一、海洋能定義
海洋能是指依附在海水中的能源。海洋通過各種物理過程或化學(xué)過程接收、存儲和散發(fā)能量,這些能量以波浪、海流、潮汐、溫差等形式存在于海洋之中。海洋面積占地球總面積的71%,到達(dá)地球的各種來自宇宙的能量,大部分落在海洋上空和海水中,部分轉(zhuǎn)化為各種形式的海洋能。海洋能的大部分來自于太陽的輻射和月球的引力。海洋能是清潔的可再生能源,開發(fā)和利用海洋能對緩解能源危機(jī)和環(huán)境污染問題具有重要的意義。
21世紀(jì)是資源緊缺的時(shí)代也是開發(fā)海洋的時(shí)代,各個(gè)沿海國家都將目光聚焦到海洋資源的開發(fā)上。在能源消費(fèi)量持續(xù)攀升和傳統(tǒng)能源日趨緊缺的外部環(huán)境影響下,積極探尋與發(fā)展海洋能源,保障我國能源安全,優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為大勢所趨。
從理論上來說,海洋中蘊(yùn)含的能量足以滿足全球的電力需求,而且不會產(chǎn)生任何污染。另外,與風(fēng)能或太陽能技術(shù)相比,盡管海洋能發(fā)電技術(shù)要落后十幾年,但其具有獨(dú)特的優(yōu)勢:能量密度高,波浪能的能量密度是風(fēng)能的4到30倍;與太陽能相比,海洋能不受天氣的影響,更加穩(wěn)定可靠。此外,海洋能也擁有地理上的優(yōu)勢:全球有大約44%的人生活在距離海岸線150公里內(nèi)。盡管潛在的環(huán)境影響還有待進(jìn)一步調(diào)查,但許多研究者認(rèn)為,海洋能是比風(fēng)能更理想的能量來源。
二、我國海洋能發(fā)展過程
我國海洋能開發(fā)已有近40年的歷史,迄今建成的潮汐電站8座,80年代以來浙江、福建等地對若干個(gè)大中型潮汐電站,進(jìn)行了考察、勘測和規(guī)化設(shè)計(jì)、可行性研究等大量的前期準(zhǔn)備工作。總之,我國的海洋發(fā)電技術(shù)已有較好的基礎(chǔ)和豐富的經(jīng)驗(yàn),小型潮汐發(fā)電技術(shù)基本成熟,已具備開發(fā)中型潮汐電站的技術(shù)條件。但是現(xiàn)有潮汐電站整體規(guī)模和單位容量還很小,單位千瓦造價(jià)高于常規(guī)水電站,水工建筑物的施工還比較落后,水輪發(fā)電機(jī)組尚未定型標(biāo)準(zhǔn)化。這些均是我國潮汐能開發(fā)現(xiàn)存的問題。其中關(guān)鍵問題是中型潮汐電站水輪發(fā)電機(jī)組技術(shù)問題沒有完全解決,電站造價(jià)亟待降低。
我國波力發(fā)電技術(shù)研究始于70年代,80年代以來獲得較快發(fā)展,航標(biāo)燈浮用微型潮汐發(fā)電裝置已趨商品化,現(xiàn)已生產(chǎn)數(shù)百臺,在沿海海域航標(biāo)和大型燈船上推廣應(yīng)用。與日本合作研制的后彎管型浮標(biāo)發(fā)電裝置,已向國外出口,該技術(shù)屬國際領(lǐng)先水平。在珠江口大萬山島上研建的岸邊固定式波力電站,第一臺裝機(jī)容量3kW的裝置,1990年已試發(fā)電成功。“八五”科技攻關(guān)項(xiàng)目總裝機(jī)容量20kW的岸式波力試驗(yàn)電站和8kW擺式波力試驗(yàn)電站,均已試建成功。總之,我國波力發(fā)電雖起步較晚,但發(fā)展很快。微型波力發(fā)電技術(shù)已經(jīng)成熟,小型岸式波力發(fā)電技術(shù)已進(jìn)入世界先進(jìn)行列。但我國波浪能開發(fā)的規(guī)模遠(yuǎn)小于挪威和英國,小型波浪發(fā)電距實(shí)用化尚有一定的距離。
潮流發(fā)電研究國際上開始于70年代中期,主要有美國、日本和英國等進(jìn)行潮流發(fā)電試驗(yàn)研究,至今尚未見有關(guān)發(fā)電實(shí)體裝置的報(bào)導(dǎo)。我國潮流發(fā)電研究始于70年代末,首先在舟山海域進(jìn)行了8kW潮流發(fā)電機(jī)組原理性試驗(yàn)。80年代一直進(jìn)行立軸自調(diào)直葉水輪機(jī)潮流發(fā)電裝置試驗(yàn)研究,目前正在采用此原理進(jìn)行70kW潮流試驗(yàn)電站的研究工作。在舟山海域的站址已經(jīng)選定。我國已經(jīng)開始研建實(shí)體電站,在國際上居領(lǐng)先地位,但尚有一系列技術(shù)問題有待解決。
三、我國海洋能現(xiàn)狀分析
2013年我國海洋能總體發(fā)展形勢良好。其中,低水頭、大容量、環(huán)境友好型技術(shù)已成為未來潮汐能技術(shù)發(fā)展方向;波浪能技術(shù)日趨多樣化,部分技術(shù)已具備產(chǎn)品化能力;潮流能逐步向大型化發(fā)展,單機(jī)功率進(jìn)一步擴(kuò)大;溫差能技術(shù)得到重視,鹽差能技術(shù)啟動研究。
我國海洋能下一步發(fā)展重點(diǎn),未來3年,將在廣東萬山、浙江舟山地區(qū)分別完成具有公共測試功能的百千瓦級波浪能、兆瓦級潮流能示范工程設(shè)施建設(shè)、安裝調(diào)試、運(yùn)行維護(hù)等工作,并實(shí)現(xiàn)示范運(yùn)行。將繼續(xù)完善國家海洋能綜合支撐服務(wù)體系建設(shè),積極推進(jìn)海上試驗(yàn)場建設(shè),開展潮汐能、波浪能、溫差能等方面的新技術(shù)、新裝置研究試驗(yàn),研發(fā)我國自主技術(shù)裝備。海洋能技術(shù)發(fā)展也將納入我國海洋科技創(chuàng)新總體規(guī)劃。
四、中機(jī)院觀點(diǎn)
進(jìn)一步推動海洋能工作中機(jī)院分析員認(rèn)為,有三點(diǎn)建議要求:一是認(rèn)真貫徹落實(shí)《海洋可再生能源發(fā)展綱要(2013年~2016年)》。沿海省(市)政府部門要加強(qiáng)引導(dǎo)和扶持,統(tǒng)籌兼顧用海需求;科研院所、企事業(yè)單位要充分發(fā)揮各自優(yōu)勢,加快科技成果應(yīng)用轉(zhuǎn)化,促進(jìn)技術(shù)成熟。二是加快攻關(guān)海洋能技術(shù)與裝備。要加大技術(shù)研發(fā)力度,重點(diǎn)解決提升海洋能發(fā)電系統(tǒng)可靠性、提高發(fā)電裝備示范應(yīng)用水平等關(guān)鍵問題,形成一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心裝備。三是團(tuán)結(jié)協(xié)作共創(chuàng)海洋能事業(yè)美好未來。要充分利用好年會這一平臺,廣泛交流合作,共同推動海洋能產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展。