海浪蕴含巨大的清洁可再生能源,但高效转化一直是行业难题。德澳研究团队最新提出一种基于大型浮标阵列的新方法,模拟数据显示,其有望大幅捕获海洋波浪能量。
该方案核心是由60个相互连接的浮标组成的固定阵列,部分浮标体积堪比小型房屋。模拟模型显示,即使在波浪方向显著变化的情况下,该阵列也能将潜在海洋波浪能量的90%转化为电能。
共振调谐与“筛网”效应
这些浮标在水面呈扁平鼓状,通过弹簧和发电机单元与海底相连。关键在于,每个浮标均经过单独调谐,以匹配特定的“共振频率”,从而在特定波浪节奏下产生最大功率。
海浪具有高度不可预测性,且相邻浮标间存在运动干扰,导致能量捕捉极具挑战。研究团队指出,大规模阵列起到了类似“筛网”的作用:即使单个浮标“错过”某次波浪,能量也会撞击另一个调谐更合适的浮标,从而最大限度减少损失。
这一概念并非全新,而是对此前二维浮标农场模型的三维扩展,增加了阵列规模并适应多方向波浪。奥格斯堡大学Malte Peter教授类比称,这如同荡秋千,只有在恰当时刻提供支撑力,才能使摆动幅度最大化。
仍处理论阶段
尽管前景乐观,但目前该技术仍停留在理论阶段,尚未进行实地测试。研究团队指出,虽然单个浮标可为数百户家庭供电,但设备安装和维护成本高昂。在完成现场测试和进一步研究之前,该技术尚无法投入实际应用。