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挖潜海洋绿色能源,一把“中国海琴”奏响了大海的旋律!

这是一把水上提琴,流淌着绿色能源的美妙音符,它就是世界首台3.4MW大型海洋潮流能发电机组——中国海琴。它每年可以为3000多户海岛人家供电,是国际能源署认定的世界上唯一一座海洋潮流能发电站。今天有请“2021年全国科普讲解大赛”三等奖获得者,上海科技馆的王雅彬带来科普讲解——《大海的旋律》。

潮流能>风能

那什么是潮流能呢?就是潮水水平运动产生的动能,潮流能主要的利用方式就是发电。

大家想象一下:几台“海底风车”竖立在水下,潮水袭来,伴随产生了大量的动能推动叶轮旋转,从而带动发电机发电。它是一种开放式装置,无需建造水库,节约人力物力。并且,叶轮的额定转速很慢,大约4s转一圈,不会影响海洋生态。相比于风力发电,潮流能的能量密度大约是风能的几百倍,规律性更强,也更好预测。

为持续发电攻克密封难题

但想用潮流能持续稳定的发电,并不容易。海底情况复杂,首先考验的就是轴承密封系统。一旦轴承没有密封,吸入沙子或者垃圾,水轮机可就要 “罢工”!传统的密封圈经过海水反复的冲击震荡很容易就坏了,坏了再换新的吗?那就得经常停机检修,不能持续发电!

怎么办呢?面对这项世界级难题,我国工程师们跳出了传统技术路径:给净化过的海水加压,再将净水从轴承内冲向外界,使得腔体内部的压强大于外部。就好像充气城堡一样,不断充气使里面的气体只能往外漏。同样的道理,利用这种方法,就使得洁净的海水只能从内往外渗,外面的海水和杂质就进不来了,在动态平衡中解决了密封难题。

“未来能源方舟”扬帆启航!

从我国东海至渤海沿岸,潮流能已经开始推广。这是位于山东的斋堂岛, 90年代,通过铁塔架线送电,居民们告别了黑暗的长夜,但仍面临时常断电的困扰;2014年,潮流能发电装置的建成,让300多户人家从此与光明同行。

海洋能源是当今世界能源革命中的重要角色,2060年达到碳中和,是我国向世界作出的庄严承诺。浪花是大海的音符,潮汐是大海的旋律,挖潜海洋绿色能能源, “未来能源方舟”正扬帆启航!

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