【工業之美】英國建首座波浪能發電廠 未來或可取代風能

2020-11-26 界面新聞

佔地球總面積70.8%的海洋蘊藏著巨大的能量，而作為其重要組成部分的波浪能近年來日益凸顯出成為替代性能源的潛力。

據《每日郵報》11月7日報導，英國展開了首座併網式波浪能發電廠的建造計劃，預計於2020年完成15個1兆瓦波浪能轉換裝置的安裝，屆時將能滿足6000戶家庭的用電需求。

該項目名為「CETO 6」，由澳大利亞卡內基波浪能公司（Carnegie Wave Energy，下稱卡內基）負責。去年3月，該公司負責的世界首個併網式波浪能發電站在西澳大利亞州啟動，耗資3200萬美元（約合2.17億元人民幣）。

英國的「CETO 6」是該公司運營的首個國際項目，項目的設計和開發於2016年開始，分為兩階段。第一階段是設計、建造、安裝並運營單個裝機容量為1MW的併網「CETO」裝置，預計投資1470萬歐元（約合1.1億元人民幣），將於2018年底開始發電，足夠滿足400戶家庭的用電需求，並進行長達1年的運營測試；第二階段則是2020年額外建造14個「CETO」裝置，將裝機規模擴至15MW，滿足6000戶家庭的用電需求。

目前，卡內基公司已被歐洲區域發展基金授予了955.2萬歐元（約合7144.8萬元人民幣）的資金，用於支持「CETO 6」項目的第一階段。

「CETO 6」項目 來源：Carnegie Wave Energy

該項目所使用的波浪能轉換裝置以希臘神話中海洋女神「塞託」（Ceto）的名字命名，由卡內基公司設計並開發。不同於其他漂浮於海面的波浪能發電設備，「CETO」採用了一種大型的水下浮力促動器，安裝在海下25-50米的深度，與海床上的渦輪泵組相連接。促動器隨著波浪的上升或下降啟動水泵組和發電機工作，產出的電力通過海底電纜傳輸到岸上併入當地電網。該設計既能使裝置免受海上風暴的侵襲，又能不對海面上的視覺效果造成影響。

除了發電，「CETO」裝置還能利用波浪能淡化海水，它可利用波浪能驅動海水淡化高壓泵，海水受壓流過滲透膜裝置，轉為可飲用的淡水。

「CETO」裝置 來源：Carnegie Wave Energy

「英國為CETO的商業化提供了獨特的優勢，」卡內基公司的董事總經理兼行CEO麥可奧塔維亞諾（Michael Ottaviano）博士說，「第二階段15MW的發電量將帶來商業投資回報率，這一階段將允許第三方參與投資。」

該項目選址位於英國西南部的康沃爾郡，當地於2014年建成了離岸可再生能源技術測試中心——波浪能中心試驗場（Wave Hub），是世界級的波浪能技術研究中心。

「我很高興卡內基獲得了歐洲地區發展基金955.2萬歐元的資金支持，以及其CETO波能裝置被選中並交付于波能中心，」英國環境大臣喬治·尤斯蒂斯（George Eustice）說，「康沃爾郡為其提供了學術和工業技術的集群資源、一流的試驗裝置和基礎設施。」

定位明確的「可再生能源大國」英國，將海上風電視作其能源供應格局中的主力軍，力爭2020年海上風電供應的電量佔全社會總用電量的10%。

據英國政府數據，波浪能發電可解決英國20%的用電需求，並幫助該國實現減排目標並增加就業。對英國來說，波浪能成為了替代風電的選擇。

與風能相比，由於水的密度是空氣的832倍，波浪能的能量更為集中且可持續保持起伏，並能在三天前被預測到。此外，英國冬季波浪能的增加更能滿足用電高峰的需求。

數年來，英國政府一直試圖支持波浪能和潮汐能的發展。2010年3月，英國皇家資產管理局與蘇格蘭政府聯合宣布，要在蘇格蘭北部沿海的周邊海域建造10個總發電能力達120萬千瓦的波浪能和潮汐能發電站，總投資為40億英磅（約合337.1億元人民幣）。

「Pelamis」 來源：網絡

然而，專注開發海洋能的企業卻一直苦於資金匱乏。英國OPD（Ocean Power Delivery）推出的750KW（千瓦）「Pelamis」筏式蛇形波能發電裝置是世界上最早開發的將波浪能轉化為電能的技術之一，該公司因未能獲得足夠的資金於2014年被迫破產。

在「CETO 6」項目中，除了歐洲區域發展基金提供的資金支持，卡內基公司還獲益於英國政府對海洋能源的上網電價補貼政策，在該項目的第二階段中，每兆瓦時將獲得政府305歐元的補貼。

「海龍一號」 來源：網絡
「萬山號」 來源：網絡

據估計，全球有經濟價值的波浪能開採量估計為1億－10億KW（千瓦），中國波浪能的理論儲量約為7000萬KW。2015年8月，由中國船舶重工集團公司製造的「海龍一號」波浪發電裝置通過測試，成功運行。中船重工預計，在波高接近4米的情況下，該裝置可產出100KW的電能；2015年11月，中科院廣州能源研究所在珠海市海域投放了裝機容量為120KW鷹式波浪能發電裝置「萬山號」，今年6月，該研究所決定將「萬山號」的裝機擴大至200KW。

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