|新一代信息技术 信息基础设施建设 互联网+ 大数据 人工智能 高端信息技术核心产业
|高端制造 机器人 智能制造 新材料
|生物产业 生物医药 生物农业 生物技术
|绿色低碳 清洁能源汽车 环保产业 高效节能产业 生态修复 资源循环利用
|数字创意 数创装备 内容创新 设计创新
|产业资讯
|地方亮点及地方发改委动态
|独家内容
|杂志订阅
✍️ 投稿
您的位置:首页 > 新能源
潮汐电站:开启海洋能的钥匙
2014-12-29 14:12
来源:未知
  潮,在中国古代一直是诗人们的最爱。而整首诗贯穿着潮水的《春江花月夜》,更是号称“孤篇压倒全唐”的千古名篇。除了成为迁客骚人吟诵的主题之外,潮水所带来的潮汐能,更是目前唯一成熟的海洋能应用手段。
  
  生生不息,取之不尽
  海洋能,具体包括潮汐能、波浪能、潮流能、温差能、盐差能等,其开发潜力巨大。欧洲可再生能源委员会发布的一份研究报告指出,目前全球海洋能的理论发电量预计可达到每年10万太瓦时(1太瓦时=10亿千瓦时),而目前全球的电力消耗约为每年1.6万太瓦时,仅海洋能这一项就能完全满足人类的用电需求。
  
  潮汐能主要来自于海洋潮汐摩擦作用消耗的地球自转动能。作为一种蕴藏量极大的可再生资源,潮汐能发电不排放废水、废渣和废气,对环境影响小,满足用电需求的同时亦可降低对煤炭、石油等不可再生资源的消耗,减少环境污染,若将潮汐能蕴藏量全部转换成电能,每年发电量约为目前世界总电量的1/10,因此,潮汐能开发具有广阔的前景和巨大的潜力。
  
  在海湾或有潮汐的河口建筑一座拦水堤坝,形成水库,并在坝中或坝旁放置水轮发电机组,利用潮汐涨落时海水水位的升降,使海水通过水轮机时推动水轮发电机组发电。这个过程就是潮汐发电。从能量的角度说,就是利用海水的势能和动能,通过水轮发电机转化为电能。潮汐发电的优点是成本低,每度电的成本只相当火电站的1/8。潮汐发电利用的是潮差势能,世界上最高的潮差也才10多米,因此不可能像一般水力发电那样利用几十米、百余米的水源发电,潮汐发电的水轮机组必须适应“低水头、大流量”的特点,因此水轮做得较大。但水轮做大了,配套设施的造价也会相应增大。
  
  1913年德国在北海海岸建立了世界上第一座潮汐发电站。我国大陆海岸线长,潮汐能资源丰富。1957年我国在山东建成了第一座潮汐发电站。据不完全统计,我国潮汐能蕴藏量为1.1亿千瓦,年发电量可达2750千瓦时,其中可供开发的约3850万千瓦,年发电量870亿千瓦时,大约相当于40多个新安江水电站。而我国最有名的潮汐发电站,便是世界排行第三的江厦潮汐试验电站。
  
  江厦潮汐试验电站是科学试验电站,位于温岭西南角的江厦港,共安装有6台双向灯泡贯流式水轮发电机组,总装机容量3900千瓦。据最新统计,该站自1986年1月26日并入华东电网发电至今,共利用潮汐能发电1.842亿千瓦时。截至2013年12月25日,该电站当年的发电量达到750万千瓦时,创建站30年来年度发电量的历史新高。
  
  成本高昂,现实苍凉
  然而,浙江温岭的江厦电站与浙江乐清的海山潮汐电站是如今国内仅存的两座潮汐电站。回顾历史,1958年我国就开始利用潮汐能发电,高峰时全国曾建有40余座潮汐电站。对比如今的事实,显出了几许的苍凉。可以说,我国之前大批量建设潮汐电站的原因是要解决大电网覆盖不到的各个偏远海岛地区的电力需求问题。而随着上世纪80年代大电网的全面覆盖,地方便开始考虑经济性的问题,这也是各处小潮汐电站纷纷被关闭的原因。以江厦电站为例,上网电价在 2.58元/度,靠国家补贴过日子。而海山潮汐电站更是在利用场地租金与养殖实现微盈利。
  
  上世纪70年代的石油危机开启了全球开发海洋能的热潮,而至80年代中期到90年代末,海洋能的开发陷入低谷。电价成本高、回收投资缓慢、对选址要求高、发电不持续、电网调峰压力大是潮汐能没有得到推广的主要原因。以法国的朗斯河潮汐电站为例,该电站大约用了20年才收回建设投资。其次,潮汐电站只能在潮水流入和流出的时候发电,也就是说,每天电站的工作时间只有10个小时左右。不连续不均匀的电量给电网造成了一定的压力,需要配合其他稳定电力来源进行调峰。
  
  目前,学术界的共识是:虽然海洋能的开发潜力巨大,但与传统能源,甚至与核能、太阳能、风能等其它新能源相比,其总体发展程度还较低。西班牙清洁能源产业巨头伊维尔德罗拉公司的常务董事维特里在第三届海洋能大会上表示,波浪和潮流发电仍然处于发展初期,目前还没有开发出领先的技术,对于其工业化所需要的资金量也没有可靠的统计数据。欧洲可再生能源委员会发布的报告称,鉴于目前海洋能利用面临的技术和非技术性障碍,海洋能产业要从实验阶段发展至商业化阶段可能需要5-10年甚至更长时间。浙江省发展改革委能源局电力与新能源处处长金敬撑也曾表示:“潮汐发电不可能成为主力电源。无论是从装机规模、还是年发电量,跟太阳能、风电、煤电相比,都是微不足道。即使温州的瓯飞45万千瓦的潮汐电站搞起来,世界第一的规模,它的年发电量也只能占到我省年发电总量的四百分之一。”这样的看法让潮汐发电成为可再生新能源之中一个配角。
  
  英国欲借潮汐能实现低碳转型
  随着国际社会对气候变化、环境保护等问题日益关注,寻找可替代能源的需求迫在眉睫,人们将目光投向了占地球总表面积70%以上的海洋。公共和私人投资重新涌入海洋能开发领域,在这方面,英国显得尤其热心。
  
  英国威尔士驻北京首席代表姜涛向本刊记者介绍了在斯旺西进行的潮汐电站工程,这个价值6.5亿英镑的工程是世界上第一座人工建造的用于发电的泻湖。主体设计思想是使用位于斯旺西湾的一道被封闭的水域和水电涡轮为10万户家庭提供电力。这个电站的年净发电量为420千兆瓦时,额定容量240兆瓦。设计寿命100 年,占地面积11.5 平方公里。大坝长度9.5 公里,大坝高度5-20 米。涨潮时坝高3.5米,退潮时坝高12米。
  
  威尔士经济研究机构的凯尔文·琼斯研究员对本刊记者表示:“我们预计这个工程从2015年3月起的3年开发阶段将带来稳定的3亿英镑地区消费,并给威尔士带来总价值4.54亿英镑的额外产值。这意味着在该地区每消费100万英镑,就为52万英镑的经济活动提供支持。其中半数的消费约接近2.23亿英镑会投资在建筑行业;其次占比例最多的是加工和制造业,投资额接近1.7亿英镑。我们预计在项目管理、规划以及工程业务领域还会产生接近3400万英镑的产值。项目还预期从2015年开始将会为整个地区提供1850个全职岗位。运营泻湖期间的额外产值可以长期支持每年60个全职岗位。”
  
  英国威尔士政府商务部长埃德温纳·哈特表示:“威尔士政府致力于开发利用威尔士的海洋资源,将开发这一领域的效益最大化。我们希望确保威尔士在低碳能源议程上保持领先地位。威尔士政府的‘威尔士能源:低碳转型战略’中已经强调了海洋能的地位。我们将尽力开发我们海洋中的这一能源。”
  
  对于英国来说,使用新能源的好处在于,新能源可以帮助英国替换掉1/5老化的燃煤发电厂和燃气发电厂。到2020年,相当一部分老发电厂都将退役,而波浪能和潮汐能发电厂的兴起,将帮助英国解决约20%的能源需求。在更北方,刚刚结束公投决定留在联合王国里的苏格兰。目前正在建立一个世界最大的潮汐能发电阵列,一旦建成,这个阵列将为17.5万户家庭提供电力。在更远的英联邦国家加拿大,芬迪海洋能源研究中心已开始在全球最高的潮汐中敷设4条水下电缆。每条34.5千伏水下电缆具有高达16兆瓦的容量,最大潮汐流动时足够为6000户家庭供电。水下电缆的长度为2-3千米,每条重量超过100吨。这些水下电缆将联通位于芬迪湾的潮汐涡轮机向新斯科舍省的电网输送电力。如果这些项目都最终得以落地,英国也许将成为全球潮汐能应用上的第一大国。( 本刊记者 刘岸)
  

官方账号直达 | 关于我们 | 联系我们 | 招聘 | 广告刊例 | 版权声明

地址(Address):北京市西城区广内大街315号信息大厦B座8-13层(8-13 Floor, IT Center B Block, No.315 GuangNei Street, Xicheng District, Beijing, China)

邮编:100053 传真:010-63691514 Post Code:100053 Fax:010-63691514

Copyright 中国战略新兴产业网 京ICP备09051002号-3 技术支持:wicep