海洋如何能成为地球巨大的潜在能源?

一千多年来，水的下落一直是地球上人类的能源来源。多亏了环绕地球运行的月球，地球上的海洋每天两次产生强大的洋流和潮汐的涨落，这具有巨大的能源生产潜力。这种水位的变化可以在海岸线附近产生电能，然后输送到内陆。早在20世纪30年代，人类就对潮汐坝进行了试验，但目前正在研究其他依赖潮汐水运动的系统。

尽管可再生能源包含了各种各样的替代能源，但仅对佛罗里达等沿海州来说，收集海浪能可能是一种可行的替代电力来源。波能的电转换可以通过使用直接或间接驱动发电机的机械装置来完成。然后，这些电力通过水下电缆传输到岸上，然后连接到电网。这种供应，再加上今天的技术进步，可能会为佛罗里达这样的沿海州提供无穷无尽的能源来源。

因为佛罗里达州有1350英里的海岸线，收集海洋能量是该州扩大可再生能源使用的一种切实可行的方式。在佛罗里达州2003年的可再生发电技术评估中，对从海浪中获得的电力考虑有限。鉴于海浪能是地球上最大的可再生能源之一，今后对佛罗里达州可再生能源的评估必须包括对其潜力进行更广泛的评估。

通过技术进步，许多公司将动能波转化为机械能，用于驱动发电机。然后，这些能量通过水下传输线传输到电网。今天，世界各地有各种各样的原型在运行，包括“动力浮标”，“监视器”和“Pelamis”海蛇。海洋能源技术公司(OPT)利用独立的海洋浮标发电。OPT进行的研究表明，在加州海岸一个100平方英里的农场安装电力浮标很可能产生足够整个加州使用的电力。这相当于为4000万至5000万人口提供电力。

目前运行的最大系统是海洋电力输送有限公司(OPD)的创新。2005年5月，葡萄牙开始在葡萄牙北部海岸Povoa de Varzim附近建造世界上第一个商业波浪农场。OPD波浪转换系统被称为“Pelamis”或“海蛇”，是一个120米长的分段圆柱体，利用波浪运动来发电。波浪场的初始阶段包括安装三个Pelamis设备，容量为2.25 MW。该项目的这一阶段“预计将满足1500多个葡萄牙家庭的平均电力需求”。如果这一初始阶段的表现令人满意，计划为农场订购30台Pelamis机器，以产生额外的20兆瓦的能力。每兆瓦的项目成本仅为47.2万美元，项目总成本约为1050万美元。

尽管许多人可能预计，许多波浪能系统的初始投资成本比化石燃料工厂更贵，但波浪能系统一旦建成就具有较低的运行成本，并且在作为主要能源使用时与其他技术具有竞争力。毕竟，它们没有燃料成本。该技术的另一个优势是它的高能量密度，这使它非常适合能够产生数吉瓦电力的大规模开发。

海浪比风更强大、更可预测，因此在沿海州可能更有用。从这个角度来看，“水的密度是空气的832倍，提供5节的洋流比350公里/小时的风更大的动能。”此外，在研究人员进行了详细检查的地区，发现了额外的合适地点，这表明波浪中可用的动能可能要大得多。

早在20世纪30年代，人类就对潮汐坝进行了试验，但目前正在研究其他依赖潮汐水运动的系统。这种系统被认为是最环保的发电方法之一。潮汐运动是自然的;利用这种运动来发电将不会产生温室气体排放，而且空气横截面的运动速度必须超过125英里每小时，才能与同等横截面的水以每小时5英里的速度运动产生相同的发电能力。显然，对于那些能够利用海洋的国家来说，海洋值得作为一种可行的、具有成本效益的能源方法进行研究。