啟動開關后,長約50米的斷面波浪水槽在控制系統的作用下形成起伏的波浪,“浪頭”一波波拍打一個近1米高的透明“箱子”,經過能量的轉換,連接“箱子”用來測試的LED燈被點亮了。
近日,中國海洋大學四名本科男生聯手設計出一個利用波浪能發電的“神奇箱子”“沉箱式防波堤兼作岸式振蕩水柱波能發電裝置”。憑借這一作品,他們在武漢大學舉行的“全國第二屆大學生水利創新設計大賽”決賽中斬獲特等獎,這也是青島地區學生在此項大賽中首次獲此殊榮。該作品還引起了業內專業公司的興趣,希望與他們合作研發。
實驗室里“造波浪”發電
設計團隊是海大2008級港口航道與海岸工程專業四名學生:李鑫磊、李彥平、呂小龍、徐立鶴,“既能當防波堤,又能利用波能發電,變被動消能為主動吸能,”他們介紹說,“整個裝置的工作原理就是運用了波浪能的兩次轉換,由波浪能轉換成空氣動能,進而轉換成電能發電。”
波能發電裝置模型的主體是一個長80厘米、高100厘米、寬50cm的沉箱式防波堤結構,類似于空箱式的隔艙兼氣室,主要由亞克力板制作而成。李鑫磊一邊演示一邊介紹說,“上面安裝有透平和輸氣管,通過箱子內波面的升沉空氣往復流動,進而帶動透平單向流動,從而產生電能。”
屬綠色能源一年省85噸煤
“大一時,在課堂上,我們第一次學習到波能發電的知識,同時也了解到此前防波堤與波力發電裝置這兩類不同功能的設施在平行地進行各自的研究。”國內對于兩類課題結合研究的空白立刻引起了大學生的興趣。從2010年開始,李鑫磊等同學在學校本科生研究發展計劃的支持下開始了研究。
劉臻介紹說,“該裝置如能成功應用于工程實踐,5組裝置預計年發電量可達25萬千瓦時,可節約用煤85噸,減少二氧化碳氣體排放160噸,不僅可實現綠色能源發電,而且節能減排效益明顯。”