開發利用波浪能,解決邊遠海島用電難題

2020-11-26 中國產業經濟信息網

        有海浪的地方就有波浪能,波浪能是指海洋表面波浪所具有的動能和勢能。據世界能源委員會的調查顯示,全球波浪能的儲量約為25億千瓦。波浪能是海洋能源中能量最不穩定的一種能源。颱風導致的巨浪,其迎波面功率密度可達每米數千千瓦,而在波浪能豐富的歐洲北海地區,其年平均波浪功率也僅為每米20千瓦~40千瓦。 

        目前世界各國對于波浪能利用的主要方式是波浪發電。此外,波浪能還可以用於抽水、供熱、海水淡化以及制氫等。波浪能利用裝置大都源於幾種基本原理,即:利用物體在波浪作用下的振蕩和搖擺運動;利用波浪壓力的變化;利用波浪的沿岸爬升將波浪動能轉換成水的勢能等。

        我國沿岸波浪能資源分布極不均勻 

        根據調查和利用波浪觀測資料計算統計,中國海岸大部分海域的年平均波浪功率密度為每米2千瓦~7千瓦,沿岸波浪能資源理論平均功率為1285.22萬千瓦,這些資源在沿岸的分布很不均勻。以臺灣省沿岸為最多,為429萬千瓦,佔全國總量的1/3。其次是浙江、廣東、福建和山東沿岸也較多,均在160萬千瓦~205萬千瓦之間,4省蘊藏量總和約為706萬千瓦,約佔全國總量的55%,其他省市沿岸則很少,僅在143萬千瓦-56萬千瓦之間。廣西沿岸最少,僅8.1萬千瓦。

        波浪能利用技術上與國外差距不大 

        我國在波浪能方面研究工作起步較早,主要開展了一些小規模示範試驗工作,研建的波浪能電站主要包括汕尾100千瓦振蕩水柱式波浪電站、汕尾50千瓦振蕩浮子式波浪能電站、大管島30千瓦擺式波浪電站等。這些電站均為試驗性的,目前都停止運行。在「十一五」科技支撐計劃支持下,我國啟動了兩項波能發電示範實驗工程,一項是100千瓦擺式波浪能電站關鍵技術研究與示範,另一項是100千瓦漂浮式波浪能電站關鍵技術研究與示範。此外,早在1987年我國就自主研製成功振蕩水柱式波能發電航標燈裝置,輸出功率為10瓦。目前該裝置已生產了700餘臺,並出口菲律賓、日本等國。從技術角度來看,我國的波浪能開發利用技術與國外差距不大。開發利用波浪能解決海島用電問題 由於我國近岸波浪能能流密度相對較低,在現有技術條件下,要將其成本降低至目前風能發電的水平尚存在較大的難度。但是波浪能在解決邊遠海島、鑽井平臺、深海採礦等常規能源難以供應場所的供電問題方面,具有明顯的優勢。因此,我國發展波浪能技術,應在降低發電成本的同時,著力提高裝置的發電穩定性、環境適應性與生存能力,有針對性地發展海島波浪能、風能、光伏多能互補的獨立發電系統,著眼於利用波浪能解決邊遠海島等特殊場所的用電問題,從而有力地支撐我國深遠海監測與勘察工作,為維護我國海洋權益、鞏固海防做出貢獻。建議近期重點做好如下工作: 

        第一,政府應加大對波浪能開發利用技術的支持力度,擴大海島多能互補電站的示範規模,促進波浪能關鍵技術的突破,提高波浪能裝置的發電穩定性、環境適應性與生存能力。 
        第二,政府應出臺更加優惠的財稅補貼政策,促進波浪能開發利用技術的商業化運行,並帶動相關加工製造業的發展。 
        第三,通過政府的鼓勵與引導,加快對國外先進波浪能技術的引進和消化吸收,實現國外技術的本地化生產。 


        相關連結     波浪能利用技術簡介 


        國際上對波浪能發電技術進行有計劃的開發始於上世紀70年代石油危機之後,研究熱點在於提高轉換效率,這個階段出現了效率很高的鴨式技術,以及根據相位控制的先進理念提出的點吸收技術。上世紀80年代以後波浪能研究不再單純追求轉換效率,而更加注重實用性,一大批簡單、可靠的技術,如收縮波道、振蕩水柱式等技術,受到了研究者的重視。此階段技術以岸基式為主。近年來,岸基式波浪能發電技術發展相對緩慢,而離岸式、模塊化漸漸成為主流發展方向。英國的「海蛇(Pelamis)」筏式波浪能裝置、「牡蠣(Oyster)」擺式波浪能裝置與美國的「發電浮標(Power Buoy)」點吸收式波浪能裝置,目前最具代表性。(羅續業)

 

來源:中國海洋報

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