《中国科学报》:太阳照在“科技岛”上

编辑:admin 时间:2015年05月25日 访问次数:679

来源:《中国科学报》[2015-05-25 第4版综合]  作者:崔雪芹

舟山市西南海面上的摘箬山小岛,距离舟山本岛不足8公里,全岛陆域土地面积2.34平方公里。因为浙江大学师生的到来,小岛变成了一个“全副武装”的“科技岛”。

2009年5月,浙江大学与舟山市签订了全面合作协议,双方在舟山以“1181”行动计划为框架进行合作共建,即建设一个“海上浙江”示范基地;建设一个国家级“海洋技术海上公共试验场”;聚焦“海上浙江”战略研究、船舶与港航工程、海洋生态环境保护和海洋科技支撑体系等八大领域;实施一批项目,服务“海上浙江”示范基地建设。

各个相关学科都在这座岛屿上建立实验室、试验场,开展广泛的科研工作,这在全国也是独一无二的。

“水下风车”

浙江大学集基本实习、作业、科研等功能为一体的“紫金港”号交通船慢慢驶近摘箬山岛,矗立在东岙的两座雪白的风力发电“风车”渐渐地巨大起来。

风、阳光、海流……通过高效的储能技术,这些生态化能源成功地带来了“绿色的电”。浙大电气学院院长韦巍教授介绍,浙大科学家在摘箬山岛进行的微电网尝试,有望为将来高山、海岛等偏远地区的独立的微电网建设提供可靠的标准模型。

海流、潮流、洋流是3种具有不同物理内涵但有相似性的海水流动现象。它们通常由月球引力、气象条件、地形地貌3种主要因素共同引发,蕴含有丰富的动能。

海流发电装备是指能直接捕获海水流动动能并转换成电能的装置,主要有水平轴、垂直轴和振动式3种形式,形似“水下风车”。

摘箬山岛附近海面上,一座橘红色的海流能发电装备试验平台吸引着来往渔民的目光。这个庞大的“发电机”长25米,宽20米,稳稳地漂浮在水面上。

浙大机械工程学院李伟教授说,浙江大学研究开发海流能利用装备已历时十年,发展了3种基本传动方式的装备:2006年浙大研制的国内第一台“水下风车”问世,采用了机械传动原理,在舟山海域海试发电成功;2008年“半直驱”海流发电装置原型机组海试发电成功;2010年又研制了世界首台液压传动变桨式海流发电机组。

2014年5月8号以来,浙江大学研制的60kW水平轴半直驱三叶片海流发电机组及其海试平台在舟山摘箬岛海域实现跨年度试验运行,成为目前国内单机日平均发电功率最大、实际发电时间最长、累计发电量最大的海洋能(包括海流、波浪能)发电装备,也是国内第一个经第三方独立机构检测的海流发电装备系统。

“来,喝杯热水,就是用海流发电烧开的水。”在试验平台上,科学家准备了许多蓄电池,将海流能带来的巨大电量储存起来,供日常使用。但电太多了也是问题,于是又搬来了海水淡化装置,通过为海水脱盐,巧妙地把电能“存”在淡水中。还是用不完,就索性用来点亮霓虹灯,到了晚上,整座潮流能发电试验平台在东海洋面上熠熠生辉。

海上试验场

摘箬山岛东部为国际锚泊区,与东巨岛相望。南临作为深水船舶可通行的国际航线螺头水道,并与北仑穿山半岛相望,其直线距离不足5公里。

华东地区大批的造船厂等海洋工程相关产业,长期缺少一个试验产品的场所。新开发的传感器,放在水下一个星期,温度、盐度、微生物……会对它造成哪些影响?要获得科学的答案,就非要做科学的试验不可;有的企业家甚至要委托韩国的机构做试验。

“不能总在浴缸里学习游泳。”浙大建筑工程学院常务副院长王立忠教授这句话道出了摘箬山岛上一大批科研项目的重要意义。

现在,海洋就在浙大科学家的眼前。摘箬山岛附近海域上平稳锚泊着的“华家池号”,是按照我国深水半潜式钻井平台“海洋石油981”等比缩小设计建造的浮式科学试验平台,其下水深达50米。2014年夏天,“华家池号”成功地“潜伏”到水下,经历了10级台风的考验。

王立忠介绍,“华家池号”可以模拟钻井等大型设备在各种海况下的运行情况,还可以开展海底管道、水下生产设备的安装试验,达到了世界先进水平,已经为中海油、中石油等提供技术服务。消息还传到了南半球,海洋工程学科实力雄厚的西澳大利亚大学已经提出申请,把新开发的锚泊系统安装到“华家池号”上,开展试验。

海洋工程材料的科学试验同样可以在摘箬山岛上进行。同样的一批材料,有的完全暴露在海风中、有的放在不断被海浪拍打的岸边、还有的一部分沉浸在海水里……不同的环境产生不同的数据,都被科学家收集到了。由此获得的宝贵发现,从跨海大桥到远洋巨轮都将受益。

海岛明天

记者了解到,摘箬山海洋科技岛一期工程即将完工,科技展示、科技支撑、科技示范、科技文化作用将日趋显现。浙大与舟山市共同设计着未来新布局。主要包括,发挥科技示范岛公共服务、科技示范和产业支撑三大职能;通过科技示范,解决关键技术问题,研发核心装备,延长产业链,推进海洋战略性新兴产业发展;体现科技示范岛包括科技引领、创新推动及文化集聚三大特色;实现科技示范岛成为海洋科技岛、海洋创新岛及海洋文化岛三大目标。

目前,学校正在制订“十三五”规划,力争一批重点国际合作项目,教育部海洋安全重点项目落户摘箬山海洋科技岛。积极对外开放,建立相关体制机制,为社会提供海洋科学、海洋装备、海洋工程测试平台,最大限度发挥摘箬山海洋科技岛的服务职能。

21世纪,人类正在以全新的姿态向海洋进军。摘箬山“科技岛”正是以这些海洋技术的先驱者为目标,追赶国际潮流,茁壮成长。离开摘箬岛的时候,逗逗跑过来摇着尾巴与众人告别。其时,天色正好,阳光洒满了整个海岛。