파도의 크기는 우선 바람에 달려 있다. 바람이 클수록 파도가 높아진다. 바람이 불고, 파도가 세차게 일고, 흰 파도가 하늘에 사무친다. "파도가 세차게 불고, 기세가 웅장하고, 거센 파도가 만중산처럼 뒹굴었다" 고 할 수 있다
보통 파도는 높이가 4 미터도 안 되고, 큰 폭풍은 7 ~ 8 미터, 심지어 10 여 미터에 달할 수 있다. 1933 년 2 월 7 일, 미국 유조선' 라메보' 호는 34 미터 높이의 거대한 파도를 기록하여 10 층 건물을' 침수' 하기에 충분했다.
파도가 해안에 부딪칠 때 물보라가 흩날리면 엄청난 충격을 줄 수 있다. 실측 결과는 파도가 해안에 부딪치는 힘이 왕왕 평방미터당 2300N, 심지어 590N 이상에 이를 수 있다는 것을 알려준다!
역사에 따르면, 거대한 파도가 60 여 킬로그램의 석두 한 조각을 해안 40 여 미터 높이로 말아 수천 톤에 달하는 콘크리트 방파제를 들어 올려 거대한 배 한 척을 반으로 쪼개었다 ...
즉, 파도는 정말 위대한' 장사' 입니다. 제곱 킬로미터당 해수면에서 운동의 파도는 평균 20 만 킬로와트의 에너지를 포함하고 있다. 거대한 파도가' 수산' 처럼 해안으로 돌진할 때, 20 초 만에 1 km 해안선에 수만 킬로와트의 전기를 생산할 수 있어 수만 가구가 1 년을 사용할 수 있을 만큼 충분하다. 구 소련 과학자들의 추산에 따르면, 전 세계 연해 지역에만 6 억 킬로와트의 파도 에너지가 있으며, 이는 모든 발전소 설치 용량의 1/3 에 해당한다.
하지만 안타깝게도 이렇게 거대하고 환경을 오염시키지 않는 재생에너지 자원은 지금까지 잘 개발되고 활용되지 못했다.
100 년 전, 어떤 사람들은 파도로 전기를 생산할 생각을 하며 이론적으로 여러 해 동안 토론했다. 1940 년대에는 실험이 시작되었고, 50 년대에는 약간의 진전이 있었고, 60 년대에는 일부 파도 발전기가 가동되었다. 최근 몇 년 동안 수백 개의 소형 파도 발전 장치가 일본의 내비게이션 부표에 전기를 공급했다. 미국, 구소련, 스웨덴 등은 이미 1 ~ 20 kW 용량의 소파 발전 설비를 개발했다. 후에 거주하는 노르웨이는 파도 발전소 두 개를 건설하여 파도 발전 프로젝트의 건설을 청부 맡기 시작했다.
파도로 전기를 생산하는 것은 비교적 번거롭다. 왜냐하면 파도의 총 전력은 매우 크지만 분산되어 동작 속도가 너무 느리기 때문이다.
1964 년 일본은 세계 최초의 항공등 조명용 파도 발전기를 제조했다. 발전량은 매우 작아서, 등불 하나만 충분하지만, 그것은 파도 발전의 선례를 창조했다.
그 후, 사람들은 몇 차례의 실험 연구를 통해 더 효과적인 파도 발전 방법과 설비를 찾았다. 예를 들어, 1976 이후 미국에서만 100 개 이상의 파도 이용에 관한 발명품이 특허를 받았습니다. 세계에는 이미 30 여 종의 파도 발전 장치가 있는데, 그중 일본의 해명호 파도 발전 장치만 빠르게 진보하고 있다.
해명 파도 발전기는 파도의 힘을 이용하여 일한다. 유조선과 같은 거대한 부체입니다. 길이 80 미터, 높이 5 미터, 너비 12 미터, 무게 약 500 톤. 플로트 바닥에는 20 개의 "구멍" 이 있습니다. 이 "구멍" 은 실제로 공기실입니다. 파도가 끊임없이 위아래로 움직일 때, 공기실의 공기는 끊임없이 압축되고 팽창한다. 풀무처럼 공기가 공기 터빈 블레이드로 앞뒤로 돌진하여 빠르게 회전시켜 발전기를 움직이게 한다.
여기서 파도의 기복 운동은 일반 엔진 피스톤의 역할을 하며, 파도의 느린 기복 운동은 고속 기류가 터빈을 들이받은 후 형성되는 빠른 회전 운동으로 변한다. 장치 구조가 간단하기 때문에 한명은 파도의 27% 를 전기로 바꿀 수 있다.
해명 파도 발전 장치는 1978 에 건설되어 2,500 킬로와트를 생산할 수 있으며, 발전 비용은 다른 발전 방식보다 낮다. 1 단계 테스트는 1980 에서 완료되었으며 아직 테스트 중입니다.
노르웨이 과학기술자들은 많은 어려움을 극복하고 1985 년에 그 나라 남대서양 해안의 베르겐 근처에 두 개의 파도 발전소를 건설했다.
수파 발전소의 작동 원리는' 해명' 호와 똑같다. 높이 12 미터, 무게가 40 톤인 강통이 해변 절벽의 갈라진 틈에 우뚝 솟아 있다. 파도가 파이프를 통해 실린더에 들어가고 나갈 때 실린더 안의 수면은 강력한 피스톤처럼 기통 맨 위의 공기를 배출하거나 흡입하여 터빈을 회전시켜 전기를 생산한다. 이 발전소는 매년 65438+20 만 킬로와트시를 생산한다. 해안가의 몇 개의 원통이 서로 연결되어 작동한다면 파도를 이용하여 더 많은 전기를 생산할 수 있다.
두 번째 파도 발전소의 작동 원리는 두 번째와 완전히 다르다. 그것은 파도가 수십 미터 폭의 터널 입구에서 들어오도록 원추형 터널을 만들었다. 터널이 좁아지면서 밀려오는 파도가 높아지면서 결국 해발 3 미터의 터널 출구를 통해 작은 저수지로 유입되었다. 수력 발전기는 저수지의 출구에 설치되어 있다. 이렇게 되면 일반 수력발전처럼 저수지의 바닷물이 3 미터 높이의 배수구를 통해 바다로 다시 흐를 때 수력발전기를 추진한다.
노르웨이의 파도 발전 기술은 이미 해외로 수출되었다. 그들은 먼저 인도네시아 발리에 파도 발전 프로젝트를 건설했는데 설치 용량은 1000 킬로와트였다. 그런 다음 통가 왕국에 2000 킬로와트의 파도 발전소를 건설하여 1990 년에 완공했다.
파도의 수직 운동은 전기를 생성하는 데 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 파도의 측면 운동은 파동을 기계적 회전 또는 스윙 운동의 에너지로 변환하는 데 사용될 수 있습니다.
영국인 솔터 (Salter) 는 큰 캠처럼 생긴' 고개를 끄덕이는 오리' 식 파도 발전기를 개발했다. 캠 끝의 한쪽 끝은 캠 축을 중심으로 회전하고 다른 쪽 끝은 안쪽과 바깥쪽의 블레이드가 있는 속이 빈 원통입니다. "고개를 끄덕이는 오리" 가 바다 위에 줄지어 떠 있다. 파도가 오면 캠 축을 중심으로 흔들리고, 실린더의 블레이드도 앞뒤로 돌며, 물을 터빈에 넣고, 터빈 발전기를 구동하여 전기를 생산한다.
스웨덴인과 영국인도 같은 결과를 가지고 있으며, 파륜 발전기를 개발했다. 이런 발전 장치는 일련의 잎바퀴로 구성되어 있다. 파도가 잎바퀴로 정면으로 돌진할 때 바닷물이 잎바퀴로 들어가 잎바퀴의 잎을 돌린다. 마지막으로, 가변 속도 메커니즘을 통해 발전기를 구동하여 전기를 회전시킵니다.
또 다른 새로운 파도 발전 장치는 환초파 발전소라고 하는데, 미국인들이 개발한 것이다. 이런 발전소는 해상 원형 암초를 모방한 산물이다. 해수면에서는 지름이 10 미터인 원형만 볼 수 있지만, 수중의 인공 환초는 밑 직경 76 미터로 축구장 크기까지 거대한 물건이다. 인공 환초의 원형 벽은 파도가 환초의 중심으로 흐르도록 유도하는 돔이다. 파도가 환초형 발전소로 돌진할 때 바닷물은 환초벽을 따라 나선형으로 사방팔방에서 환초 중심으로 돌진해 소용돌이를 형성하고 터빈을 돌린다.
일반적으로, 파도 발전 장치가 파도를 이용하여 발전한 후, 파도의 대부분의 에너지가 소모되어, 그 결과 큰 파도가 작은 파동으로 변하고, 작은 파동이 작은 파동으로 변한다. 따라서 파도 발전은 안전하고 믿을 수 있을 뿐만 아니라 연료를 절약하고 환경을 오염시키지 않는다. 그리고 발전장치가 바다에 일렬로 늘어서면 방파제 역할을 하고 파도를 없애고 해안을 보호하고 해양어업과 수산양식업을 발전시키는 데도 도움이 된다.