户家庭供电。工程师们相信,由低成本、易于维护的设备组成的舰队可以在几十年内安装在苏格兰水域。英格拉姆教授说:“波浪能是苏格兰海岸线附近一种潜在的宝贵资源,开发利用这一资源的系统可以在为后代生产清洁能源方面发挥重要作用。”

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