海洋能,特別是海洋潮流能,具有儲(chǔ)量巨大、清潔無(wú)污染、取之不盡、用之不竭等突出優(yōu)點(diǎn)。與太陽(yáng)能、風(fēng)能相比,海洋能規(guī)律性強(qiáng)、不占用陸地,在國(guó)際上被譽(yù)為“藍(lán)色油田”和“海上沙特阿拉伯”,是非常理想的可再生能源,是新一輪能源產(chǎn)業(yè)革命的重要方向。
海洋潮流能應(yīng)用助力能源低碳轉(zhuǎn)型
潮流能作為清潔無(wú)污染的綠色可再生新能源,具有儲(chǔ)量大、分布廣、可預(yù)測(cè)性強(qiáng)、環(huán)境污染小等特點(diǎn),開(kāi)發(fā)利用潮流能對(duì)加快能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、降低環(huán)境污染具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。新型潮流能發(fā)電裝置作為一種開(kāi)放式的海洋能量捕獲裝置,不像傳統(tǒng)潮流能發(fā)電站那樣需搭建大壩,也無(wú)需巨額的前期投資。利用該裝置發(fā)電時(shí),由于葉輪轉(zhuǎn)速慢,各種海洋生物仍可以在葉輪附近流動(dòng),同時(shí)不會(huì)產(chǎn)生大的噪聲,不影響人們的視覺(jué)環(huán)境,因此可以保持良好的地域生態(tài)環(huán)境。
海洋潮流能應(yīng)用需科技先行
海洋潮流能的開(kāi)發(fā),涉及學(xué)科領(lǐng)域多,且交叉密切,其示范電站的建設(shè),由于海底地形千變?nèi)f化,無(wú)論是初期選址還是海洋環(huán)境、水文、地質(zhì)具體數(shù)據(jù)的測(cè)量,再到基礎(chǔ)工程的建設(shè),整個(gè)過(guò)程跨越了多個(gè)研究階段,難度非常大。而大功率海洋潮流能發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定發(fā)電、可靠運(yùn)行更是重大難題,也是主要發(fā)達(dá)國(guó)家爭(zhēng)先布局的新能源科技焦點(diǎn)和產(chǎn)業(yè)熱點(diǎn)。
浙江省是海洋潮流能資源大省,早在2005年10月6日,時(shí)任浙江省委書(shū)記習(xí)近平同志就極具前瞻性地對(duì)海洋能開(kāi)發(fā)作出批示:潮汐能開(kāi)發(fā)利用符合發(fā)展方向,我省又具有優(yōu)越的開(kāi)發(fā)條件,雖一時(shí)不能成為主要能源,但從現(xiàn)在起應(yīng)推動(dòng)潮汐能的開(kāi)發(fā),使其走在全國(guó)前列。
在習(xí)總書(shū)記批示精神指引下,自2009年開(kāi)始,杭州林東新能源科技股份有限公司(簡(jiǎn)稱LHD)研發(fā)團(tuán)隊(duì),歷時(shí)8年成功研發(fā)了由15個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成的世界首臺(tái)“3.4兆瓦LHD模塊化大型海洋潮流能發(fā)電機(jī)組”系統(tǒng)群,申請(qǐng)并已獲授權(quán)的國(guó)際國(guó)內(nèi)專利合計(jì)63項(xiàng),其中發(fā)明專利27項(xiàng),國(guó)外發(fā)明專利13項(xiàng),擁有完整自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),屬于完全由我國(guó)自主研發(fā)的科技原始創(chuàng)新項(xiàng)目。2016年7月27日,LHD海洋潮流能發(fā)電項(xiàng)目首期裝機(jī)1兆瓦機(jī)組在舟山順利下海發(fā)電,2016年8月26日成功并網(wǎng)。2017年5月25日開(kāi)始,該發(fā)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)全天候發(fā)電并網(wǎng)。截至2020年12月底,該機(jī)組已發(fā)電并網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行超過(guò)43個(gè)月,累計(jì)發(fā)電總量超過(guò)200萬(wàn)千瓦時(shí),實(shí)現(xiàn)了大功率發(fā)電、穩(wěn)定發(fā)電、并入電網(wǎng)三大跨越。在持續(xù)穩(wěn)定發(fā)電并網(wǎng)時(shí)間上,我國(guó)LHD海洋發(fā)電項(xiàng)目領(lǐng)跑世界。
2018年11月29日和2018年12月29日,LHD海洋潮流能發(fā)電項(xiàng)目第二代裝機(jī)400千瓦機(jī)組、第三代裝機(jī)300千瓦機(jī)組相繼下海發(fā)電。目前,LHD項(xiàng)目4個(gè)投運(yùn)機(jī)組模塊已全面涵蓋當(dāng)前國(guó)際上潮流能發(fā)電機(jī)主流機(jī)型,總投運(yùn)裝機(jī)達(dá)到1700千瓦,裝機(jī)規(guī)模和科技水平領(lǐng)先世界。與國(guó)際主流技術(shù)相比,LHD海洋發(fā)電項(xiàng)目采用了“平臺(tái)式+模塊化+集成化”的科學(xué)路徑,有效破解了海上安裝、運(yùn)行維護(hù)、垃圾防護(hù)、電力輸送等關(guān)鍵問(wèn)題,具有裝機(jī)功率大、資源利用率高、環(huán)境友好性強(qiáng)、海域兼容性好、項(xiàng)目可復(fù)制性強(qiáng)等特點(diǎn),有望在國(guó)際上率先實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)行。2017年10月20日,專家委員會(huì)對(duì)LHD項(xiàng)目進(jìn)行了科技成果鑒定,與會(huì)專家一致評(píng)價(jià)LHD項(xiàng)目成果達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平,并一致建議2016年8月26日為中國(guó)海洋潮流能發(fā)電并網(wǎng)日。
LHD海洋潮流能項(xiàng)目保持43個(gè)月不間斷運(yùn)行的數(shù)據(jù),充分展現(xiàn)了我國(guó)海洋可再生能源的建設(shè)成果。而2021年,對(duì)于LHD的研發(fā)團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō),更是無(wú)比關(guān)鍵的一年,LHD第四代裝機(jī)1.6兆瓦機(jī)組“奮進(jìn)號(hào)”將于2021年初下海發(fā)電并網(wǎng),這也是建設(shè)中國(guó)潮流能兆瓦級(jí)機(jī)組的開(kāi)局之年。我們也相信,兆瓦級(jí)潮流能機(jī)組的研發(fā)不是終點(diǎn),而是新奮斗的起點(diǎn)。從此刻開(kāi)始,到2025年,也是“等不起、慢不得”的關(guān)鍵5年,對(duì)保持我國(guó)海洋潮流能的國(guó)際領(lǐng)先地位極為重要。
全球海洋潮流能發(fā)展現(xiàn)狀
海洋潮流能開(kāi)發(fā)在世界范圍內(nèi)受到重視,海洋潮流能行業(yè)熱度不斷上升,全球主要經(jīng)濟(jì)體紛紛制定海洋能科技相關(guān)發(fā)展規(guī)劃,不斷增加投入,推進(jìn)海洋潮流能開(kāi)發(fā)的快速發(fā)展。
加拿大政府向新斯科舍省可持續(xù)海洋能源公司(SME)提供2850萬(wàn)美元,用于支持加拿大第一個(gè)漂浮式潮流能陣列項(xiàng)目。這是加拿大政府有史以來(lái)最大的一次潮流能項(xiàng)目投資,旨在支持可再生能源技術(shù)創(chuàng)新,為加拿大清潔能源增長(zhǎng)提供動(dòng)力,以及在新冠肺炎疫情流行的環(huán)境下創(chuàng)造就業(yè)振興當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)。
2020年12月1日,歐洲海洋能源行業(yè)組織(OEE)的首席執(zhí)行官雷米·格呂埃和國(guó)際可再生能源署(IRENA)的總干事弗朗西斯科·凱莫拉在年度歐洲海洋能源展覽會(huì)上簽署了諒解備忘錄(MoU)。通過(guò)在歐洲和全球范圍內(nèi)推廣正確的政策激勵(lì)措施和創(chuàng)新的商業(yè)模式,該伙伴關(guān)系將加深現(xiàn)有合作,以加速海洋能源技術(shù)的商業(yè)化。
2020年9月,歐洲海洋能技術(shù)與創(chuàng)新平臺(tái)(ETIP Ocean)發(fā)布了《海洋能戰(zhàn)略研究與創(chuàng)新議程》。該議程指出,2021~2025年將實(shí)施的關(guān)鍵研究創(chuàng)新優(yōu)先事項(xiàng)及相關(guān)預(yù)算共計(jì)10.06億歐元(79.4億人民幣),旨在推進(jìn)海洋能技術(shù)發(fā)展并大幅降低成本,到2050年實(shí)現(xiàn)“氣候中性”歐洲。
2020年7月,愛(ài)米克公司(EMEC)與韓國(guó)海洋科學(xué)技術(shù)研究所(KIOST)達(dá)成協(xié)議,幫助KIOST開(kāi)發(fā)其潮流能試驗(yàn)場(chǎng)。KIOST正在韓國(guó)西南海域建設(shè)并網(wǎng)的潮流能試驗(yàn)場(chǎng)——韓國(guó)潮流能中心(K-TEC),測(cè)試能力可達(dá)4.5兆瓦。
2020年7月,OEE發(fā)布了《海洋能——?dú)W洲重要的新興產(chǎn)業(yè)》愿景文章。該愿景指出,海洋能的部署潛力巨大。據(jù)預(yù)測(cè),到2030年歐洲的潮流能部署裝機(jī)將達(dá)220萬(wàn)千瓦,波浪能達(dá)42.3萬(wàn)千瓦;到2050年,整個(gè)歐洲的潮流能和波浪能裝機(jī)將達(dá)100吉瓦,可滿足歐洲當(dāng)前10%的電力需求,即每年9400萬(wàn)戶家庭用電量。潮流能開(kāi)發(fā)產(chǎn)業(yè)發(fā)展再次加速。
我國(guó)海洋潮流能應(yīng)用建議及展望
面向2035年遠(yuǎn)景目標(biāo),我國(guó)海洋科技發(fā)展面臨重大需求和嚴(yán)峻挑戰(zhàn),我們可以把握以下重大機(jī)遇:浙江省舟山海域是我國(guó)潮流能最豐富的地區(qū),推進(jìn)舟山百兆瓦潮流能規(guī)?;痉豆こ探ㄔO(shè)并實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行,通過(guò)潮流能規(guī)?;_(kāi)發(fā)利用,提升裝備性能、降低開(kāi)發(fā)成本,研究提出潮流能上網(wǎng)電價(jià)建議,加快推進(jìn)潮流能產(chǎn)業(yè)發(fā)展配套政策的出臺(tái)。研究規(guī)?;绷髂馨l(fā)電場(chǎng)建設(shè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,支持建設(shè)“潮流能產(chǎn)業(yè)示范區(qū)”,完善公共支撐服務(wù)平臺(tái)建設(shè),帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)集聚,緊扣海洋能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)需求,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí),著力培養(yǎng)更多具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和核心競(jìng)爭(zhēng)力的企業(yè),推動(dòng)我國(guó)潮流能技術(shù)裝備“走出去”,保持我國(guó)海洋潮流能的科技成果及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的國(guó)際領(lǐng)先地位。同時(shí),海洋潮流能開(kāi)發(fā)是一個(gè)典型的跨界融合行業(yè),產(chǎn)業(yè)鏈條長(zhǎng),其帶動(dòng)性與產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間巨大,其大規(guī)模商業(yè)化也將成為全球產(chǎn)業(yè)競(jìng)合的焦點(diǎn)與必爭(zhēng)之地。在此基礎(chǔ)上,我們還需及時(shí)修訂和完善相應(yīng)法律法規(guī),健全配套措施,才能讓我國(guó)的潮流能產(chǎn)業(yè)走得更長(zhǎng)遠(yuǎn)。
綠色發(fā)展始終是LHD研發(fā)團(tuán)隊(duì)執(zhí)著堅(jiān)守的信念,LHD研發(fā)團(tuán)隊(duì)將不忘初心、穩(wěn)中求進(jìn),在面向世界科技前沿、面向國(guó)家重大需求、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)的戰(zhàn)略目標(biāo)中,不斷探索研究大功率和超臨界點(diǎn)高效能發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定發(fā)電并網(wǎng)技術(shù),最終達(dá)到潮流能發(fā)電成本競(jìng)爭(zhēng)火電的目標(biāo),為人類貢獻(xiàn)可持續(xù)的清潔能源。奮斗新時(shí)代,展望新未來(lái),LHD研發(fā)團(tuán)隊(duì)作為潮流能領(lǐng)域創(chuàng)新發(fā)展的探路者,也將始終以“為人類增加一種由中國(guó)人研發(fā)的便宜海洋清潔能源”為使命,秉持科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)綠色發(fā)展的堅(jiān)定信念,奮力助推國(guó)家能源高質(zhì)量綠色發(fā)展,為建設(shè)美麗中國(guó)踐行企業(yè)的責(zé)任和擔(dān)當(dāng)。