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中国一名中学生通过发明实现海浪发电梦想
2010-12-10 09:46:04      来源:新华社

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为应对全球气候变化,中国的民间环保人士、科技爱好者、相关企业在清洁能源领域积极行动。日前,北京一名中学生利用海浪发电的创意在企业的资金支持下变成现实。

北京市第二十五中学高三学生秦臻发明的“浪泳发电平台泳动机”今年8月获得中国“国家级实用新型专利证书”。日前,这项发明获得北京大秦旗舰科技有限公司的资金支持,已经变成渤海海面上的一座发电平台。

架设在天津汉沽蔡家堡海域上的“浪泳发电平台泳动机”是一座长约40米、宽约20米的黄色钢架发电平台,由5个算盘形状的支撑浮体、4个碟形发电浮体间隔排列组成的方阵托起。

“支撑浮体”以水泥和钢筋为材料,可抵御海水腐蚀。海浪涌动的波作用于“碟形浮体”,带动连杆推动齿轮转动,与装载在浪泳发电平台上的直线发电机产生相对运动,利用线圈切割磁感线产生电流的物理原理,点亮射灯为平台提供照明。

秦臻的发明灵感源于一次海边游泳。“我被海浪打了回来,当时就想,海浪的劲儿还真大,如果能用来发电该多好。”秦臻说。

秦臻是一名从小痴迷于模型制作的“爱玩儿”学生,家里有几十个亲手拼装制作的高达模型,连房间里的床都是汽车型的。进入北京市第二十五中学读高中后,秦臻和指导教师刘士明一起,开始系统化研究利用海浪能的发电平台。

第三代海浪发电模型利用切割磁感线产生电流的物理原理。秦臻与刘士明买来缠线圈的机器,几百几百圈地仔细缠绕,制作直线电机。线圈周边高强度磁铁则要一块块慢慢往里敲,以形成均匀分布的磁场。这个过程中磁铁强大的吸力还有可能会夹断手指。上百次的失败后,在水波的作用下,实验室里的兰花状小灯泡终于亮了。

然而,海面试验并不成功,电流时强时弱。秦臻与刘士明找到症结,将最底层的浮球改为碟形,以避免海浪的应切力,稳定电流试验成功。

海浪对海岸的冲击力每平方米达20至30吨。科学家曾对世界各大洋平均波高1米、周期1秒的海浪进行推算,认为全球海浪能功率约为700亿千瓦,其中大约25亿千瓦为可开发利用的海浪能,与潮汐能相近。

大秦旗舰科技有限公司认为秦臻的“浪泳发电平台”具有潜在商用价值。公司决定将为浪泳发电平台安装更多浮体,以生产更多电量。同时,该公司还将尝试铺设海底电缆,将浪涌发电平台产生的电能输送到岸上供村民使用。

指导教师刘士明说,随着未来浪泳发电平台面积扩大,可以进行海水淡化,为生产生活创造条件,继而进行各种建设,甚至可以畅想建造公寓。

世界上的第一个海浪发电装置诞生于1911年。1964年,世界上第一个海浪发电装置在日本研制成功,发电能力仅60瓦的发电机点亮了一盏航标灯。此后,加拿大、英国、芬兰、丹麦、法国、美国等西方国家等进行海浪发电研究,并相继提出300余种发电装置方案。

据统计,目前全世界约有近万座海浪发电装置在运转,仅日本就有1500多座。一些国家已开始从研制用于航标灯、浮标等小型海浪发电装置,向中大型的海浪发电装置方向发展。但是,由于技术问题,目前海浪发电成本较高。

来源:新华社 (记者 倪元锦 岳月伟) 编辑:冯媛


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