在尼斯湖水怪的故乡,“海蛇”准备乘风破浪

一种新装置被设计成当它被大浪冲击时,会在水中像蛇一样扭动并产生电力

苏格兰爱丁堡——Pelamis platurus,又名黄腹海蛇,有了一个新的机械同名者,一个灵活的180米长的巨物——几乎相当于两个足球场的长度。它正漂浮在码头边,准备出海。

这个巨大的红色机器以蛇的名字命名,蛇是少数已知在公海中繁衍生息的动物之一。该装置被设计成当它被大浪冲击时,会在水中像蛇一样扭动。当它这样做时,它的液压活塞来回移动。它们驱动发电机产生额定功率为750千瓦的电力。

Pelamis是由Pelamis Wave Power Ltd设计的第二代“波浪能转换器”。经过一些坎坷的航程,它开始流行起来。水中的机器是由德国电力巨头E.ON订购和拥有的。另一台由苏格兰电力订购,并且还有一批其他投资者对该产品感兴趣。尽管如此,该公司承认,还有许多工作要做。


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“我们最初是在勉强维持生计的基础上开始的,基本上,我们现在仍然像那样运作,”业务发展总监马克斯·卡卡斯在公司位于此地一栋巨大建筑物内的简陋办公室里,在一个阴沉多雨的日子里告诉气候连线,该建筑物以前用于制造发电机。

但在Pelamis机器停泊处的正对面,是其清洁能源需求不断增长的明显原因。成堆的进口煤炭被装载到铁路车辆上,运往当地的发电站燃烧,并向大气中释放数千吨改变气候的碳。

“那,”卡卡斯讽刺地说,“是我们的竞争对手。罗马尼亚煤炭。”

将一个未经尝试的想法商业化从来都不是一件容易的事。当技术处于前沿时,其运行环境是严酷的。回报在商业上是不确定的,尽管该项目在道德上是值得称赞的。政治言论和金融现实之间的鸿沟往往是巨大的。

Pelamis是三位工程师——理查德·耶姆(现任公司首席技术官)、克里斯·雷茨勒和戴夫·皮泽的智慧结晶。当他们在1998年创立公司时,他们总共拥有约40年的液压和工程经验。

概念简单,工程复杂
这个概念既简单又高度复杂,新机器由五个首尾相连的铰接段组成,每个段都包含一个发电机。液压活塞在每个段之间运行。当蛇(通过鼻子系泊以使其转向海浪)随着海浪运动而起伏时,活塞就会运转,电流就会流动。

“在第二代机器中,这些段也可以左右弯曲,因此我们可以捕获更多的波浪能量,并且可以根据海况从岸上微调所有这些,”卡卡斯解释说。

耶姆最初在一个小公寓里工作,勉强维持生计,他不得不出售他设计的一个用于抑制风力涡轮机叶片振动的系统,以便筹集种子资金。

利用这笔钱和他有些透支的信用卡来推进Pelamis模型的设计和水箱测试,他们还利用英国政府的支持,在2001年凑够了足够的现金,以维持公司运营六个月,并建造了一个七分之一比例的工作模型,他们将其放入苏格兰福斯湾的水中。

这个现已拆除的20米长(21.9码长)的原型机仍然堆放在棚子里积满灰尘,旁边是它的巨型第二代后代,正轻轻地在潮汐中漂浮。但是这个原型机帮助团队筹集了第一笔风险投资——来自四位投资者的750万英镑。2004年,他们建造了第一台全尺寸机器,长120米(131.23码),直径3.5米(3.83码)。

这台机器被拖到苏格兰北部的奥克尼群岛,那里是欧洲海洋能源中心的所在地,这是一个政府资助的波浪能机器测试中心。它拥有网络连接,可以进行测试,如果每个新兴的波浪能机器公司都必须自己出资,那么这些测试将变得极其昂贵。

“这在2005年促成了我们的第一笔订单——来自葡萄牙公司Enersis的三台机器。我们在2008年将这三台机器放入水中,并向电网发电,”卡卡斯说。“然后事情开始出错。”

资金紧张,但开始流动
Enersis在2005年末被澳大利亚第二大投资银行巴布科克和布朗收购,后者在2008年中期因其股本崩溃而陷入重大困境。它被迫债权人剥离其收购项目,然后在2009年初进入自愿清算。

与此同时,每台机器独特的悬挂式系泊系统都出现了故障,系统开始下沉并将蛇状物拖入水中,而不是漂浮在系留蛇状物下方约15米处。该公司还发现液压活塞(也称为柱塞)出现意外磨损。

这些问题由Pelamis根据其与Enersis的服务合同进行了修复,但这带来了负面宣传,并且由于所有者的财务困境,时机更加糟糕。包括EDP——葡萄牙电力公司在内的投资集团最终在2009年7月介入接管了该项目。

“它采取了比巴布科克和布朗更谨慎的方法,后者希望进行大规模扩张,”卡卡斯说。“它认为从前三台机器中获得的经验本质上是一个学习和验证过程。我们已经在第二代机器上工作,将这些知识应用于实践。”

前三台机器目前停泊在葡萄牙的港口,它们的命运尚未决定。

与此同时,Pelamis正在展望未来。一旦新蛇的海上试验完成,第二代机器将被拖到奥克尼群岛,并连接到欧洲海洋能源中心,开始向电网输送清洁能源

资金一直很紧张,但现在该公司拥有16家机构投资者的核心团队,多年来他们已投入4300万英镑(6300万美元),并且迄今为止已产生2000万英镑(2930万美元)的订单。

保护原始环境的一种方法
更重要的是,公用事业公司开始主动上门。E.ON和苏格兰电力最近都获得了英国政府的离岸租赁权,以使用Pelamis技术,该公司本身也获得了自己的租赁权——显然目标是使用自己的机器。

加在一起,它们达到150兆瓦的潜在电力——足以满足75,000个家庭的用电需求。

卡卡斯确信,据计算,英国拥有的潜在波浪能是其生产全国电力所需的三倍,英国将在五年内拥有其第一个波浪能发电场

他认为,从一个比如10到20兆瓦的发电场开始,它会急剧攀升到数百兆瓦。但存在一个问题。英国政府在1998年为波浪能提供了重要推动力的支持计划已经消失,而波浪能产业现在仅获得与海上风电相同水平的支持。

“我对英国新政府的信息是,毕竟它自称是该国有史以来最绿色的政府,‘给我们我们需要的支持。时机已经成熟。拖延和犹豫将是我们的死穴,’”卡卡斯说。

他认为,波浪能最终将提供英国约20%的电力需求,支持蓬勃发展的风电产业的可变性,风电产业预计将在十年内升至约33吉瓦。

卡卡斯还看到了墨西哥湾英国石油公司石油灾难潜在的可再生能源方面的好处。“它突显了我们为了寻找石油而不得不付出的努力,以及将面临风险的原始环境。如果这场灾难让人们重新思考追逐越来越难以获得的石油的成本,从而更密切地关注可再生能源等替代方案,那么也许可以挽救一些好事,”他说。

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