早在1898年,法国人弗勒特切尔从打气筒给自行车打气这件经常遇到的小事中受到了启发:打气筒一拉一推的简单动作为什么不可以让上下起伏的海浪来干呢?于是他设计了一个带着圆柱筒的浮体,用海浪上下运动压缩圆柱筒内的空气。压缩空气不是给自行车打气,而是去吹一只哨笛,让它发出如同老牛低吼的声音。人们把这种东西安装在航行有危险的地方,警告来往船只,这就是海上“警笛浮标”,或称为“雾号”,它是人们直接利用海浪能的初级形式。在雷达和无线电导航还没有诞生和普遍应用的年月,尤其在伸手不见五指的大雾中,低沉浑厚、略带咽音的雾号,引导船舶避开浅滩绕过暗礁, 在导航和发布大浪警报方面立下了不小的功劳。自那时起,在法国沿岸,世界各海区,以及中国有些地方都陆续地装置了这种雾号。62921
既然海浪在圆柱筒内造成的压缩空气可以吹响哨笛,为什么不可以驱动汽轮发电机发电呢?实现这个设想的第一个人是法国的波拉岁奎。他于1910年在法国海边的悬崖处,设置了一座固定垂直管道式的海浪发电装置,并获得了一千瓦的电力。这一成功大大地鼓舞着热心于海浪发电的人们。自此之后,各种设想大胆、原理正确、结构巧妙、形式各具风格的海浪发电装置的设计如雨后春笋不断涌现。
1904年,日本制成了世界上第一盏用海浪发电的航标灯,虽然这台发电机发电的能力仅有60瓦, 只够一盏灯使用,但十多年来,它运行良好可靠,几乎没有发生过什么故障,借着波浪的动力,像一颗耀眼的明珠,在茫茫的大海里为夜航的船只指引着前进的方向。
经过三百多年的努力,1978年6月25日,世界上最大的一座波力发电装置在日本的海上建成了。老远看上去,这座波力发电装置就像一艘停泊在海上的油轮,举起手中的望远镜,你会清楚地看到,船头上有“海明号”的大字在阳光下闪着金辉。严格说来,“海明号”并不是船。船有底,“海明号”却没有底,只是一个体长80米,高5米,宽12米的浮动设备,就像一个很大很大的没有盖的箱子,扣在海面上。这种箱子就是空气箱,也叫空气室,整个“海明号”,就是由22个空气室组成的论文网,每两个空气室上装着一台空气涡轮机。波浪上下起伏着,不断地压缩箱内的空气,像打气筒一样,通过高速喷出的空气,使空气涡轮机转动,再带动发电机发出电来。
“海明号”上有11台发电机为人类贡献电力,每台装机容量为2000千瓦。算算看,如果按每户人家平均用电200瓦计算,“海明号”就可供给一万户人家用电的需要。一个有一万户人家的岛屿,可不算个小岛了。最近,日本又提出了一个新的“海明”实验计划。他们考虑把“海明号”的长度由80米增加到110米,把每台发电机的功率由125千瓦增加到250—500千瓦,比现有“海明”号的发电能力至少提高了一倍以上。人们要让波浪作出更大的贡献。
这种波力发电装置,还有一个优点,即它在发电过程中要吸收一部分波浪,把大浪变成小浪,小浪则变成微波,起到了消波的作用。人们设想,只要把几条“海明”号首尾相连,海上就自然形成了一道人工防波“堤”,到那时,任凭堤外波涛汹涌,“堤”内却是风平浪静,它不但保护了海岸不受冲刷,还可以发展海洋渔业和海洋养殖事业,甚至可以考虑海上工厂和海上机场的综合利用呢[2]。