傳統(tǒng)的發(fā)電方式對(duì)于海洋勘探的挑戰(zhàn)來說并不理想,但解決方案可能就在水的運(yùn)動(dòng)中。要為浮標(biāo)尋找動(dòng)力源,最好的地方莫過于海洋本身。在將于2021年8月4-6日舉行的AIP出版地平線-能源儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)換虛擬會(huì)議期間,來自波爾圖大學(xué)的Cátia Rodrigues將討論在海洋中使用發(fā)電機(jī)來解決海洋勘探的能源問題的前景。
在為期三天的會(huì)議中,將有題為 "基于現(xiàn)實(shí)水波條件下球體運(yùn)動(dòng)的發(fā)電機(jī)的性能"的演講。
傳統(tǒng)上使用的能源采集技術(shù),如光伏板或風(fēng)力渦輪機(jī)有幾個(gè)局限性--關(guān)鍵是它們有著間歇性,無法保持連續(xù)運(yùn)行。在沒有日光和風(fēng)的情況下,二者都不能提供任何電力。
海洋浮標(biāo)的工況擁有一個(gè)潛在的解決方案:波浪能。豐富的、可預(yù)測(cè)的、穩(wěn)定的海洋自身的波浪可以用來為導(dǎo)航浮標(biāo)供電。
Rodrigues說:"即便如此,由于缺乏技術(shù)共識(shí),發(fā)電成本缺乏競(jìng)爭力,以及海上波浪的不規(guī)則和低頻率特性,波浪能轉(zhuǎn)換器的發(fā)展還沒有達(dá)到其全部潛力。關(guān)于波浪能,對(duì)于轉(zhuǎn)換技術(shù)的可行部署仍然存在一些相關(guān)的挑戰(zhàn),主要是與波浪的不規(guī)則性質(zhì)以及能量在方向和頻率上的分布有關(guān)。"
該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了基于球體的發(fā)電機(jī)(TENGs),一種可將機(jī)械運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為電能的裝置,它可以直接安裝在導(dǎo)航浮標(biāo)上,從海浪中提供電力。
當(dāng)在實(shí)際條件下以1:8的比例測(cè)試TENGs時(shí),他們確定當(dāng)波浪發(fā)生在0.1米的高度時(shí)可以產(chǎn)生最大電壓,大約每2.6秒一次--接近于浮標(biāo)的自然周期。即使在波浪不穩(wěn)定且緩慢的情況下,TENG的能量轉(zhuǎn)換效率也比標(biāo)準(zhǔn)發(fā)電機(jī)大得多。
該小組計(jì)劃在葡萄牙的一個(gè)海港Figueira da Foz部署一個(gè)原型。