三井造船在日本近海進行海浪發電實證實驗

 

刊登日期:2017/5/31
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日本的國土面積約38萬平方公里,全球排名第六十。如果包含經濟海域(EEZ-Exclusive Economic Zone)等海洋面積,則排名第六。日本擁有3萬5000公里的海岸線,根據NEDO的資料,日本近海的海浪發電資源量約2億kW,相當於50座核能發電廠。日本是海洋國家,神秘的海洋有無限的可能性,如果可以充份利用海洋的能源,非核家園指日可待。

茨城縣大町的大浪是衝浪者聚集的地方,三井造船(http://www.mes.co.jp/)與環境省合作,於2016年底開始在這裏進行為期三年的海浪發電實證實驗,收集相關資料,探討實用化的可能性。實驗使用的50kW的發電設備設置在大洗港的防波堤附近,希望可以達成發電成本小於40日幣/kWh的國家目標。

細數不同的再生能源,太陽光電發電不穩定,光電板的反射光影響居住品質;風力發電有惱人的噪音,海浪發電沒有這些問題。三井造船於2012年即投入海浪發電研究,一年365天,一天24小時,隨時都可以發電,是相當穩定的能源來源。

海浪發電是將海浪上下運動轉換成能源,藉由小齒輪的轉動驅動發電機。將直徑1公尺、長度15公尺的「棒子」固定在水深7公尺的海底,發電機安裝在高度4公尺的浮筒。當海浪上下移動時,浮筒也上下移動,再以連桿將移動傳至小齒輪。
利用「校正控制」可以擴大海浪的動能。以感測器預測海浪的上下,配合海浪的上下,使用馬達讓浮筒同步上下,與海浪的動作「共振」,提高獲得的能量。

除了海洋以外,接近日常生活的河川也蘊藏著豐富的能源,就地使用,可以減少電力傳輸的損失。福岡工業大學在熊本縣南阿蘇村的灌溉渠道設置二片特殊形狀的「翅膀」,在渠道中如魚兒游泳般地重覆優雅作動,產生的電力提供附近小學上學通道路燈照明。「振翅水力發電設備」利用水的流動作動翅膀,以特殊的機構轉換成旋轉運動,帶動發電機。流速1公尺/秒的緩慢水流也有約50W的電力,突破水力發電機在流速1公尺/秒、10W電力的極限。

「振翅水力發電設備」在緩慢水流的渠道也能有效的發電,不會破壞原有的生態系,且結構簡單,拆裝容易,初期投資與維修管理費低。如果設置在較大的河川,固定運轉,二片翅膀每年可產生9000kWh的電力。回目錄

延伸閱讀:http://www.fit.ac.jp/news/archives/1748


資料來源: 日經產業新聞 / 材料世界網編譯
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