在夏威夷瓦胡岛卡内奥赫湾近海约一英里处，一个黄色的甜甜圈形装置随着海浪上下起伏。这个庞然大物的宽度相当于一辆校车的长度，看起来有点像巨型浮标或救生筏。事实上，它是一台波浪能转换器，是一种新型可再生能源技术，能够将海浪转化为电能。
这台装置名为救生圈，内部装有齿轮、缆绳和精密电子设备。但风力涡轮机和太阳能电池板等其他可再生能源设备已是相对成熟的技术，波浪能转换器则仍处于起步阶段。夏威夷国家海洋可再生能源中心经理路易斯·维加所在的团队正在测试这台装置。他说：“如果说风能已经拿到了研究生学位，那么波浪能还在上一年级。”
不过，维加和其他专家看好波浪能的前景。如果他们的判断正确，未来几十年，系泊在美国沿海地区的波浪能转换器阵列将为数百万户家庭供电。
千变万化
这些装置会是什么样子，具体如何运作，谁也说不准。这台救生圈装有一台发电机，由缆绳上下运动驱动；缆绳从装置底部一直延伸到海床。
其他转换器形似大型蛇类，通过关节节段的运动启动液压系统来利用波浪能；还有一些则像巨型水下金属气球，配有水泵，可将海水加压，为岸上的水力涡轮机供能。有些装置在近岸运行，从陆地上就能看到；另一些则在更深的海域运行。
加州大学伯克利分校波浪能研究员雷扎·阿拉姆表示，波浪能转换器的设计有一千多种。俄勒冈州立大学能源系统研究员特德·布雷肯补充说：“事实很简单：目前还没有一种占主导地位的技术范式。也许最终根本不会出现一种主导范式。”
有一点很明确：波浪能是一种储量丰富、尚未开发的资源，可以帮助我们减少对化石燃料的依赖。
主要优势
与太阳能和风能一样，波浪能利用的能源最终也来自太阳。太阳辐射会造成气压梯度，进而形成风；风将动能传递给海面，形成波浪。阿拉姆这样说道：“波浪能是一种能量密度很高的太阳能。”
能量密度究竟有多高？阿拉姆说，每平方米太阳能电池板可接收0.2至0.3千瓦的太阳能，而每平方米风力塔可吸收2至3千瓦。加利福尼亚海岸每延米可接收30千瓦的波浪能。
与太阳能和风能相比，波浪能还有另一项优势。布雷肯表示，波浪易于预测。此外，太阳能只能在白天使用，而波浪能可以全天候利用。
最新研究显示，美国的波浪能每年最多可发电1,170太瓦时，接近该国总用电量的三分之一。美国能源部（DOE）认识到波浪能的巨大潜力，正在大力投资这一领域。去年，美国能源部拨款225万美元，奖励波浪能转换器设计挑战赛的获胜者，并向俄勒冈州立大学拨款4,000万美元，用于建设一座新型并网波浪能测试设施。
挑战重重
布雷肯对波浪能的实际潜力持谨慎态度。他预测，波浪能最终将贡献该国总发电量的约6%，与水力发电相近。
这种谨慎态度部分源于波浪能商业化之前必须克服的诸多工程难题。海洋环境中有大量海水、强风和猛烈波浪，即使是最坚固的设备也难以承受。此外，部署和测试波浪能转换器需要船只和潜水员，这会增加设备部署成本。
考虑到这些及其他挑战，可能需要十年时间才能研发出兼具效率和经济性的转换器。维加说：“这完全取决于我们能投入多少资金来开发这项技术。但我们必须这么做，因为化石燃料终有一天会耗尽。”
