海洋能发电厚积薄发潮汐和波浪发电风生水起

    100多年前，人们就开始设法从海洋中获取电力，但时至今日，从海洋中获取电力仍处于实验和早期开发阶段。而今无论是国外还是国内，都已形成了海洋电力开发的热潮。也许有朝一日，海洋将成为最大的能源供应者。 

    海洋能发电厚积薄发 

    我国海洋能开发已有近40年的历史，始终坚持自主研发。 

    我国海域面积广阔，拥有巨大的海洋能源潜力。 

    “海洋能的能量密度低，但总储备量大，可以再生；海洋能是随着时间、地域变化的，但是有规律可循；与陆地作业相比，海洋能的开发环境更加莫测和严酷，装置造价高，但是不污染环境，可以综合利用。”浙江省海洋学会副秘书长刘民说。 

    陆地上的大型水电站是通过水的冲击力来发电的，利用潮涨潮落发电的潮汐能和波浪能也是这个原理。与常见的水电站相比，潮汐、潮流发电所需要的潮差要大大低于河流所产生的压力。这意味着海洋能的能量密度低。但是，海洋能广泛存在于占地球表面积71%的海洋中，因而其蕴藏量是最大的。而且由于海洋不间断地接受着太阳辐射以及受月球、太阳的作用，海洋能可以再生，是真正取之不尽，永不枯竭的。 

    同时，各种海洋能都按自己的规律发生和变化。就空间而言，温差能集中在赤道两侧的大洋深水海域，我国南海800米深的海区就蕴藏着丰富的温差能；潮汐能、潮流能主要集中在沿岸海域，我国潮差以东海沿岸，尤其是浙江省的三门湾至福建省的平潭岛之间最大，潮流流速以舟山群岛诸水道等最为富集。就时间而言，大多数海洋能均明显随时间变化，如潮汐能具有明显的半日和半月周期变化，目前国内外的科学家已经能够对其变化做出准确预报。 

    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。 

    中国科学院广州能源研究所海洋能实验室首席科学家游亚戈认为，除了通过开发沿岸的海洋能，把大洋的电输送到陆上，世界各国更看重的是，希望海洋能为海洋的探索开发提供能量。 

    “如果海上开发采用陆上输电支持，那么火电、风电等形式的电都不如海洋能发电便宜。”游亚戈以海上钻井平台为例说，“现在海上钻井平台除个别利用原油直接供能，大都依靠陆上运送过去的柴油供电，算下来每千瓦时电的成本在5元到10元之间，而现在潮汐能2元多一千瓦时，波浪能、海流能3元多每千瓦时，这其中有把电运输到陆地上的成本，减掉这一部分，海洋能发电的价格还会下降。” 

    此外，我国岛屿众多，海岛送电比较困难，开发海洋能成为给岛屿供电的最佳选择，现在，我国沿海岛屿已经开始了这方面的探索。 

    资料显示，我国海洋能开发已有近40年的历史，尤其是从20世纪80年代开始，在沿海各地区陆续兴建了一批中小型潮汐发电站并投入运行。“这一领域我们始终坚持自主研发，没有跟风，持续了这么长时间，积累相当厚实。”游亚戈说。 

    在国家节能减排和发展清洁能源政策的支持引导下，我国海洋电力业成长较快。山东、江苏、福建等地对海洋能利用的投入力度不断加大，一批海上风电项目投入运营，带动海洋电力业快速发展。 

    海上风力发电潜力巨大 

    海上风电不占用土地资源，且接近沿海用电负荷中心。 

    与陆地风电相比，海上风电的资源量多、品质好且清洁环保，已成为国际风电发展的新方向。据中国气象科学研究院初步测算，我国海上可开发风能储量为7.5亿千瓦，是陆地风能资源储量的2倍到3倍。海上风电的优势是：年利用小时长，风速较陆上更高，风切变更小，湍流强度小，有稳定的主导方向，因此机组运行稳定、寿命长，不需要很高的塔架，单机能量产出较大。除此之外，海上风电不占用土地资源，且接近沿海用电负荷中心，将成为未来发展的重点。 

    我国风能资源主要分布在两个风带区，一是“三北”地区，二是东部沿海及附近岛屿地区。目前国内的风电场主要集中在内蒙古、新疆等内陆省份，但海上风电资源的丰富同样具有诱惑力：中国近海10米水深以内的海域风能资源约1亿千瓦，20米水深以内的海域风能资源约3亿千瓦，30米水深以内的海域风能资源约4.9亿千瓦，与陆上相比毫不逊色。 

    我国海上风电开发正进入加速期。2007年启动的“国家科技支撑计划”将能源作为重点发展领域，提出要在“十一五”期间组织实施“大功率风电机组研制与示范”项目，组建近海试验风电场，形成海上风电技术。 

    2007年11月底，地处渤海辽东湾的海上风力发电站正式投入运营，这是世界上第一个专为海上油气田供电的风电站，标志着中国发展海上风电有了新的突破；2008年5月，国家发改委核准我国第一个商业化大型海上风电项目————东海大桥海上风电示范项目。首批3台机组于2009年9月4日起正式并网发电，这标志着我国海上风力发电产业稳稳走出了第一步。东海大桥海上风电项目业主公司副总经理张开华介绍说，项目总装机容量102兆瓦，年发电量2.67亿千瓦时，是上海市目前容量最大的新能源项目。 

    全球风电设备巨头丹麦维斯塔斯公司预计，在未来中国风电的大发展中，海上风电会占据相当大的份额。理由有二：一是有政策支持。东部沿海地区经济发达，能源紧缺，开发海上风能资源将有效改善能源供应情况。二是有资金支持。目前拥有海上石油或陆上风电开发经验的公司，正在计划投资海上风电项目。 

    海上风电开发潜力巨大，但技术难题亟待破解。首先，海上风电机组的可靠性成了海上风电开发成功与否的关键所在。“由于盐雾腐蚀、海浪及潮流冲击等因素的存在，海上风电场对机组要求很高。一般海上风电设备需要在陆上运行一定时间后，取得一定的运行经验，才可以装备到海上，否则投资风险会很大。”浙江华仪风能开发公司总经理吴运东说。此外，台风也是海上风电机组面临的严峻考验。我国东南沿海省份是台风经常登陆的区域，吴运东认为，“根据目前的技术水平，在长江口以北的沿海区域可以大胆地进行海上风电场开发，而长江口以南地区开发海上风电时一定要慎之又慎。” 

    潮汐和波浪发电风生水起 

    我国潮汐发电量仅次于法国、加拿大，位居世界第三位。 

    我国潮汐能的开发始于20世纪50年代，1957年在山东建成了第一座潮汐发电站；1978年山东乳山县白沙口潮汐电站开始发电，年发电量230万千瓦时；1980年8月4日我国第一座“单库双向”式潮汐电站———浙江乐清湾江厦潮汐试验电站正式发电。 

    经过多年研究试点，我国潮汐发电行业在技术上日趋成熟，在降低成本、提高经济效益方面也取得了较大进展。近年来，我国潮汐能开发进程加速，潮汐电站建设掀起新高潮，已经建成一批性能良好、效益显著的潮汐电站。如2008年，福建八尺门潮汐能发电项目正式启动；2009年5月，浙江三门2万千瓦潮汐电站工程启动。现在，我国潮汐发电量仅次于法国、加拿大，位居世界第三位。专家认为，我国沿海必将不断地有更多、更大的潮汐电站建成。潮汐能发电技术前景广阔。 

    近年来，我国逐渐加大了对海洋可再生能源开发利用的支持力度，设立了多项海洋可再生能源开发利用科研项目，我国海洋可再生能源开发利用工作得到了快速发展。海洋能开发利用关键技术研究与示范项目是“十一五”国家科技支撑计划重点项目，共设100千瓦漂浮式波浪能电站关键技术研究与示范等6个研究课题。该项目由国家海洋局组织实施，集中了国家海洋局、中国科学院、工业和信息化部、教育部以及沿海省区市所属的16家科研院所、大学和涉海企业的科研人员，围绕实现我国海洋能开发利用关键技术的突破以及工程实用化的总体目标开展联合攻关。2009年3月，我国第一座漂浮式海浪能发电站在浙江温州的海边开始建设，建成后年发电量可达10亿千瓦时、年收入达到5亿元。这意味着我国实现了海浪发电的技术突破。 

    目前，我国小型岸式波力发电技术已进入世界先进行列，航标灯所用的微型波浪发电装置已趋商品化；与日本合作研制的后弯管形浮标发电装置已向国外出口；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3千瓦的装置早在1990年就已试发电成功。总装机容量20千瓦的岸式波力试验电站和8千瓦的摆式波力试验电站也试建成功；2006年年初，中科院广州能源所研制的波浪能独立发电系统第一次实海况试验就获得了成功，这标志着海洋能中的波浪能稳定发电这一世界性难题在我国已经获得突破性进展。