海洋能開啟能源新寶藏開發待提高
長期以來,人們一直忽視了就在身邊另一能源寶藏的開發利用。
隨著人類低碳步伐的加快,新能源寶藏——海洋能的開發利用正為人們所關注。
海洋能即為海水所產生的能量,它包括潮汐能、潮流能、波浪能、海流能、溫差能和鹽差能。海洋能的開發和利用可服務于海洋資源的開發,緩解能源緊缺。海洋能是一項亟待開發利用的具有戰略意義的新能源,海水是龐大的蓄能庫,目前海洋能的全球儲量高達1500億千瓦。開發海洋能不會產生廢水、廢氣,也不會占用大片良田,更沒有輻射和污染。因此,它也被稱為21世紀的綠色能源。
產業正在全球興起
海洋是人類生存的第二空間。它占地球總面積的71％,資源蘊藏量相當豐富。當今世界上許多發達國家已制訂了“搶占公海資源,開發邊緣海資源,保護本土資源”的國策。
從國外海洋能利用技術與發展來看,開發裝置本身也經歷了試驗、理論探索與大規模開發的發展之路。海洋能能量密度較低,目前研究多集中于提高轉化效率。國際海洋能的開發和綜合利用已取得明顯效益,其規模不斷擴大,已達到或接近商業化應用階段,新的海洋能源產業正在興起并有逐漸增大和向商業應用推廣的趨勢。
我國的海洋能非常豐富,只是很多人還不了解。若能從我國海洋能的蘊藏儲量中開發1％,并用于發電,其裝機容量就相當于目前全國裝機總容量,這的確是一個驚人的數字。我國80％以上潮汐能資源分布在福建、浙江兩省。
海洋熱能主要分布在南中國海。潮流、鹽度差能等主要分布在長江口以南海域。與之相對應的是,我國華東、華南等地區常規能源短缺,而工農業生產密集。我國海洋能分布正與上述需要相匹配,可就地利用,避免長距離運輸的費用和不便,是很好的可利用資源。
發展前景巨大
其實,我國是世界上建造潮汐電站最多的國家,積累了豐富的經驗,為海洋能開發利用打下了堅實的基礎。現存的3個潮汐電站完全獨立自主開發,擁有自主知識產權,國產化程度較高。雖然擁有如此多的海洋能儲量,但資源利用程度依舊較低。截至2008年年底,有3個潮汐電站和航標燈浮微型波能發電裝置實現商業利用,小型波浪能和潮流能裝置尚處于示范階段,溫差能和鹽差能處于實驗室研究階段。
同時,波浪能、潮流能開發研究已經有了一定的基礎,開發的一些波浪能裝置已經商品化,近期波浪能、潮流能在做150KW的示范裝置,溫差能處于實驗室研究階段,鹽差能做過一些嘗試。可見,我國海洋能的技術與世界其他國家相比并不落后,通過提高自身的技術水平可以發展好海洋能。
在經濟可行性評估方面,以海洋熱能發電為例做分析。首先,把海洋熱能與其他可再生能源相比較,比如,海洋熱能連續穩定,可以發出連續穩定的電力。和太陽能發電比較起來,不需要建設昂貴的蓄能系統;和并網的風力發電比較起來,不會增加電網調峰的負擔。
而且,海洋熱能電站的“容量系數”可以達到100％,大大高于光伏電池發電的30％左右的數值。也就是說,光伏電池發電每KW的投資實際上只能得到0.3KW的平均發電能力。假如按并網的光伏發電站建設成本為每KW約6.6萬元計算,海洋熱能電站每KW的建設成本即使達到20萬元也比光伏發電優越。
另外,在一些特殊的地方,如深海區中的島嶼或設施,其燃料和淡水靠外界運進,費用很高。目前,在這些地方就地利用海洋熱能提供電力和淡水在經濟上是可行的。在這種地方,海洋熱能除了提供電力和淡水外,若結合空調、海水養殖、冷氣候農業、旅游等綜合開發則將更有經濟競爭力。
開發水平亟待提高
我國要發展海洋能,還需要客觀地分析未來面臨挑戰的嚴峻。海洋能的特點決定了其開發難度大,技術水平要求高。海洋能的開發由于技術不成熟,一次性投資大,經濟效益不明顯,影響了海洋能利用的推廣。海洋能利用技術是海洋、蓄能、土木、水利、機械、材料、發電、輸電、可靠性等技術的綜合運用,其關鍵技術是能量轉換技術,不同形式的海洋能,其轉換技術原理和設備裝置都不同。
盡管有一定難度,但開發利用海洋能仍是我國新能源發展的重點之一。北京天山新材料技術有限公司研發工程師包哈森對《中國聯合商報》說:“海洋能的利用屬于高技術領域,不但需要匯集國際上的新技術,還要進行統籌規劃,建設一批試驗電站,并制訂科研人員政策,進行長期堅持探究。積極參與國際上的交流與合作。在具有商業開發前景的時候,可以與發達國家開展合作,引進一些技術和資金,加快我國海洋能開發利用的步伐。”
像風能、太陽能一樣,海洋能屬于清潔、低碳能源,儲量巨大。如能充分對其開發,將對改善我國能源結構,降低碳排量意義之重大。另外,海洋資源的開發、海洋經濟的發展,甚至國家海洋安全的保障也需要海洋能技術的進步與成熟,這將是未來海洋能技術拓展的強大動力。
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