発電は完全に波に依存しています！波力発電を見たことがありますか？

波エネルギーは、運動エネルギーの形で現れる海洋エネルギーの 1 つです。海の波は、風が海水を海上に吹き飛ばすことによって形成されます。波の大きさは、海面上の風の強さ、速度、持続時間、面積によって決まります。押し寄せる波には膨大なエネルギーが含まれており、表面の海水分子が一定量のエネルギーを得ることを可能にするほか、運動エネルギーと位置エネルギーも含まれています。

海面1平方キロメートルあたりに伝わる波には、およそ30万キロワットのエネルギーが含まれていると計算されています。波が海岸に与える影響は1平方メートルあたり20〜30トンに達することがあります。現在、科学者たちは、世界に蓄えられている波力エネルギーの正確な量について、世界的に受け入れられる定量的な数字にまだ到達していません。 1977 年、世界の海洋における波の高さの平均が 1 メートル、周期が 1 秒であることに基づいて、世界の波力エネルギー出力は 700 億キロワットであると計算されました。このうち、約20億～30億キロワットが開発・活用できる。さらに、日本の専門家は、海岸線の長さが1万3000キロメートルある日本には、14億キロワットの波力エネルギーがあると推定している。

波には膨大なエネルギーが秘められていることは間違いないですし、どの国もこのエネルギーを発電の原動力として活用することを重視しています。現在使用されている波力発電装置は、その動作原理から大まかに3つのタイプに分けられます。1つは海面の波の上下運動を利用して気流や水流を発生させ、タービンを回転させるものです。 1つは、波力装置を使用して波とともに前後に揺動または回転し、空気の流れまたは水の流れを発生させてタービンを回転させる方法です。もう 1 つは、大きな低圧波を少量の高圧水に変換し、その水潮を高水位の水たまりに蓄積して水頭を形成し、タービンを回転させるというものです。

波力発電装置は、使用場所や設置場所によって「海洋波力発電装置」と「沿岸波力発電装置」の2つに分けられます。海洋における最も一般的な波力発電装置は、海面に浮かべるブイ型波力発電装置です。このブイ型波力機械は構造が簡単で効率も比較的高いため、現在の波力発電装置は基本的にこの原理に基づいて設計・製造されています。同時に、この原理に基づいて沿岸に大規模な沿岸固定波力発電所を建設することもできます。

波動エネルギーは自然界に存在する巨大なエネルギーです。波力発電技術の開発は、投資が少なく、結果が早く、汚染がなく、原材料の投入も必要ありません。そのため、多くの国々の注目を集めています。波力エネルギーの合理的な開発と利用には大きな実用的価値があると全員が信じています。現在、ほとんどの国で航行灯やブイなどの電源として利用するための小型波力発電装置の開発が進められており、日本だけでも1,500台以上が稼働しています。統計によると、世界中で約10,000台が稼働しています。一部の国では中型・大型波力発電装置の開発が始まっています。

著者: 王敏