海洋发电，王中林的“蓝色能源梦”

河北省鸡泽县实验中学 张艳静

王中林院士的微能源，并不局限于为手机充电那样的微电领域。他提出的“蓝色能源梦”，就是基于摩擦纳米发电机开发海洋能的一种科学设想。

海洋能利用大有可为

都说海洋是地球文明的摇篮，是海洋的力量创造了地球生命的奇迹。我们习惯上把储藏在海洋中的各种能量叫做海洋能，包括潮汐能、波浪能、海流能、海洋温差能和海水盐差能等多种形式。

海洋能利用最早是从利用潮汐能开始的，因此潮汐发电是最早进入大规模实用阶段的海洋能利用方式。人们习惯上把海面垂直方向的涨落称为潮汐，而把海水水平方向的流动称为潮流。潮汐能是指海水在潮涨和潮落时形成的能量。由于潮汐能储备量大，再生性好，并且有规律可循，因此潮汐发电成为了开发海洋能的“先行军”。

俗话说，“无风三尺浪”，说的是海洋表面上的波浪运动。波浪能就是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。从本质上来讲，波浪能是由风能传递给海洋而产生的，因此它是海洋能源中能量很不稳定的一种能源。波浪能利用的主要方式就是波浪发电，但由于缺乏经济的能量捕获技术，波浪能的开发利用还很少。

发电球收集海洋能

对于潮汐能和波浪能来说，水的波动方向具有随机性，并且波动频率很低，传统的电磁发电系统对此利用不具优势。而摩擦纳米发电机对这种随机的低频运动具有更好的适应性，并且具有较高的能量转化效率。

在全球范围内，潮汐能具有广阔的开发利用空间，可用于发电的资源量在10亿千瓦以上。王中林团队研发的摩擦纳米发电机技术，为潮汐能和波浪能向电能的转换提供了一种新的途径。如果把摩擦纳米发电机做成乒乓球大小的发电单元，那么把这些发电单元组合起来就可以制成蓝色能源收集装置了。

蓝色能源收集装置实际上就是一个发电单元（纳米发电球）的网络，它们漂浮在海洋表面上或者位于水下一定的深度，从而形成了一个三维的发电网络结构。该发电网络结构能够高效采集海洋中的动能资源，如海水的上下浮动、海浪、海流等。

让蓝色能源梦想成真

这种发电网络结构可以把收集的电能应用于海上漂浮平台，也可以输送到陆地上的电网系统。为了提高能量的收集效率，还可以在发电网络的上方，布置一些太阳能电池板以及风力发电机，从而增强装置的输出功率。

基于摩擦纳米发电机技术的蓝色能源利用方案，一方面开启了蓝色能源梦的新途径，另一方面又能改善能源结构，提高人们的生活质量，因此具有显著的经济效益和生态效益。

然而，蓝色能量利用方案目前还处于实验室早期研发阶段，未来还有许多关键技术需要攻克。我们期望这个蓝色能源梦能够早日实现，从而让蓝色能源造福于全人类。