理論測算，像山東省面積大小的一片海域，如果在10米深的水中布滿這種發(fā)電網(wǎng)格，其發(fā)出的電量可滿足全世界的能源需求。
■中國科學院外籍院士 王中林
海洋是孕育人類的搖籃，也蘊藏著巨大的能量，理論上，海洋完全可以滿足地球上所有的能源需求，并且不會對大氣造成任何污染，是一種可持續(xù)永久解決世界能源需求的途徑。
目前，我們正在致力于研究一種基于摩擦納米發(fā)電技術的穩(wěn)定實用的波浪能發(fā)電網(wǎng)格裝置，該技術難題一旦攻破，將引發(fā)一場海浪發(fā)電技術革命，加快我國海洋新能源開發(fā)速度，對保障能源安全、環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展有重大里程碑性貢獻，這就是“藍色能源”技術。2月9日，《自然》雜志以述評文章形式介紹了這一技術。
“藍色能源”與傳統(tǒng)“綠色能源”相比，擁有地理分布上的優(yōu)勢，海洋覆蓋了地球70%的表面，全球約44%的人口都居住在距海岸線150千米的范圍內(nèi)，人類向大海索取資源已成為必然的趨勢。海洋波浪能具有能量密度高、分布面廣等優(yōu)點，據(jù)估計，海浪中蘊藏著的能量相當于90萬億千瓦時的電能。
作為目前世界上發(fā)展勢頭最快的海洋能源利用形式，美、日等海洋大國十分重視波浪能研究，相繼在海上建立了波浪發(fā)電裝置，然而普遍存在發(fā)電功率小、發(fā)電不穩(wěn)定、轉(zhuǎn)換效率不高等缺陷，特別是在小浪時，捕獲波浪能效率不高。同時，海洋能發(fā)電設備龐大而沉重，制造成本高昂，使海洋能成為地球上最昂貴的一種能源形式。
相比之下，中科院北京納米能源與系統(tǒng)研究所發(fā)明的摩擦納米發(fā)電機非常適用于收集“藍色能源”，可在緩慢流動和隨機方向的波流條件下穩(wěn)定輸出功率，轉(zhuǎn)化效率高。基于此，我們可以制作一種由眾多摩擦發(fā)電球構成的大型網(wǎng)格納米發(fā)電機，采用聚四氟乙烯、橡膠、聚全氟乙丙烯等傳統(tǒng)材料，價格低廉，適用于大規(guī)模生產(chǎn)和商業(yè)化。
采集波浪能的納米發(fā)電球可以高效靈敏地回收海洋中的動能資源，包括水的上下浮動、海浪、海流、海水的拍打。這種發(fā)電網(wǎng)可以分布在遠離海岸和航道的深水區(qū)，不會影響近海的人類活動。理論測算，像山東省面積大小的一片海域，如果在10米深的水中布滿這種發(fā)電網(wǎng)格，其發(fā)出的電量可滿足全世界的能源需求。
當前，“藍色能源”還處于實驗室早期研發(fā)階段，要想實現(xiàn)長時間可靠運行，還有許多關鍵技術問題有待解決。海洋藍色能源發(fā)電是一項系統(tǒng)工程，設立一個致力于此的研究機構將大大加快發(fā)展這種清潔、可持續(xù)性能源技術的進程，同時，需要政府專項資金、政策支持和私人投資者、主要能源公司予以前期資金投入。在未實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化開發(fā)之前，可先行開發(fā)建設一批小型分布式波浪能發(fā)電或海島微電網(wǎng)。
“藍色能源”有著巨大的優(yōu)越性，有望超越“綠色能源”，成為比太陽能板和風力渦輪機更便宜、更可靠、更穩(wěn)定，不依賴于天氣與晝夜變化的可持續(xù)能源，同時可與其他可再生能源發(fā)電混合補充，保證入網(wǎng)能源的總量供給。如果“藍色能源”夢得以實現(xiàn)，世界能源格局會發(fā)生根本改變，人們依賴于石油和煤炭等化石能源會成為歷史，“藍色能源”將造福千秋萬代。
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