話說水能（簡體書）

據有關專家的計算，世界海洋中的波浪能的蘊藏量達700億千瓦，占全部海洋能量的94%，是各種海洋能源中的“首戶”。因此它的利用早早就進入了人們的視線，18世紀時就有許多能工巧匠把目光投向了波浪能的利用。1799年，法國人吉拉德父子最先發明了可以利用波浪能的機械，它可以隨海浪的波動來驅動岸邊的水泵。在他們之后的一百多年里，英國、美國和法國共有數百起關于利用波浪能的專利申請。只不過這些利用方案都是把波浪能轉化為機械能來利用，規模也相對有限。1910年，法國人布索·白拉塞克在其海濱住宅附近建了一座氣動式波浪發電站，供應其住宅1000瓦的電力。20世紀60年代，日本的益田善雄首先成功研制出可用于航標燈照明的利用波浪能發電的裝置。1984年，挪威最先建成世界上最大的波浪能發電站，裝機容量達500千瓦。1989年，日本也建成防波堤式波浪能發電站，裝機容量為60千瓦。而后英國、澳大利亞、印度尼西亞、印度等國也紛紛加入建設波浪能發電站的行列。我國從20世紀70年代中期也開始對波浪能利用展開研究。1985年中國科學院廣州能源研究所成功研制出可用于航標燈照明的波浪能發電裝置，用于渤海、黃海、東海及南海等海域的導航燈(船)浮標上。另外，一座20千瓦的岸式波浪能試驗電站、一座5千瓦的浮式波浪能發電船、一座8千瓦的擺式波浪能發電裝置正在建設中。
鑒于波浪運動是海水運動的常規方式，雖然它有時是微波蕩漾，有時是怒濤洶涌，很不穩定，但卻又是連綿不斷、永無休止的。因此利用波浪能發電，就具有在任何狀況下都能正常運轉的優勢，能提供安全、穩定的工作性能；它又具有分布廣泛、清潔、可再生的優越性，還特別有利于海上航標和孤島用電問題的解決。有關專家估計，僅用于海上航標和孤島供電的波浪能發電設備就有數十億美元的市場需求。這一估計大大促進了一些國家對波浪能發電的研究。所以盡管目前波浪能的利用還十分有限，但其前景將十分可觀。
海流能是近代引起人們重視的另一種海洋水能。它是一種由海水流動產生的動能。所謂海流，主要是指海底水道和海峽中較為穩定的海水流動，我們可以形象地把它理解為海洋中的河流。此外海流能也包括由于潮汐導致的有規律的海水流動所產生的能量。所以它是另一種以動能形態出現的海洋水力能。其實，人類對海流能的利用可以說由來已久，傳統的利用是助航。古人利用海流漂航，正如人們常說的“順水推舟”。18世紀時，美國政治家、科學家富蘭克林曾繪制了一幅墨西哥灣海流圖。該圖特別詳細地標繪了北大西洋海流的流速和流向，以供來往于北美和西歐的帆船使用，大大縮短了橫渡北大西洋的時間。20世紀中葉以來，隨著潮汐發電、波浪發電的興起，海流發電也受到許多國家的重視。1973年，美國試驗了一種名為“科里奧利斯”的巨型海流發電裝置。該裝置安裝在海面下30米處，在海流流速為2.3米／秒的條件下，可獲得8.3萬千瓦的功率。稍后，中國、日本、加拿大等國也紛紛進行海流發電技術的研究和試驗。如20世紀70年代，我國舟山有人曾自發地進行海流能開發，僅用幾千元錢就建造了一個試驗裝置，并得到了6.3千瓦的電力輸出。20世紀80年代初，哈爾濱工程大學開始研究一種直葉片的新型海流裝置，獲得了較高的功率。美國、加拿大也取得了類似成果，比較成功的海流能利用試驗則是由日本大學于1980年至1982年完成的。1988年他們又在海底安裝了裝機容量為3.5千瓦的所謂“達里厄”海流機組，并讓該裝置連續運行了近1年的時間。20世紀90年代，在先前研究和試驗的基礎上，歐共體和我國均開始計劃建造海流能示范應用電站。目前，哈爾濱工程大學正在研建75千瓦的海流電站。意大利在歐共體“焦爾”計劃的支持下，已完成建設40千瓦的示范裝置，并與中國合作在舟山地區開展了聯合海流能資源調查，計劃開發建設140千瓦的示范電站。英國、瑞典和德國也在“焦爾”計劃的支持下，從1998年開始研究建設300千瓦的海流能商業示范電站。
綜上所述，我們可以看到，海流能的利用已排上新能源開發的日程，但就目前情況而言，其技術成熟度還較低，大多還處于試驗階段，規模均相對有限。但鑒于海流能所蘊藏的巨大能量，我們可以相信其未來的開發前景一定是十分巨大的。
在開發海洋新能源方面，人們不僅把目光投向由海水運動所產生的潮汐能、波浪能和海流能，而且也正在努力設法獲取與海水的運動無直接關系的、相對靜止的海洋水能。這就是對海水熱能和化學能的開發。海水溫差發電的研究和試驗，就是一種利用海水熱能的新嘗試；而海水鹽差發電則是利用海水化學能的一種新構想。盡管目前這兩項能源的利用還處于探索和試驗階段，但人們普遍認為其前景是十分可觀的。尤其是海水溫差發電的實現，不僅可為人們提供一種新的能源資源，而且還可能有助于海水淡化工程的實施，有利于改善地球變暖的趨勢。所以聯合國已呼吁世界各國加快海水溫差發電的研究，加快它的實施和普及。P33-35