中机院解读海洋能发展现状

    一、海洋能定义    
    海洋能是指依附在海水中的能源。海洋通过各种物理过程或化学过程接收、存储和散发能量,这些能量以波浪、海流、潮汐、温差等形式存在于海洋之中。海洋面积占地球总面积的71%,到达地球的各种来自宇宙的能量,大部分落在海洋上空和海水中,部分转化为各种形式的海洋能。海洋能的大部分来自于太阳的辐射和月球的引力。海洋能是清洁的可再生能源,开发和利用海洋能对缓解能源危机和环境污染问题具有重要的意义。
    21世纪是资源紧缺的时代也是开发海洋的时代,各个沿海国家都将目光聚焦到海洋资源的开发上。在能源消费量持续攀升和传统能源日趋紧缺的外部环境影响下,积极探寻与发展海洋能源,保障我国能源安全,优化能源结构已经成为大势所趋。
    从理论上来说,海洋中蕴含的能量足以满足全球的电力需求,而且不会产生任何污染。另外,与风能或太阳能技术相比,尽管海洋能发电技术要落后十几年,但其具有独特的优势:能量密度高,波浪能的能量密度是风能的4到30倍;与太阳能相比,海洋能不受天气的影响,更加稳定可靠。此外,海洋能也拥有地理上的优势:全球有大约44%的人生活在距离海岸线150公里内。尽管潜在的环境影响还有待进一步调查,但许多研究者认为,海洋能是比风能更理想的能量来源。
    二、我国海洋能发展过程
    我国海洋能开发已有近40年的历史,迄今建成的潮汐电站8座,80年代以来浙江、福建等地对若干个大中型潮汐电站,进行了考察、勘测和规化设计、可行性研究等大量的前期准备工作。总之,我国的海洋发电技术已有较好的基础和丰富的经验,小型潮汐发电技术基本成熟,已具备开发中型潮汐电站的技术条件。但是现有潮汐电站整体规模和单位容量还很小,单位千瓦造价高于常规水电站,水工建筑物的施工还比较落后,水轮发电机组尚未定型标准化。这些均是我国潮汐能开发现存的问题。其中关键问题是中型潮汐电站水轮发电机组技术问题没有完全解决,电站造价亟待降低。
    我国波力发电技术研究始于70年代,80年代以来获得较快发展,航标灯浮用微型潮汐发电装置已趋商品化,现已生产数百台,在沿海海域航标和大型灯船上推广应用。与日本合作研制的后弯管型浮标发电装置,已向国外出口,该技术属国际领先水平。在珠江口大万山岛上研建的岸边固定式波力电站,第一台装机容量3kW的装置,1990年已试发电成功。“八五”科技攻关项目总装机容量20kW的岸式波力试验电站和8kW摆式波力试验电站,均已试建成功。总之,我国波力发电虽起步较晚,但发展很快。微型波力发电技术已经成熟,小型岸式波力发电技术已进入世界先进行列。但我国波浪能开发的规模远小于挪威和英国,小型波浪发电距实用化尚有一定的距离。
    潮流发电研究国际上开始于70年代中期,主要有美国、日本和英国等进行潮流发电试验研究,至今尚未见有关发电实体装置的报导。我国潮流发电研究始于70年代末,首先在舟山海域进行了8kW潮流发电机组原理性试验。80年代一直进行立轴自调直叶水轮机潮流发电装置试验研究,目前正在采用此原理进行70kW潮流试验电站的研究工作。在舟山海域的站址已经选定。我国已经开始研建实体电站,在国际上居领先地位,但尚有一系列技术问题有待解决。
    三、我国海洋能现状分析
    2013年我国海洋能总体发展形势良好。其中,低水头、大容量、环境友好型技术已成为未来潮汐能技术发展方向;波浪能技术日趋多样化,部分技术已具备产品化能力;潮流能逐步向大型化发展,单机功率进一步扩大;温差能技术得到重视,盐差能技术启动研究。
    我国海洋能下一步发展重点,未来3年,将在广东万山、浙江舟山地区分别完成具有公共测试功能的百千瓦级波浪能、兆瓦级潮流能示范工程设施建设、安装调试、运行维护等工作,并实现示范运行。将继续完善国家海洋能综合支撑服务体系建设,积极推进海上试验场建设,开展潮汐能、波浪能、温差能等方面的新技术、新装置研究试验,研发我国自主技术装备。海洋能技术发展也将纳入我国海洋科技创新总体规划。
    四、中机院观点    
    进一步推动海洋能工作中机院分析员认为,有三点建议要求:一是认真贯彻落实《海洋可再生能源发展纲要(2013年~2016年)》。沿海省(市)政府部门要加强引导和扶持,统筹兼顾用海需求;科研院所、企事业单位要充分发挥各自优势,加快科技成果应用转化,促进技术成熟。二是加快攻关海洋能技术与装备。要加大技术研发力度,重点解决提升海洋能发电系统可靠性、提高发电装备示范应用水平等关键问题,形成一批具有自主知识产权的核心装备。三是团结协作共创海洋能事业美好未来。要充分利用好年会这一平台,广泛交流合作,共同推动海洋能产业向前发展。


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