利用水发电

上周，太阳能成为人们关注的焦点，但我们已经挥手告别了，本周轮到潮汐能成为我们审视的对象。我们将看到海洋可再生能源技术如何发挥作用。当然，英国是一个很好的研究案例，因为作为一个岛国，我们周围并不缺乏可供耕种的水资源。哦，天哪，看起来哈里已经溜出了演播室。他去哪儿了?

我现在在英国南海岸的米尔福德海边。在像今天这样阳光明媚的日子里，看起来就像怀特岛在随地吐痰区一样。我们有大约18000公里的海岸线，除此之外，我们的领海延伸到海里22公里。我们没有充分利用这种海洋环境，这种近在咫尺的能源资源，这似乎几乎是荒谬的。考虑到这一点，我希望我们能够找出为什么我们在海洋环境中没有技术来与英国的风能竞争。还有，海洋可再生能源的未来是什么样子。

克里斯:那么我们目前是如何从水中提取能量的呢?西蒙·沃德曼(Simon Wardman)是赫尔大学可再生能源讲师。

西蒙—去年，英国43%的电力来自可再生能源。其中约30%是海上风电，约四分之一是陆上风电。然后有一些太阳能，一些水力和其他一些东西。

哈利——这肯定比预期的要好，是吧?那一定会打破我们设定的目标吧?

西蒙:嗯，我们希望到2050年我们能完全实现零碳排放，这意味着可再生能源加上核能。所以，我们还没有完全做到这一点，但我们做得很好。这一比例大幅上升，2019年仅为37%。而在2010年，这一比例为5%。所以，这是一个显著的转变。

哈利——哇。我没有意识到这一点。我们如何利用水体发电呢?有哪些不同的方法?

目前，西蒙-水力发电约占我国可再生能源发电量的5%。这是重要的。另外两大潜在能源是潮汐能和波浪能。潮汐正在发挥作用。在苏格兰北部有一些早期的机器正在向电网发电。所以，你和我坐在灯光下的一小部分来自潮汐。最近有一份科学出版物估计，如果我们开发它，我们可以从潮汐流能源中获得大约10%的国家当前电力需求。Wave还没到那个阶段。Wave仍然是非常实验性的，还有一点远。

哈里-英国的水力发电真的是满负荷运转，留给我们的只有三个海洋环境可以大规模开发。正如西蒙所说，那是波浪能，我们实际上可以把潮汐能分成两个不同的部分:流和距离。经过深思熟虑后，我认为展示这三个潜在的大玩家如何运作的最佳方式是经营一个浴室。应该可以了。让我们打开水龙头。好的，首先我们有波能。这需要一点剁碎。

哈利:我们有几种方法可以最大限度地利用这个环境，并从中获取能量。但目前为止最有效的方法是在这里的表面上放置一长串圆柱体。在葡萄牙海岸，一个120米长的巨型原型船Pelamis已经证明了这一点。这个名字实际上来源于海蛇，所以它看起来有点像那些会移动的玩具蛇，或者是一列有所有车厢的玩具火车。当气缸上下摆动时，两侧的两个液压闸板被交替地拉动和推动，从而驱动涡轮机。在另外两种情况下，我们从潮汐中获取能量。让我们先试着在浴缸里掀起一个大浪，来来回回。开始吧。如果我们想要利用英国的大潮差，我们需要等到涨潮，然后试着把它困住，试着把一些水困住。我打算用一个储物盖，但更有可能的是公司会建一个类似的结构或墙。

哈利——我们走吧。那我们试着去弄一些吧。好吧，这不是什么好海豹，但我想我找到了一些。你能做的就是把它储存起来，最后当你想要的时候，当潮水退去的时候，你可以释放这些能量，这反过来会驱动涡轮机，就像水力发电一样。所以，所有的能量都被储存起来，我们只是释放它。最后，我们有潮汐流可再生能源。现在，潮水产生的水流非常强大，所以如果我们能在水中放置一个简单的装置能够在这些极端条件下生存，那么驱动涡轮机就相对简单了。为此，显然我们的装置需要在水面下。

西蒙:目前，我们倾向于潮汐流，主要是因为潮差在可获得的电力量方面非常诱人，但它对环境的影响非常大，前期成本非常高。然而，潮汐流更容易进入。

我们还在开始测试这些原型。为什么我们还停留在石器时代——也许这有点残酷——海洋可再生能源。

西蒙:我认为说我们还停留在石器时代有点过分。有些人会说，目前，潮汐能的地位与20世纪90年代的风能类似。在过去的十年里，该行业已经证明了潮汐能是有效的。现在的任务是在更大的范围内部署它，在实践中学习，并降低成本。

你说这可以满足英国10%的电力需求。这些机器将被用在哪里?
西蒙:对于潮汐流，你必须把机器放在水流湍急的地方。在英国，这意味着苏格兰北部和西部的各个地方，也包括安格尔西岛和西威尔士的一些岬角，可能还有其他一些地方，比如怀特岛的南海岸。

哈利:如果你没有风，没有阳光，你知道你会有一个稳定的能源来源。

西蒙:没错。汰渍不是一直可用，但我们知道它什么时候可用。因为风不会一直刮，太阳也不会一直照耀，我们不想把所有的鸡蛋放在一个篮子里。我们希望有一系列的技术来帮助我们。

哈里:就我们在水里的生物而言，我们在英国海岸线周围有什么在发电呢?

西蒙-有相当多的单个机器原型，包括在苏格兰和威尔士的测试中心。但也有两家公司已经有了早期的阵列，他们称之为第一批商业阵列。其中之一是一家名为MeyGen的公司，他们目前在苏格兰北部海岸有六台涡轮机。还有另一家公司叫Nova Innovation，我想他们在设得兰群岛有三四个涡轮机。