6月9日,國(guó)家海洋局印發(fā)了《海洋可再生能源發(fā)展綱要(2013~2016年)》,其中明確指出,到2016年,分別建成具有公共試驗(yàn)測(cè)試泊位的波浪能、潮流能示范電站以及國(guó)家級(jí)海上試驗(yàn)場(chǎng)。
近年來(lái),我國(guó)高度重視海洋能開(kāi)發(fā)利用:《可再生能源法》將海洋能納入可再生能源范疇;《“十二五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》明確了包括海洋能在內(nèi)的新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)和重點(diǎn)方向,提出積極推進(jìn)技術(shù)基本成熟、開(kāi)發(fā)潛力大的海洋能等可再生能源利用的產(chǎn)業(yè)化。中國(guó)正與世界上的其他國(guó)家一起,逐漸揭開(kāi)海洋能開(kāi)發(fā)利用的“面紗”。
純天然綠色能源
現(xiàn)階段,我們所說(shuō)的海洋能,主要是指海水本身所蘊(yùn)含的能量,包括潮汐能、波浪能、海流能、溫差能和鹽差能等海洋能資源。
中海油研究總院海洋能資源首席工程師蘭志剛長(zhǎng)期參與國(guó)家海洋調(diào)查,據(jù)他介紹,中國(guó)海洋能蘊(yùn)藏量巨大,所屬海域的波浪能、潮汐能、溫度差、海流能、鹽差能等各類海洋能資源預(yù)計(jì)共有20多億千瓦的可開(kāi)發(fā)儲(chǔ)量,開(kāi)發(fā)利用前景十分廣闊。
20世紀(jì)90年代,國(guó)內(nèi)便開(kāi)始進(jìn)行潮流能開(kāi)發(fā)研究。“潮流能主要依靠水的動(dòng)能進(jìn)行發(fā)電,”研究總院新能源研究中心首席工程師張理說(shuō),“即利用海水漲落潮的水流推動(dòng)水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電。”研究總院所承擔(dān)的“500kW海洋能獨(dú)立電力系統(tǒng)示范工程”,便是以潮流能為主的多能互補(bǔ)獨(dú)立電力系統(tǒng),這是國(guó)內(nèi)第一次以潮流能為主、含太陽(yáng)能和風(fēng)能的可再生能源互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)際海試,國(guó)內(nèi)海洋能利用走出理論研究,正式進(jìn)入示范工程階段。
據(jù)張理介紹,研究總院所研建的潮流能發(fā)電工程,分別采用兩葉片和三葉片的水平軸水輪機(jī)設(shè)計(jì)方案,與我們看到的風(fēng)能發(fā)電裝置外形相似,且原理基本相同,利用水或風(fēng)流動(dòng)攜帶的動(dòng)力來(lái)推動(dòng)水輪機(jī)或風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn),從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
與潮流能一樣,其他幾種海洋能的開(kāi)發(fā)利用主要也是基于海水本身所蘊(yùn)藏的能量:潮汐能通過(guò)漲潮落潮時(shí)的潮位差,利用壓差發(fā)電;波浪能以海面波浪的能量為動(dòng)力,推動(dòng)發(fā)電機(jī)生產(chǎn)電能;溫差能是利用水的溫度差中攜帶的熱能發(fā)電;鹽差能則主要通過(guò)江河入??谔幍柠}度差攜帶的化學(xué)能做功發(fā)電。
由于海洋能基于太陽(yáng)輻射及太陽(yáng)和月亮的萬(wàn)有引力,它被稱為百分之百的綠色能源,是一種可持續(xù)的再生能源。“開(kāi)發(fā)利用海洋能,對(duì)企業(yè)和國(guó)家都有重大的節(jié)能減排意義,”張理認(rèn)為,“一方面,海洋能發(fā)電可為邊遠(yuǎn)海島提供生存必須的能源,也可減少目前海上平臺(tái)發(fā)電所需的燃?xì)?、原油等消耗;另一方面,海洋能在發(fā)電過(guò)程中,不會(huì)排放任何污染物,實(shí)現(xiàn)零排放。”
“喚醒”海洋能,中國(guó)海油能做什么
“作為國(guó)內(nèi)主要以海上油氣生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)為主的能源企業(yè),中國(guó)海油在開(kāi)發(fā)利用海洋能方面有著特殊的優(yōu)勢(shì)。”經(jīng)過(guò)多年與海洋能打交道,張理認(rèn)為這不僅是企業(yè)自身節(jié)能減排的需要,也是中國(guó)海油在推動(dòng)國(guó)家海洋能資源開(kāi)發(fā)中的一種責(zé)任。開(kāi)發(fā)利用海洋能,中國(guó)海油正在做著積極的努力和探索。
潮流能資源豐富的地方多集中在近岸海域。這些區(qū)域常位于航道、鄰近港口或漁業(yè)區(qū),因此潮流能開(kāi)發(fā)可能會(huì)與其他用海規(guī)劃產(chǎn)生矛盾,若想實(shí)現(xiàn)推廣應(yīng)用,除了要解決技術(shù)瓶頸外,還需全面考察海域資源條件及與海洋功能區(qū)劃的相符性,要在統(tǒng)籌規(guī)劃的基礎(chǔ)上,合理開(kāi)發(fā)。
與潮流能一樣,波浪能也受到一定因素影響,其能量大小與風(fēng)力呈正相關(guān),雖分布廣泛,但開(kāi)發(fā)難度較大。利用波浪能轉(zhuǎn)化為電能,可為中國(guó)海油分布在四海的平臺(tái)供電,尤其對(duì)南海地區(qū)的平臺(tái)更加適用。張理說(shuō):“目前我們的鉆采平臺(tái)多采用燃油、燃?xì)獍l(fā)電,若采用波浪能等海洋能供電,則可節(jié)省甚至是替代平臺(tái)自身的能源消耗。”
相比潮流能、波浪能“靠天吃飯”的色彩,溫差能則更加穩(wěn)定。由于我國(guó)夏季普遍高溫的氣候特點(diǎn),各個(gè)海域的溫差能儲(chǔ)量都十分豐富。海上平臺(tái)作業(yè)過(guò)程中產(chǎn)生的高溫生產(chǎn)水,也是能量巨大的溫差能熱端來(lái)源。張理曾做過(guò)一項(xiàng)測(cè)算:1萬(wàn)噸80℃的水可釋放46.5萬(wàn)千瓦時(shí)的電能,按照3%的轉(zhuǎn)化效率,至少可產(chǎn)生13950千瓦時(shí)電力。
可以說(shuō),海洋能優(yōu)勢(shì)突出、應(yīng)用前景廣闊,而用好這種“綠色能源”的前提是綜合考慮自身特點(diǎn)與國(guó)家規(guī)劃。蘭志剛說(shuō):“中國(guó)已于2012年發(fā)布了《全國(guó)海洋功能區(qū)劃(2011~2020年)》,以及8個(gè)沿海各省區(qū)的省級(jí)海洋功能區(qū)劃,中國(guó)海油可在此基礎(chǔ)上做好海洋能資源調(diào)查與評(píng)估工作,因地制宜地選擇合適的海洋能種類加以利用。”