海洋能,特別是海洋潮流能,具有儲量巨大、清潔無污染、取之不盡、用之不竭等突出優(yōu)點。與太陽能、風能相比,海洋能規(guī)律性強、不占用陸地,在國際上被譽為“藍色油田”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。
海洋潮流能應用助力能源低碳轉(zhuǎn)型
潮流能作為清潔無污染的綠色可再生新能源,具有儲量大、分布廣、可預測性強、環(huán)境污染小等特點,開發(fā)利用潮流能對加快能源結(jié)構轉(zhuǎn)型、降低環(huán)境污染具有重要的現(xiàn)實意義。新型潮流能發(fā)電裝置作為一種開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,也無需巨額的前期投資。利用該裝置發(fā)電時,由于葉輪轉(zhuǎn)速慢,各種海洋生物仍可以在葉輪附近流動,同時不會產(chǎn)生大的噪聲,不影響人們的視覺環(huán)境,因此可以保持良好的地域生態(tài)環(huán)境。
海洋潮流能應用需科技先行
海洋潮流能的開發(fā),涉及學科領域多,且交叉密切,其示范電站的建設,由于海底地形千變?nèi)f化,無論是初期選址還是海洋環(huán)境、水文、地質(zhì)具體數(shù)據(jù)的測量,再到基礎工程的建設,整個過程跨越了多個研究階段,難度非常大。而大功率海洋潮流能發(fā)電機組穩(wěn)定發(fā)電、可靠運行更是重大難題,也是主要發(fā)達國家爭先布局的新能源科技焦點和產(chǎn)業(yè)熱點。
浙江省是海洋潮流能資源大省,早在2005年10月6日,時任浙江省委書記習近平同志就極具前瞻性地對海洋能開發(fā)作出批示:潮汐能開發(fā)利用符合發(fā)展方向,我省又具有優(yōu)越的開發(fā)條件,雖一時不能成為主要能源,但從現(xiàn)在起應推動潮汐能的開發(fā),使其走在全國前列。
在習總書記批示精神指引下,自2009年開始,杭州林東新能源科技股份有限公司(簡稱LHD)研發(fā)團隊,歷時8年成功研發(fā)了由15個系統(tǒng)構成的世界首臺“3.4兆瓦LHD模塊化大型海洋潮流能發(fā)電機組”系統(tǒng)群,申請并已獲授權的國際國內(nèi)專利合計63項,其中發(fā)明專利27項,國外發(fā)明專利13項,擁有完整自主知識產(chǎn)權,屬于完全由我國自主研發(fā)的科技原始創(chuàng)新項目。2016年7月27日,LHD海洋潮流能發(fā)電項目首期裝機1兆瓦機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日開始,該發(fā)電機組實現(xiàn)全天候發(fā)電并網(wǎng)。截至2020年12月底,該機組已發(fā)電并網(wǎng)連續(xù)運行超過43個月,累計發(fā)電總量超過200萬千瓦時,實現(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)時間上,我國LHD海洋發(fā)電項目領跑世界。
2018年11月29日和2018年12月29日,LHD海洋潮流能發(fā)電項目第二代裝機400千瓦機組、第三代裝機300千瓦機組相繼下海發(fā)電。目前,LHD項目4個投運機組模塊已全面涵蓋當前國際上潮流能發(fā)電機主流機型,總投運裝機達到1700千瓦,裝機規(guī)模和科技水平領先世界。與國際主流技術相比,LHD海洋發(fā)電項目采用了“平臺式+模塊化+集成化”的科學路徑,有效破解了海上安裝、運行維護、垃圾防護、電力輸送等關鍵問題,具有裝機功率大、資源利用率高、環(huán)境友好性強、海域兼容性好、項目可復制性強等特點,有望在國際上率先實現(xiàn)商業(yè)化運行。2017年10月20日,專家委員會對LHD項目進行了科技成果鑒定,與會專家一致評價LHD項目成果達到國際領先水平,并一致建議2016年8月26日為中國海洋潮流能發(fā)電并網(wǎng)日。
LHD海洋潮流能項目保持43個月不間斷運行的數(shù)據(jù),充分展現(xiàn)了我國海洋可再生能源的建設成果。而2021年,對于LHD的研發(fā)團隊來說,更是無比關鍵的一年,LHD第四代裝機1.6兆瓦機組“奮進號”將于2021年初下海發(fā)電并網(wǎng),這也是建設中國潮流能兆瓦級機組的開局之年。我們也相信,兆瓦級潮流能機組的研發(fā)不是終點,而是新奮斗的起點。從此刻開始,到2025年,也是“等不起、慢不得”的關鍵5年,對保持我國海洋潮流能的國際領先地位極為重要。
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)濟體紛紛制定海洋能科技相關發(fā)展規(guī)劃,不斷增加投入,推進海洋潮流能開發(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2850萬美元,用于支持加拿大第一個漂浮式潮流能陣列項目。這是加拿大政府有史以來最大的一次潮流能項目投資,旨在支持可再生能源技術創(chuàng)新,為加拿大清潔能源增長提供動力,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?shù)亟?jīng)濟。
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上簽署了諒解備忘錄(MoU)。通過在歐洲和全球范圍內(nèi)推廣正確的政策激勵措施和創(chuàng)新的商業(yè)模式,該伙伴關系將加深現(xiàn)有合作,以加速海洋能源技術的商業(yè)化。
2020年9月,歐洲海洋能技術與創(chuàng)新平臺(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年將實施的關鍵研究創(chuàng)新優(yōu)先事項及相關預算共計10.06億歐元(79.4億人民幣),旨在推進海洋能技術發(fā)展并大幅降低成本,到2050年實現(xiàn)“氣候中性”歐洲。
2020年7月,愛米克公司(EMEC)與韓國海洋科學技術研究所(KIOST)達成協(xié)議,幫助KIOST開發(fā)其潮流能試驗場。KIOST正在韓國西南海域建設并網(wǎng)的潮流能試驗場——韓國潮流能中心(K-TEC),測試能力可達4.5兆瓦。
2020年7月,OEE發(fā)布了《海洋能——歐洲重要的新興產(chǎn)業(yè)》愿景文章。該愿景指出,海洋能的部署潛力巨大。據(jù)預測,到2030年歐洲的潮流能部署裝機將達220萬千瓦,波浪能達42.3萬千瓦;到2050年,整個歐洲的潮流能和波浪能裝機將達100吉瓦,可滿足歐洲當前10%的電力需求,即每年9400萬戶家庭用電量。潮流能開發(fā)產(chǎn)業(yè)發(fā)展再次加速。
我國海洋潮流能應用建議及展望
面向2035年遠景目標,我國海洋科技發(fā)展面臨重大需求和嚴峻挑戰(zhàn),我們可以把握以下重大機遇:浙江省舟山海域是我國潮流能最豐富的地區(qū),推進舟山百兆瓦潮流能規(guī)?;痉豆こ探ㄔO并實現(xiàn)并網(wǎng)運行,通過潮流能規(guī)?;_發(fā)利用,提升裝備性能、降低開發(fā)成本,研究提出潮流能上網(wǎng)電價建議,加快推進潮流能產(chǎn)業(yè)發(fā)展配套政策的出臺。研究規(guī)?;绷髂馨l(fā)電場建設相關標準規(guī)范,支持建設“潮流能產(chǎn)業(yè)示范區(qū)”,完善公共支撐服務平臺建設,帶動產(chǎn)業(yè)集聚,緊扣海洋能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術需求,推動產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級,著力培養(yǎng)更多具有自主知識產(chǎn)權和核心競爭力的企業(yè),推動我國潮流能技術裝備“走出去”,保持我國海洋潮流能的科技成果及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的國際領先地位。同時,海洋潮流能開發(fā)是一個典型的跨界融合行業(yè),產(chǎn)業(yè)鏈條長,其帶動性與產(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)競合的焦點與必爭之地。在此基礎上,我們還需及時修訂和完善相應法律法規(guī),健全配套措施,才能讓我國的潮流能產(chǎn)業(yè)走得更長遠。
綠色發(fā)展始終是LHD研發(fā)團隊執(zhí)著堅守的信念,LHD研發(fā)團隊將不忘初心、穩(wěn)中求進,在面向世界科技前沿、面向國家重大需求、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場的戰(zhàn)略目標中,不斷探索研究大功率和超臨界點高效能發(fā)電機組穩(wěn)定發(fā)電并網(wǎng)技術,最終達到潮流能發(fā)電成本競爭火電的目標,為人類貢獻可持續(xù)的清潔能源。奮斗新時代,展望新未來,LHD研發(fā)團隊作為潮流能領域創(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)動綠色發(fā)展的堅定信念,奮力助推國家能源高質(zhì)量綠色發(fā)展,為建設美麗中國踐行企業(yè)的責任和擔當。