能源危機步步緊逼 海洋發電產業將迎來巨大商機_0

作者: admin 分類: 一些分享 發布時間: 2019-06-18 14:09

  OFweek工控網訊:能源短缺已成為當今世界一道亟待解決的難題。近期石油價格屢創新高,溫室效應也越來越明顯,石化能源的生態代價和經濟代價越來越高。在能源危機步步緊逼的大環境下,替代能源特別是可再生能源的開發和利用,在全球興起,力度越來越大。

  近年來,世界各主要海洋國家重視普遍重視海洋的開發利用。這些國家開發海洋能的目的并不一定是把大洋的電輸送到陸上,他們更看重的,是希望海洋能能夠為海洋的探索開發提供能量。

  風能和太陽能的開發利用受外界條件約束非常明顯。而海洋能相對來說比風能更集中,比太陽能更穩定,其利用率非常高。據了解,太陽能利用率為12%,風能的利用率為25%,而海洋能的利用率近90%。同時,地球上71%的面積為海洋,如何將海洋能轉化為電能,達到為人類服務的目的,是科技界有識之士多年來的夢想。

海洋能源產業

  據了解,我國潮汐能資源豐富,長達18000多公里的大陸海岸線,加上5000多個島嶼的14000多公里海岸線,共約32000多公里的海岸線中蘊藏著豐富的潮汐能資源。各種海洋能的蘊藏量是非常巨大的,據估計有780多億千瓦,其中波浪能700億千瓦,潮汐能30億千瓦,溫度差能20億千瓦,海流能10億千瓦,鹽度差能10億千瓦。科學家曾作過計算,沿岸各國尚未被利用的潮汐能要比目前世界全部的水力發電量大一倍。如果將波浪的能量轉換為可利用的能源,那真是一種理想的巨大的能源。

  從目前情況看,海洋能尤其是中小規模海洋能,是解決我國沿海特別是海島無電地區能源短缺的重要能源,在促進海洋經濟發展中占有非常重要途徑。不久的將來,隨著國家相關支持政策的推廣,以及分布式能源模式的發展,海洋能將有更多的發展機遇。

  目前海洋能產業發展面臨的主要問題

  雖然海洋能儲量豐富,利用率也極高,然而全世界對其商業開發卻尤為緩慢。世界各國都把海洋能的開發認定為最新型、最前沿的能源開發技術,而這一技術目前尚不成熟,短期內不會有太大規模開發利用。

  雖然我國海洋能發電前景廣闊,其技術也與國際水平相差無多,在有的方面甚至高于國際水平,但是在行業內外,還存在著一些亟需解決的問題。史宏達向記者介紹說,海洋能發電技術是多種學科技術的綜合,涵蓋了動力學、結構學、化學、材料學等各方面的內容,只要其中一項技術達不到國際水平,比如防腐材料技術欠缺,就會導致最終的技術水平差距。而裝備制造業的發展水平不夠,對于海洋能發電技術提高的制約是顯而易見的。

海洋能源技術

  據了解,由于缺乏行業標準,以及尚未到大規模應用階段等原因,我國目前與海洋能發電技術相關的裝備制造業尚未形成,除了小型的海洋能裝置,基本沒有批量生產的海洋能發電裝置。因此,加工水平、細致程度等實驗室不可控的因素在很大程度上制約了我國海洋能發電技術的進步。

  很多海洋能至今沒被利用的原因主要有兩方面:一,經濟效益差,成本高。二,一些技術問題還沒有過關。盡管如此,不少國家一面組織研究解決這些問題,一面在制定宏偉的海洋能利用規劃。如法國計劃到本世紀末利用潮汐能發電350億千瓦時,英國準備修建一座100萬千瓦的波浪能發電站,美國要在東海岸建造500座海洋熱能發電站。從發展趨勢來看,海洋能必將成為沿海國家,特別是發達的沿海國家的重要能源之一。

  國家高度關注海洋能具體發展思路已敲定

  國家海洋局科技司負責人透露,海洋能十二五發展規劃力爭今年上半年出臺,將海洋能將確定為國家戰略能源開發,并給予其多項優惠政策支持。

  我國海洋能需求非常強勁,海洋能開發已經成為新一輪能源革命的重要組成部分。海洋能是綠色、清潔、零排放的可再生能源,我國可開發的海洋能資源前景巨大,開發海洋能是我國能源戰略的方向之一。而且,發展海洋能還是培育我國海洋戰略性新興產業的現實需要。國家十二五規劃做出了推進海洋經濟發展的戰略布局,明確提出要優化海洋產業結構,加快戰略性新興產業的發展,而海洋能是典型的戰略性新興產業,它具體技術含量高,多專業交差、綜合性強、產業鏈長,發展前景極為廣闊。海洋能的開發將促進和帶動海洋工程裝備制造、安裝、智能電網等上下游產業的發展有重要的現實意義。

  國家高度關注其開發發展。國家可再生能源法明確將海洋能納入其中,《國家海洋事業發展規劃》、《國家海洋經濟發展規劃綱要》、《國家十二五海洋科學和技術發展規劃綱要》,都對海洋能發展做出了部署。即將頒布實施的《國家可再生能源發展十二五規劃》,對海洋能發展的目標、任務也有具體闡述。

  當前是海洋能迎來了前所未有的發展機遇,并有多項政策支持海洋能產業應用,并形成規模。我們正和國家能源局抓緊制定《海洋能十二五發展規劃》,力爭今年上半年出臺。國家海洋局科技司負責人說,為保障海洋能產業發展,還有多項政策支持產業應用并形成一定規模。據透露,海洋能十二五發展規劃思路,已經明確要制定優惠措施(包括財稅激勵政策等),加大投資支持,包括保證國家持續投資支持。并培育天津、山東、浙江、廣東等海洋能裝備龍頭制造企業,力求形成裝備基地。

海洋能源技術

  材料顯示,我國擁有有近200個海灣、河口具有開發潮汐能的條件,海洋能發展空間巨大。據統計,我國潮汐能總儲量達1.9億千瓦,其中可開發量達3850萬千瓦,年發電量達870億千瓦時。中國海洋能資源區劃結果顯示,我國沿海潮汐能可開發的潮汐電站壩址為424個,以浙江和福建沿海數量最多。估計我國僅長江口北支就能建80萬千瓦潮汐電站,年發電量為23億千瓦時,接近新安江和富春江水電站的發電總量;錢塘江口可建500萬千瓦潮汐電站,年發電量約180多億千瓦時,約相當于10個新安江水電站的發電能力。

  日前,由中海油牽頭,聯合中國海洋大學、哈爾濱工程大學等單位參與的海洋能綜合試驗基地正式落戶膠南市齋堂島。據悉,該項目以建設國家級示范基地為目標,突出產學研聯合,重點開展多能互補智能化獨立能源系統、波浪能、潮流能發電裝置和低成本海洋能輸變電設備等海洋可再生能源綜合利用技術開發。

  有數據顯示,我國海洋生產總值已從2001年的不到1萬億元增長到2011年的4.57萬億元,年均增速保持在10%以上,在國民經濟中的比重達到9.7%,海洋經濟已成為國民經濟的重要組成部分和新的增長點。沿海地區在邁向深藍的步伐中,三大轉變逐漸體現出來:1.從重陸輕海到陸海統籌;2.從重視經濟功能到經濟生態并重;3.從傳統產業主導到傳統新興產業融合發展。

  我國海洋能發電技術已經取處新突破

  從中科院廣州能源研究所獲悉,由該所研制的鷹式一號漂浮式波浪能發電裝置,已經在位于珠江口的珠海市萬山群島海域正式投放,并成功發電。這標志著我國海洋能發電技術取得了新突破。

  隨著新能源成為人們關注的熱點,海洋能發電技術以其獨特優勢和戰略地位吸引了人們的注意,世界各主要海洋國家目前普遍重視對海洋的開發利用。作為海洋波浪能利用技術的一種,鷹式一號漂浮式波浪能發電裝置由中科院廣州能源研究所究所課題組歷經一年半研制完成。課題組不斷優化和改進裝置模型,共制作了5套裝置模型,分別在二維水槽和三維水槽內進行大量試驗,最終將實海況裝置的設計方案定型為輕質波浪能吸波體與半潛船的結合。

  該新型發電裝置采用外形經過特殊設計的輕質波浪能吸收浮體,使得浮體的運動軌跡能與波浪運動軌跡相匹配,可最大程度吸收入射波而最小程度減少透射和興波。

  日前首次投放的該發電裝置安裝有兩套不同的能量轉換系統,總裝機20kW,其中液壓發電系統裝機10kW,直驅電機系統裝機10kW,兩套系統均成功發電。試驗表明,該新型設備實現了快捷、安全和低成本研發海洋波浪能發電裝置的目標,為規模化開發利用海洋波浪能打下堅實基礎。

  建造潮汐電站前景巨大

  其實,我國是世界上建造潮汐電站最多的國家,積累了豐富的經驗,為海洋能開發利用打下了堅實的基礎。現存的3個潮汐電站完全獨立自主開發,擁有自主知識產權,國產化程度較高。雖然擁有如此多的海洋能儲量,但資源利用程度依舊較低。截至2008年年底,有3個潮汐電站和航標燈浮微型波能發電裝置實現商業利用,小型波浪能和潮流能裝置尚處于示范階段,溫差能和鹽差能處于實驗室研究階段。

  同時,波浪能、潮流能開發研究已經有了一定的基礎,開發的一些波浪能裝置已經商品化,近期波浪能、潮流能在做150KW的示范裝置,溫差能處于實驗室研究階段,鹽差能做過一些嘗試。可見,我國海洋能的技術與世界其他國家相比并不落后,通過提高自身的技術水平可以發展好海洋能。

  在經濟可行性評估方面,以海洋熱能發電為例做分析。首先,把海洋熱能與其他可再生能源相比較,比如,海洋熱能連續穩定,可以發出連續穩定的電力。和太陽能發電比較起來,不需要建設昂貴的蓄能系統;和并網的風力發電比較起來,不會增加電網調峰的負擔。

海洋能源發電技術

  而且,海洋熱能電站的容量系數可以達到100%,大大高于光伏電池發電的30%左右的數值。也就是說,光伏電池發電每KW的投資實際上只能得到0.3KW的平均發電能力。假如按并網的光伏發電站建設成本為每KW約6.6萬元計算,海洋熱能電站每KW的建設成本即使達到20萬元也比光伏發電優越。

海洋能源技術

  另外,在一些特殊的地方,如深海區中的島嶼或設施,其燃料和淡水靠外界運進,費用很高。目前,在這些地方就地利用海洋熱能提供電力和淡水在經濟上是可行的。在這種地方,海洋熱能除了提供電力和淡水外,若結合空調、海水養殖、冷氣候農業、旅游等綜合開發則將更有經濟競爭力。

  總結

  海洋能作為綠色可再生能源,受到全球各國的追捧。其發展前景是無可限量的,而海洋能的發展必然會帶到裝備產業的發展,各種發電裝備,自動化控制系統將迎來具大的市場,發展海洋能源不僅可以解決我為能源供應緊缺的問題,還帶到了其它產業的發展。

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