海流湍急好發電(1 / 2)

海流湍急好發電

浩瀚無際的海洋,亦像人的身體一樣,有縱橫交錯、無以數計的“脈絡”。這些“脈絡”就是海流。海流種類繁多,有風吹成的“風海流”,有海水流動互補的“補償流”,有海麵高低氣壓造成的“傾斜流”,還有海水密度差異產生的“密度流”……海流有的在表層流,有的在深層動;有的向西行,有的朝東走;有流速湍急的,也有流速緩慢的;有長短不一,有寬窄不同;有溫度高的暖流,也有水溫低的寒流……正是這些川流不息,無處不見的海流,使海洋充滿了活力;也正是這些奔騰不息的海流,生發著巨大的能量。

從加勒比海、墨西哥灣開始,橫跨大西洋流向寒冷的北極的灣流,是世界第一大暖流,它以每小時4海裏的速度快速流動,其流量約相當於全世界河川流量總和的120倍。如果從灣流中僅提取4%的能量,就可獲得大約10~20億瓦電,這相當於一座核電站的輸出功率。

著名的黑潮是世界第二大暖流。它由北赤道發源,經菲律賓,緊貼我國台灣東部進入東海,然後經琉球群島,沿日本列島的南部流去,於東經142°、北緯32°附近海域結束行程。黑潮總行程達6000千米,平均流寬度150千米,平均流厚度300~400米,最大流速可達6~7節,比普通機帆船還要快,流量超過世界所有河流總流量的20倍。

海洋裏,能量蘊含量最大的當推“中尺度渦”。“中尺度渦”是人類在20世紀70年代才發現的。它是一個高速旋轉著的渦旋,直徑50~200千米,深度可達2000米,類似於大氣中的氣旋和反氣旋,其流速上層可達35厘米/秒,能量大約為大洋中平均流量的10~100倍。在世界大洋中部,幾乎都有“中尺度渦”存在。目前已經知道,北太平洋西部和北大西洋西部最多,被稱為“中尺度渦大觀園”。“中尺度渦”的發現,被稱為是70年代海洋水文物理學研究的一個重大成果,引起了人們的極大興趣。

人類與海流關係十分密切。當人類離開陸地奔向海洋、乘船飄洋去發現新大陸時,就認識了海流,並和海流打上了交道。早在15世紀,哥倫布橫渡大西洋,前往聖·薩爾瓦多時,遇到了一股向西流動的海流,這時,航船輕快地隨流行駛,他才第一次知道海洋裏有海流存在。他在日記裏寫道:“我注意到海水明顯地自東向西流動,好像上帝驅使的一樣。”其實,這位洋人也算是孤陋寡聞。我們的祖先早就研究過海流,秦朝時,徐福東渡采藥,就懂得利用海流幫助航行了。據說,日本人曾利用黑潮從朝鮮往日本運糧食。

進入20世紀70年代,隨著能源危機的出現,人們不再僅滿足於利用海流行舟楫之便了,而要研究讓海流發電。

把海流能量轉換成電能的初次討論,據說是在很不顯眼的情況下進行的。1973年一個溫暖晴朗的日子,三位海洋學家在美國斯特瓦爾特博士的辦公室聚談。他們望著窗外海麵上奔流的灣流,你一言我一語,討論起利用海流發電的問題來了。

不久以後,斯特瓦爾特和他的同事們又聚在一起,討論在佛羅裏達海峽建立電站的細節。他們設想建造巨大的螺旋槳驅動式水下能量轉換器。報紙報道了這次聚會的消息,並以“水下風車”為題,刊登在頭版。一位芝加哥的百萬富翁約翰·麥克阿瑟看了報道,出資籌建研究海流發電的研究所,取名麥克阿瑟研究室。這個研究室在結束其研究工作時,發表了他們的看法,認為從海流中提供的電能可以采取三種方式供人們使用:一是直接以電能的方式用水下電纜輸送到岸上;二是用洋流電能從海水中提取氫氣,用管道輸往大陸,或將氫氣注入罐中運往陸地;三是用洋流電能製取壓縮空氣。