新知 | 每度电不到7分钱，这项乘风破浪的技术将撼动能源行业？

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撰文 | Penn

编辑 | 郭郭

→这是《环球零碳》的第327篇原创

海洋覆盖了地球70% 以上的面积，与海洋相关的可再生能源储量巨大，开发利用前景十分广阔。

海洋可再生能源一般包括潮汐能、潮流能、波浪能、温差能和盐差能，而广义的海洋可再生能源还包括海上风能、浮式太阳能和海洋生物质能等。因其主要成因来自于星球的引力和太阳辐射，海洋可再生能源具有清洁、可再生的共性。

根据国际可再生能源署（IRENA）的统计，全球海洋能的理论资源储量介于年发电45000太瓦时～ 130000 太瓦时之间，大致相当于目前全球电力需求的2倍以上。其中温差能的开发潜力最大，超过44000 太瓦时；波浪能也有近29500 太瓦时的发展空间。

十多年来，位于塞浦路斯和英国的研发公司 Sea wave energy limited (SWEL) 一直在开发一种独特的脊柱状漂浮装置，该装置利用波浪的能量并将其转化为电能。其开发的Waveline Magnet 的浮动波浪能设备为传统技术提供了价格合理、维护成本低且气候友好的替代方案。

近日，该公司声称，通过在实验室和海上的原型测试，它可提供“超低成本”和高产量的清洁能源。实现能源均衡成本（LCoE）低于0.01美元/千瓦时，相当于每度电不到人民币7分钱，比煤电、太阳能和风电都低。这是怎么做到的？

Waveline Magnet 浮动波浪能设备

Waveline Magnet 浮动波浪能设备，由一系列由脊柱动力系统连接的柔性组件组成。专利技术允许波浪穿过系统，随着波浪的上升和下降产生电力。通俗来说，你可以把该设备想象成类似于浮桥的“绵长而模块化”的塑料漂浮链，它们被设计成漂浮在水面，排成一排，直接指向海浪。

图说：Waveline Magnet 浮动波浪能设备示意图

来源：SWEL

当波浪穿过时，浮子会顺着水的轮廓移动，在这些漂浮链中形成“蛇形运动”。但需要注意的是，设备的浮子不是直接相互连接的，而是通过杠杆臂连接到刚性的、无浮力的脊柱部件上。浮子随着波浪移动，脊柱则保持相对静止，杠杆臂驱动脊柱单元内的发电机进行向上和向下运动。

图说：Waveline Magnet 浮动波浪能设备单模块示意图

来源：SWEL

当波浪首先撞击 Waveline Magnet时，系统会读取波浪的大小和速度，从而允许它在波浪沿线移动时微调每个发电机的功率提取。SWEL 表示，这台机器可以在“所有波高”下工作，并且“恶劣的波浪条件不会对设备的性能产生负面影响，但相反会增强它，因此不会出现生存问题。”

Waveline Magnet的特点

图说：Waveline Magnet原型设备在LIR进行波池测试

来源：SWEL

Waveline Magnet 浮动波浪能设备是一种坚固耐用的中性位移波浪能转换器（WEC：Wave Energy Converter），在过去的 10 多年里，SWEL 已经建造了几代原型并已在普利茅斯大学、塞浦路斯大学、LIR 国家海洋测试设施、Centrale Nantes 和科克大学学院的波浪池和不同位置的公海中进行了测试。现在其可以以低成本按需提供大量电力，维护费用少，并可以部署在任何波浪环境中。其具有以下主要特征：

图说：相对于传统漂浮式WEC，Waveline Magnet具有更高的潜在能量输出能力

来源：SWEL

此外，与市场上其他以混凝土为基础的波浪能转换设备相比，Waveline Magnet对海洋生物和海底的影响应该是最小的。它产生的电力可以通过电缆送回岸上，或者直接被海上电力消费者使用，也可以用来产生和储存氢气，然后再送回岸上。

最重要的是，SWEL宣称其Waveline Magnet设备还实现了超低的成本并承诺在充满活力的环境中Waveline Magnet额定功率将超过 100 兆瓦。发明家兼公司首席执行官Adam Zakheos在一份新闻稿中称：“我们可以展示使用我们技术的商业大小的设备，将如何实现能源均衡成本（LCoE）低于0.01美元/千瓦时，而今天波能行业的参考成本为0.85美元/千瓦时。”

据了解，LCoE是能源的总生命周期分析，包括项目整个生命周期的所有前期资本和持续运营费用。每千瓦时1美分（10美元/兆瓦时）的LCoE绝对是革命性的，这意味着这些设备的发电成本不到太阳能和风能的一半。根据投行Lazard的数据，如果SWEL提供的LCoE是准确的，那么它将击败天然气、煤炭、核能、地热或几乎任何已知的能源生产系统。

但是，对于SWEL提供的关于Waveline Magnet能源均衡成本和商业化输出功率的真实性，也有专家提出了质疑。尽管进行了多年的波浪池测试，SWEL 表示它仍在汇总结果，“性能和放大预测、数字和技术财务建模、可行性研究和技术性能水平”信息尚未发布。

根据SWEL提供的在 Centrale Nantes海洋水池中的测试数据，一个 32 米长、重约 1.8 吨的原型机，在这些测试期间实现了 1.4 kW 的峰值功率输出，那么SWEL承诺的 100 兆瓦版本将以多重的质量持续多长时间，来产生大约 71,429 倍于该原型所达到的峰值功率（尽管原型测试时波浪相对较小）？

对于该系统承诺可扩大规模至100 兆瓦，据独立专家称，其预计的 LCoE一旦部署在 55 兆瓦的大型阵列中，成本仅能降至每千瓦时 0.17 美元。

如果未来SWEL兑现了它的承诺，毋庸置疑，我们将看到一场清洁能源的革命。届时，我们将会看到这些漂浮在海洋表面的“浮桥”为世界提供更多便宜且清洁的蓝色动能。

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