《海洋能開發：吳粒在現代解鎖藍色能源寶庫與應對能源挑戰的破浪之旅》
吳粒踏入海洋能開發這一充滿機遇與挑戰的領域，彷彿置身於一個利用海洋無盡力量驅動人類發展的神奇世界。在這裡，海洋不再只是資源的儲存庫和交通要道，而是從海浪的起伏中捕捉能量到利用潮汐的漲落髮電，從海洋溫差的巧妙利用到海流蘊含動力的轉化，每一種海洋能的開發都像是開啟一扇通往可持續能源未來的大門，展現出一幅關乎能源革命與海洋奧秘探索的宏偉畫卷。
她首先來到了一個海浪能發電試驗場。海浪，那永不停息的上下起伏，蘊含著巨大的能量。在試驗場的海面上，漂浮著各種形狀和設計的海浪能發電裝置。這些裝置就像忠誠的衛士，靜靜地等待海浪的衝擊，將其轉化為電能。其中一種常見的是振盪水柱式海浪能發電裝置，它由一個部分潛入水中的氣室和一個透氣管組成。當海浪衝擊氣室時，氣室內的水位會上升或下降，從而壓縮或擴張空氣，被壓縮的空氣透過透氣管驅動渦輪機旋轉，進而帶動發電機發電。
還有一種是擺式海浪能發電裝置，它利用海浪的水平運動使擺板前後擺動，透過機械傳動裝置將擺板的擺動轉化為旋轉運動，驅動發電機發電。在試驗過程中，工程師們密切關注著這些發電裝置的效能。他們要考慮海浪的高度、週期、方向等多種因素對發電效率的影響。不同的海浪條件下，發電裝置的表現各異，需要不斷最佳化設計和調整引數，以提高發電效率和穩定性。例如，在大浪情況下，要確保裝置能夠承受強大的衝擊力而不損壞，同時還要保證能量的有效轉換；在小浪情況下，則要儘量提高裝置對微弱海浪能的捕捉能力。
離開海浪能發電試驗場，吳粒來到了一個潮汐能發電站。潮汐，這由月球和太陽引力引起的海洋週期性漲落現象，是一種極具潛力的清潔能源來源。在發電站的堤壩上，可以看到巨大的水輪機和閘門。當漲潮時，海水透過閘門湧入水庫，使水庫水位升高，此時關閉閘門。等到退潮時，水庫內的水位高於外海，形成水位差，海水透過水輪機流出，驅動水輪機旋轉，帶動發電機發電。這種利用潮汐漲落水位差發電的方式被稱為單庫單向式潮汐發電。
還有更先進的雙庫雙向式潮汐發電。它建有兩個相鄰的水庫，分別在漲潮和退潮時蓄水和放水，透過控制閘門和水輪機的運作，可以在漲潮和退潮兩個過程中都實現發電，大大提高了潮汐能的利用效率。潮汐能發電站的建設需要考慮很多因素，如當地的潮汐落差、地形條件、泥沙淤積情況等。在一些泥沙較多的河口地區，要防止泥沙進入水輪機，影響其正常執行。同時，潮汐能發電站的建設還要充分考慮對海洋生態環境的影響，儘量減少對魚類洄游、海洋生物棲息地等的破壞。
海洋溫差能是另一種具有巨大潛力的海洋能源。吳粒來到了一個海洋溫差能利用研究實驗室。海洋表層水溫較高，而深層水溫較低，利用這種溫差可以實現能量的轉換。在實驗室裡，科學家們正在研究一種閉式迴圈海洋溫差能發電系統。這種系統使用低沸點的工質，如氨或丙烷。首先，溫暖的表層海水使工質蒸發，變成高壓蒸汽，高壓蒸汽驅動渦輪機發電。然後，蒸汽進入冷凝器，被深層的冷海水冷卻，重新變回液態，完成一個迴圈。
然而，海洋溫差能的開發面臨著諸多技術難題。其中，如何高效地將深層冷海水抽取上來是關鍵問題之一。深層海水的抽取需要克服巨大的水壓和管道阻力，而且要保證管道的密封性和耐腐蝕性。同時，整個溫差能發電系統需要在複雜的海洋環境中穩定執行，要應對海浪、海流、海洋生物附著等多種因素的影響。此外，海洋溫差能發電的成本目前還較高，需要進一步降低成本，提高其經濟性，才能實現大規模的商業應用。
海流能