作为能源转型的一部分，能源行业正在向海洋寻求可靠、可持续和可再生的能源。研究人员和工程师旨在创造能够提供具有成本竞争力的海洋可再生能源的技术，以支持占美国人口一半的沿海社区。
德州农工大学海洋工程系助理教授 HeonYong Kang 博士正在通过两个独立的项目来应对这一挑战，这些项目专注于波浪能转换器：一个用于小规模应用，另一个用于公用事业规模应用。
在联邦支持下取得进展
康的第一个项目最初来自美国能源部 (DOE) 2015 年的波浪能奖竞赛。
比赛表明，一些概念性浮波能量转换器很有前景，但它们的设计往往会导致昂贵或缺乏竞争力的资本支出 (CapEx) 和运营支出 (OpEx)。
由 HeonYong Kang 博士（中）领导的德克萨斯 A&M 大学的一组研究人员正在开展两个专注于波浪能转换器的项目。图片来源：德克萨斯 A&M 工程公司
为了实现低于每千瓦时 40 美分的有竞争力的平准化能源成本 (LCOE)，Kang 的 DOE 资助的项目涉及一个多学科研究人员团队，他们寻求将其获得专利的表面骑行波能量转换器 (SR-WEC) 作为具有成本竞争力的解决方案实现用于中小型电源。SR-WEC 具有针对变化的随机波的独特自适应共振，可产生高捕获宽度比，以及具有密封发电机的模块化轻型系统。这些特性大大降低了资本支出、运营支出，从而降低了具有竞争力的 LCOE。
自从这个项目最初被引入该部门以来，康的团队已经开发了两种 SR-WEC 的最佳原型设计：用于自充电自主水下航行器的小型 SR-WEC 和用于千瓦级功率的中型 SR-WEC为蓝色经济应用提供动力的电源 。现在，他们正在制作按比例缩放的原型。原型将首先在干燥的试验台中进行测试，然后在大学站的二维波浪-电流-风盆中进行测试。
研究生（从左到右）Chaitanya Kesanapalli、Cody Marquardt 和 Aghmarshana Meduri 也是康的研究团队的成员。图片来源：康博士提供
“虽然我们在这项开创性研究中一直面临着众多挑战，但当我们发现新知识并认识到我们正在帮助能源转型时，我们变得更加兴奋和积极，”康说。
与行业合作将海浪能商业化
Kang 还与德克萨斯州可再生能源公司 Global Perpetual Energy (GPE) 合作，创建一个能够产生兆瓦级电力的公用事业规模的波浪能转换器。从 GPE 获得专利的海洋可再生能源平台发展而来，Kang 正在开发一种最佳波浪能转换系统，该系统可在大范围内从与波浪的弹性变形共振中有效地提取能量。系统设计的灵感来自这样一个事实，即波浪能量跨越波浪的整个长度 - 测量数十到数百米。这个由 GPE 赞助的项目的目标是在加尔维斯顿测试海上原型。
“我们正在努力寻找一种既有效又具有成本竞争力的解决方案，”他说。“通过将两者结合起来，我们可以达到具有竞争力的 LCOE，这样公众就可以获得可再生、清洁、接近一半美国人口的波浪能，并且在白天和黑夜以及在轻度到严重的海况下始终可用。”
