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過程接收、存儲和散發能量,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,開發和利用海洋能對緩解能源危機和環境污染問題具有重要的意義。
21世紀是資源緊缺的時代也是開發海洋的時代,各個沿海國家都將目光聚焦到海洋資源的開發上。在能源消費量持續攀升和傳統能源日趨緊缺的外部環境影響下,積極探尋與發展海洋能源,保障我國能源安全,優化能源結構已經成為大勢所趨。
從理論上來說,海洋中蘊含的能量足以滿足全球的電力需求,而且不會產生任何污染。另外,與風能或太陽能技術相比,盡管海洋能發電技術要落后十幾年,但其具有獨特的優勢:能量密度高,波浪能的能量密度是風能的4到30倍;與太陽能相比,海洋能不受天氣的影響,更加穩定可靠。此外,海洋能也擁有地理上的優勢:全球有大約44%的人生活在距離海岸線150公里內。盡管潛在的環境影響還有待進一步調查,但許多研究者認為,海洋能是比風能更理想的能量來源。
二、我國海洋能發展過程
我國海洋能開發已有近40年的歷史,迄今建成的潮汐電站8座,80年代以來浙江、福建等地對若干個大中型潮汐電站,進行了考察、勘測和規化設計、可行性研究等大量的前期準備工作。總之,我國的海洋發電技術已有較好的基礎和豐富的經驗,小型潮汐發電技術基本成熟,已具備開發中型潮汐電站的技術條件。但是現有潮汐電站整體規模和單位容量還很小,單位千瓦造價高于常規水電站,水工建筑物的施工還比較落后,水輪發電機組尚未定型標準化。這些均是我國潮汐能開發現存的問題。其中關鍵問題是中型潮汐電站水輪發電機組技術問題沒有完全解決,電站造價亟待降低。
我國波力發電技術研究始于70年代,80年代以來獲得較快發展,航標燈浮用微型潮汐發電裝置已趨商品化,現已生產數百臺,在沿海海域航標和大型燈船上推廣應用。與日本合作研制的后彎管型浮標發電裝置,已向國外出口,該技術屬國際領先水平。在珠江口大萬山島上研建的岸邊固定式波力電站,第一臺裝機容量3kW的裝置,1990年已試發電成功。“八五”科技攻關項目總裝機容量20kW的岸式波力試驗電站和8kW擺式波力試驗電站,均已試建成功。總之,我國波力發電雖起步較晚,但發展很快。微型波力發電技術已經成熟,小型岸式波力發電技術已進入世界先進行列。但我國波浪能開發的規模遠小于挪威和英國,小型波浪發電距實用化尚有一定的距離。
潮流發電研究國際上開始于70年代中期,主要有美國、日本和英國等進行潮流發電試驗研究,至今尚未見有關發電實體裝置的報導。我國潮流發電研究始于70年代末,首先在舟山海域進行了8kW潮流發電機組原理性試驗。80年代一直進行立軸自調直葉水輪機潮流發電裝置試驗研究,目前正在采用此原理進行70kW潮流試驗電站的研究工作。在舟山海域的站址已經選定。我國已經開始研建實體電站,在國際上居領先地位,但尚有一系列技術問題有待解決。
三、我國海洋能現狀分析
2013年我國海洋能總體發展形勢良好。其中,低水頭、大容量、環境友好型技術已成為未來潮汐能技術發展方向;波浪能技術日趨多樣化,部分技術已具備產品化能力;潮流能逐步向大型化發展,單機功率進一步擴大;溫差能技術得到重視,鹽差能技術啟動研究。
我國海洋能下一步發展重點,未來3年,將在廣東萬山、浙江舟山地區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施建設、安裝調試、運行維護等工作,并實現示范運行。將繼續完善國家海洋能綜合支撐服務體系建設,積極推進海上試驗場建設,開展潮汐能、波浪能、溫差能等方面的新技術、新裝置研究試驗,研發我國自主技術裝備。海洋能技術發展也將納入我國海洋科技創新總體規劃。
四、中機院觀點
進一步推動海洋能工作中機院分析員認為,有三點建議要求:一是認真貫徹落實《海洋可再生能源發展綱要(2013年~2016年)》。沿海省(市)政府部門要加強引導和扶持,統籌兼顧用海需求;科研院所、企事業單位要充分發揮各自優勢,加快科技成果應用轉化,促進技術成熟。二是加快攻關海洋能技術與裝備。要加大技術研發力度,重點解決提升海洋能發電系統可靠性、提高發電裝備示范應用水平等關鍵問題,形成一批具有自主知識產權的核心裝備。三是團結協作共創海洋能事業美好未來。要充分利用好年會這一平臺,廣泛交流合作,共同推動海洋能產業向前發展。