波浪发电站的效率有多高?它是如何工作的?

中国科学院外籍院士王忠林领导的团队开发了一种水能摩擦纳米发电机,联网后每平方公里海面可能产生兆瓦级电能。中国海域广阔,海水昼夜流动,为摩擦纳米发电机提供了稳定的工作环境。水能摩擦纳米发电机的工作模式是通过摩擦起电和静电感应的耦合,将机械能转化为电能,不同于现有的各种发电技术,使收集海浪能成为可能。如果将这些发电机联网并放置在海洋中,海水的不规则运动将转化为连续的电能。

利用固液界面摩擦带电现象研制的水摩擦纳米发电机,可用于收集河流、雨滴、海浪的动能。通过四种基本模式的组合应用,这种发电机可以高效地回收海洋中的动能资源,包括水的波动、波浪的拍打、水流和海水。水能摩擦纳米发电机首次实现了固液界面摩擦发电。过去一般认为摩擦起电只能在干燥条件下进行,这项技术也实现了水滴和波浪动能的同时收集。王忠林院士发现麦克斯韦位移电流的第二分量是纳米发电机的理论基础。纳米发电机将是继电磁波理论和技术之后,麦克斯韦位移电流在能源和传感方面的又一重要应用,可能引领技术创新,深刻改变人类社会。

海洋能源的利用是当今世界能源研究的前沿方向。然而,由于海洋波浪能开发成本高、规模小、经济效益差,一直阻碍其大规模商业化开发利用。依托海洋,海浪发电产生的“蓝色能源”将超越“绿色能源”,市场前景广阔。

另据报道,大连海事大学有一项专利,也是利用波浪发电防止海上平台受潮汐腐蚀的方法。通过用波浪反复摩擦纳米发电机网络,发电机网络将海洋波浪能转化为交流电能,交流电能转化为直流电能后,直流电能应用于海洋平台的腐蚀金属和对电极。该技术可以利用海浪的低频机械能,通过摩擦发电机网络产生电能,为海洋平台上的腐蚀性金属提供阴极保护电源。