周三的 公告 称，珀斯近海一座开创性的波浪能发电场已开始发电，这一进展令人振奋，也值得欢迎。该项目由总部位于弗里曼特尔的卡内基波浪能源公司开发，设有两个直径为11米的浮标，位于海面以下（还将增设第三个）。
这些浮标现已开始发电，并向附近的斯特灵号海军基地供电。如今这座全规模电站已投入运行，波浪能是否即将迎来爆发式增长？
毫无疑问，澳大利亚拥有丰富的波浪能资源。但除了资源规模之外，还必须考虑波浪能在澳大利亚总电力需求中 “实际能发挥多大作用” 。在这方面，澳大利亚表现极为突出——很难找到另一个波浪能资源相对于人口规模如此丰富的国家。与其他可再生能源相比，波浪能颇具吸引力，因为它是一种能量密度相对较高、且易于预测的能源。
然而，这一领域也面临重大挑战。一些 估算 认为，波浪能的开发进程比风能落后15至20年；迄今也尚未就哪种 波浪能装置类型 最佳形成共识。
这一点可从一项 近期研究 看出：该研究发现，全球正在开发的装置有147种（其中包括澳大利亚的若干种），但只有少数几种的开发阶段与卡内基公司的装置相近。
这些装置似乎短期内还不太可能大幅减少——美国政府今年正举办一场 竞赛 ，以鼓励开发新的原型。与此同时，要推进到全面规模测试和商业化阶段也并非易事。过去一年，英国波浪能行业领先企业的困境充分说明了这一点，例如 Pelamis （破产）和 Aquamarine Power （缩减规模）。
严峻海况
这些技术试图克服哪些挑战？与其他可再生能源一样，是否设定碳价或采取其他措施来平衡电力成本竞争环境，都是相关因素。不过，波浪能也面临一些独有的问题。
首先，波浪能虽然可以预测，但转化为电能并不容易。波浪振荡的频率至关重要，装置必须能够调节，以便在不同频率下高效运行。然而，任何时刻都同时存在一系列不同频率的波浪，而且这种频率分布会在数小时或数天内发生变化。
其次，海洋中的极端载荷（由大浪造成）远高于正常运行条件下的载荷。风暴海况中的能量很容易达到平均条件下的 100倍 。因此，成本可能取决于装置是否能够承受极端情况，而收入却只由平均海况决定。
第三，将吸收的能量转化为电能，需要把相对低频的波浪振荡转换为用于发电的频率高得多的振荡。能量转换链条上的每一步（如果有多个环节）都必须尽可能高效。波浪振荡的幅度会随每个波浪以及数小时、数天的时间变化，这又使问题更加复杂。
最后，海上装置的维护比陆上装置更困难、成本更高，因此通常会尽可能减少维护。
克服这些挑战方面取得了哪些进展？进展不少——英国、挪威和日本最早开始关注波浪能；自20世纪70年代石油危机以来，人们对波浪能装置行为的基本原理已有了长足认识。 首批原型装置 于20世纪70年代和80年代在这些国家问世。
阵列中相邻装置之间的相互作用也很复杂。在波浪能领域，这种相互作用既会“向后”也会“向前”发生；而在风电场中，每台风机只会对下风向风机产生（负面）影响。卡内基公司的全规模阵列部署将提供一个深入了解这一问题的良好机会。令人鼓舞的是，该公司与学术机构建立了合作关系，包括 斯威本科技大学和澳大利亚海事学院、 阿德莱德大学 以及西澳大利亚大学。澳大利亚其他波浪能公司也参与了此类思想交流。
现在要说未来包含波浪能的澳大利亚电网会是什么样子，还为时过早。如果可再生能源在全国电力供应中占据很大比重，毫无疑问，采用多种能源组合会更好，而波浪能完全可以成为其中一部分。在此期间，进展取决于能否有更多类似卡内基公司的项目启动——或者更准确地说，驶向海上。
本文由 The Conversation合作发布。刊载本文并不意味着世界经济论坛认同其中观点。
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作者：休·沃尔戈莫特是西澳大利亚大学 西澳大利亚大学海上基础系统中心研究员。
图片：日落时分，一名冲浪者在维尼亚德尔马市冲浪。路透社/埃利塞奥·费尔南德斯。
