能源危机步步紧逼 海洋发电产业将迎来巨大商机_0

作者: admin 分类: 一些分享 发布时间: 2019-06-18 14:09

  OFweek工控网讯:能源短缺已成为当今世界一道亟待解决的难题。近期石油价格屡创新高,温室效应也越来越明显,石化能源的生态代价和经济代价越来越高。在能源危机步步紧逼的大环境下,替代能源特别是可再生能源的开发和利用,在全球兴起,力度越来越大。

  近年来,世界各主要海洋国家重视普遍重视海洋的开发利用。这些国家开发海洋能的目的并不一定是把大洋的电输送到陆上,他们更看重的,是希望海洋能能够为海洋的探索开发提供能量。

  风能和太阳能的开发利用受外界条件约束非常明显。而海洋能相对来说比风能更集中,比太阳能更稳定,其利用率非常高。据了解,太阳能利用率为12%,风能的利用率为25%,而海洋能的利用率近90%。同时,地球上71%的面积为海洋,如何将海洋能转化为电能,达到为人类服务的目的,是科技界有识之士多年来的梦想。

海洋能源产业

  据了解,我国潮汐能资源丰富,长达18000多公里的大陆海岸线,加上5000多个岛屿的14000多公里海岸线,共约32000多公里的海岸线中蕴藏着丰富的潮汐能资源。各种海洋能的蕴藏量是非常巨大的,据估计有780多亿千瓦,其中波浪能700亿千瓦,潮汐能30亿千瓦,温度差能20亿千瓦,海流能10亿千瓦,盐度差能10亿千瓦。科学家曾作过计算,沿岸各国尚未被利用的潮汐能要比目前世界全部的水力发电量大一倍。如果将波浪的能量转换为可利用的能源,那真是一种理想的巨大的能源。

  从目前情况看,海洋能尤其是中小规模海洋能,是解决我国沿海特别是海岛无电地区能源短缺的重要能源,在促进海洋经济发展中占有非常重要途径。不久的将来,随着国家相关支持政策的推广,以及分布式能源模式的发展,海洋能将有更多的发展机遇。

  目前海洋能产业发展面临的主要问题

  虽然海洋能储量丰富,利用率也极高,然而全世界对其商业开发却尤为缓慢。世界各国都把海洋能的开发认定为最新型、最前沿的能源开发技术,而这一技术目前尚不成熟,短期内不会有太大规模开发利用。

  虽然我国海洋能发电前景广阔,其技术也与国际水平相差无多,在有的方面甚至高于国际水平,但是在行业内外,还存在着一些亟需解决的问题。史宏达向记者介绍说,海洋能发电技术是多种学科技术的综合,涵盖了动力学、结构学、化学、材料学等各方面的内容,只要其中一项技术达不到国际水平,比如防腐材料技术欠缺,就会导致最终的技术水平差距。而装备制造业的发展水平不够,对于海洋能发电技术提高的制约是显而易见的。

海洋能源技术

  据了解,由于缺乏行业标准,以及尚未到大规模应用阶段等原因,我国目前与海洋能发电技术相关的装备制造业尚未形成,除了小型的海洋能装置,基本没有批量生产的海洋能发电装置。因此,加工水平、细致程度等实验室不可控的因素在很大程度上制约了我国海洋能发电技术的进步。

  很多海洋能至今没被利用的原因主要有两方面:一,经济效益差,成本高。二,一些技术问题还没有过关。尽管如此,不少国家一面组织研究解决这些问题,一面在制定宏伟的海洋能利用规划。如法国计划到本世纪末利用潮汐能发电350亿千瓦时,英国准备修建一座100万千瓦的波浪能发电站,美国要在东海岸建造500座海洋热能发电站。从发展趋势来看,海洋能必将成为沿海国家,特别是发达的沿海国家的重要能源之一。

  国家高度关注海洋能具体发展思路已敲定

  国家海洋局科技司负责人透露,海洋能十二五发展规划力争今年上半年出台,将海洋能将确定为国家战略能源开发,并给予其多项优惠政策支持。

  我国海洋能需求非常强劲,海洋能开发已经成为新一轮能源革命的重要组成部分。海洋能是绿色、清洁、零排放的可再生能源,我国可开发的海洋能资源前景巨大,开发海洋能是我国能源战略的方向之一。而且,发展海洋能还是培育我国海洋战略性新兴产业的现实需要。国家十二五规划做出了推进海洋经济发展的战略布局,明确提出要优化海洋产业结构,加快战略性新兴产业的发展,而海洋能是典型的战略性新兴产业,它具体技术含量高,多专业交差、综合性强、产业链长,发展前景极为广阔。海洋能的开发将促进和带动海洋工程装备制造、安装、智能电网等上下游产业的发展有重要的现实意义。

  国家高度关注其开发发展。国家可再生能源法明确将海洋能纳入其中,《国家海洋事业发展规划》、《国家海洋经济发展规划纲要》、《国家十二五海洋科学和技术发展规划纲要》,都对海洋能发展做出了部署。即将颁布实施的《国家可再生能源发展十二五规划》,对海洋能发展的目标、任务也有具体阐述。

  当前是海洋能迎来了前所未有的发展机遇,并有多项政策支持海洋能产业应用,并形成规模。我们正和国家能源局抓紧制定《海洋能十二五发展规划》,力争今年上半年出台。国家海洋局科技司负责人说,为保障海洋能产业发展,还有多项政策支持产业应用并形成一定规模。据透露,海洋能十二五发展规划思路,已经明确要制定优惠措施(包括财税激励政策等),加大投资支持,包括保证国家持续投资支持。并培育天津、山东、浙江、广东等海洋能装备龙头制造企业,力求形成装备基地。

海洋能源技术

  材料显示,我国拥有有近200个海湾、河口具有开发潮汐能的条件,海洋能发展空间巨大。据统计,我国潮汐能总储量达1.9亿千瓦,其中可开发量达3850万千瓦,年发电量达870亿千瓦时。中国海洋能资源区划结果显示,我国沿海潮汐能可开发的潮汐电站坝址为424个,以浙江和福建沿海数量最多。估计我国仅长江口北支就能建80万千瓦潮汐电站,年发电量为23亿千瓦时,接近新安江和富春江水电站的发电总量;钱塘江口可建500万千瓦潮汐电站,年发电量约180多亿千瓦时,约相当于10个新安江水电站的发电能力。

  日前,由中海油牵头,联合中国海洋大学、哈尔滨工程大学等单位参与的海洋能综合试验基地正式落户胶南市斋堂岛。据悉,该项目以建设国家级示范基地为目标,突出产学研联合,重点开展多能互补智能化独立能源系统、波浪能、潮流能发电装置和低成本海洋能输变电设备等海洋可再生能源综合利用技术开发。

  有数据显示,我国海洋生产总值已从2001年的不到1万亿元增长到2011年的4.57万亿元,年均增速保持在10%以上,在国民经济中的比重达到9.7%,海洋经济已成为国民经济的重要组成部分和新的增长点。沿海地区在迈向深蓝的步伐中,三大转变逐渐体现出来:1.从重陆轻海到陆海统筹;2.从重视经济功能到经济生态并重;3.从传统产业主导到传统新兴产业融合发展。

  我国海洋能发电技术已经取处新突破

  从中科院广州能源研究所获悉,由该所研制的鹰式一号漂浮式波浪能发电装置,已经在位于珠江口的珠海市万山群岛海域正式投放,并成功发电。这标志着我国海洋能发电技术取得了新突破。

  随着新能源成为人们关注的热点,海洋能发电技术以其独特优势和战略地位吸引了人们的注意,世界各主要海洋国家目前普遍重视对海洋的开发利用。作为海洋波浪能利用技术的一种,鹰式一号漂浮式波浪能发电装置由中科院广州能源研究所究所课题组历经一年半研制完成。课题组不断优化和改进装置模型,共制作了5套装置模型,分别在二维水槽和三维水槽内进行大量试验,最终将实海况装置的设计方案定型为轻质波浪能吸波体与半潜船的结合。

  该新型发电装置采用外形经过特殊设计的轻质波浪能吸收浮体,使得浮体的运动轨迹能与波浪运动轨迹相匹配,可最大程度吸收入射波而最小程度减少透射和兴波。

  日前首次投放的该发电装置安装有两套不同的能量转换系统,总装机20kW,其中液压发电系统装机10kW,直驱电机系统装机10kW,两套系统均成功发电。试验表明,该新型设备实现了快捷、安全和低成本研发海洋波浪能发电装置的目标,为规模化开发利用海洋波浪能打下坚实基础。

  建造潮汐电站前景巨大

  其实,我国是世界上建造潮汐电站最多的国家,积累了丰富的经验,为海洋能开发利用打下了坚实的基础。现存的3个潮汐电站完全独立自主开发,拥有自主知识产权,国产化程度较高。虽然拥有如此多的海洋能储量,但资源利用程度依旧较低。截至2008年年底,有3个潮汐电站和航标灯浮微型波能发电装置实现商业利用,小型波浪能和潮流能装置尚处于示范阶段,温差能和盐差能处于实验室研究阶段。

  同时,波浪能、潮流能开发研究已经有了一定的基础,开发的一些波浪能装置已经商品化,近期波浪能、潮流能在做150KW的示范装置,温差能处于实验室研究阶段,盐差能做过一些尝试。可见,我国海洋能的技术与世界其他国家相比并不落后,通过提高自身的技术水平可以发展好海洋能。

  在经济可行性评估方面,以海洋热能发电为例做分析。首先,把海洋热能与其他可再生能源相比较,比如,海洋热能连续稳定,可以发出连续稳定的电力。和太阳能发电比较起来,不需要建设昂贵的蓄能系统;和并网的风力发电比较起来,不会增加电网调峰的负担。

海洋能源发电技术

  而且,海洋热能电站的容量系数可以达到100%,大大高于光伏电池发电的30%左右的数值。也就是说,光伏电池发电每KW的投资实际上只能得到0.3KW的平均发电能力。假如按并网的光伏发电站建设成本为每KW约6.6万元计算,海洋热能电站每KW的建设成本即使达到20万元也比光伏发电优越。

海洋能源技术

  另外,在一些特殊的地方,如深海区中的岛屿或设施,其燃料和淡水靠外界运进,费用很高。目前,在这些地方就地利用海洋热能提供电力和淡水在经济上是可行的。在这种地方,海洋热能除了提供电力和淡水外,若结合空调、海水养殖、冷气候农业、旅游等综合开发则将更有经济竞争力。

  总结

  海洋能作为绿色可再生能源,受到全球各国的追捧。其发展前景是无可限量的,而海洋能的发展必然会带到装备产业的发展,各种发电装备,自动化控制系统将迎来具大的市场,发展海洋能源不仅可以解决我为能源供应紧缺的问题,还带到了其它产业的发展。

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