越浪式海浪发电机
最后一种振荡体式是研发的终极形态,它既可以单独作业也可以与同类产品联合行动,能发展成密集协同作业的矩阵。它能漂浮在海洋里,捕获来自多个方向的波浪能量,比如飘在海面上下浮动,固定在海底左右摇摆。
振荡体式能量转化装置比前面的两种设计就要精巧很多了,一种是直驱式机械系统,通过切割磁场产生电流;一种是通过液压传动装置来产电。振荡体式最大的优势是全方位利用海浪动能,使用的液压系统发电装置能缓冲波浪能量,保证输出电能的质量;使用直驱机械系统发电,无需中间环节,直接就能产电,能效更高。

这三种海浪发电模式是递进发展的,目前,振荡体式已经达到了该系列的巅峰,未来只可能优化能效,很难再有大的突破。
但你以为这样就到头了吗?抛开动能发电装置,中国科学院院士王中林和他的团队研制出水能摩擦纳米发电机,在发电方式上再做创新,这项技术能完美适配波浪能发电。
摩擦纳米发电机结合波浪能从上文我们可以发现,直接把海浪能转化成电能的是振荡体式的直驱式机械系统,通过切割磁场产生电流,按理说这应该是转换率最高的发电方式了,但这个装置全效运作是有条件的,那就是需要固定方向做磁感线的切割,因此,对漂浮装置着而言转化的动能是有选择性的,能量利用仍有提升空间。

而摩擦纳米发电机的产电模式是摩擦起电,纳米发电机通过摩擦进行大量的电荷交换,生成电流,再通过静电感应的耦合,将电流整合在一起。王中林院士提出摆钟式设计理念,把海浪低频、不规则的能量转化为高频、规则能量。
钟摆式设计采用的是球形嵌套装置,外部球形结构受海浪浮动,内部装有纳米发电机的小球呈钟摆运动,钟摆一次,里面的纳米发电机共振上千次,把海浪动能的28%转化成电能,这是实验室得到的数据。

目前,该技术已经通过模拟实验验证其可行性,并得到了初步的数据资料,未来有机会冲击传统海浪能发电系统,达成技术革新。
其实,科技就是把不可能变可能,虽然新能源的开发一直受人诟病,但只有敢想才敢做,未来中国新能源一定会迎来质的突破,碳达峰势在必行!
,参考资料:
《海洋波浪能发电装置研究进展》_刘延俊,山东大学学报(工学版)