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动能和势能。据世界能源委员会的调查显示,全球波浪能的储量约为25亿千瓦。波浪能是海洋能源中能量最不稳定的一种能源。台风导致的巨浪,其迎波面功率密度可达每米数千千瓦,而在波浪能丰富的欧洲北海地区,其年平均波浪功率也仅为每米20千瓦~40千瓦。
目前世界各国对于波浪能利用的主要方式是波浪发电。此外,波浪能还可以用于抽水、供热、海水淡化以及制氢等。波浪能利用装置大都源于几种基本原理,即:利用物体在波浪作用下的振荡和摇摆运动;利用波浪压力的变化;利用波浪的沿岸爬升将波浪动能转换成水的势能等。
我国沿岸波浪能资源分布极不均匀
根据调查和利用波浪观测资料计算统计,中国海岸大部分海域的年平均波浪功率密度为每米2千瓦~7千瓦,沿岸波浪能资源理论平均功率为1285.22万千瓦,这些资源在沿岸的分布很不均匀。以台湾省沿岸为最多,为429万千瓦,占全国总量的1/3。其次是浙江、广东、福建和山东沿岸也较多,均在160万千瓦~205万千瓦之间,4省蕴藏量总和约为706万千瓦,约占全国总量的55%,其他省市沿岸则很少,仅在143万千瓦-56万千瓦之间。广西沿岸最少,仅8.1万千瓦。
波浪能利用技术上与国外差距不大
我国在波浪能方面研究工作起步较早,主要开展了一些小规模示范试验工作,研建的波浪能电站主要包括汕尾100千瓦振荡水柱式波浪电站、汕尾50千瓦振荡浮子式波浪能电站、大管岛30千瓦摆式波浪电站等。这些电站均为试验性的,目前都停止运行。在“十一五”科技支撑计划支持下,我国启动了两项波能发电示范实验工程,一项是100千瓦摆式波浪能电站关键技术研究与示范,另一项是100千瓦漂浮式波浪能电站关键技术研究与示范。此外,早在1987年我国就自主研制成功振荡水柱式波能发电航标灯装置,输出功率为10瓦。目前该装置已生产了700余台,并出口菲律宾、日本等国。从技术角度来看,我国的波浪能开发利用技术与国外差距不大。开发利用波浪能解决海岛用电问题由于我国近岸波浪能能流密度相对较低,在现有技术条件下,要将其成本降低至目前风能发电的水平尚存在较大的难度。但是波浪能在解决边远海岛、钻井平台、深海采矿等常规能源难以供应场所的供电问题方面,具有明显的优势。因此,我国发展波浪能技术,应在降低发电成本的同时,着力提高装置的发电稳定性、环境适应性与生存能力,有针对性地发展海岛波浪能、风能、光伏多能互补的独立发电系统,着眼于利用波浪能解决边远海岛等特殊场所的用电问题,从而有力地支撑我国深远海监测与勘察工作,为维护我国海洋权益、巩固海防做出贡献。建议近期重点做好如下工作:
第一,政府应加大对波浪能开发利用技术的支持力度,扩大海岛多能互补电站的示范规模,促进波浪能关键技术的突破,提高波浪能装置的发电稳定性、环境适应性与生存能力。
第二,政府应出台更加优惠的财税补贴政策,促进波浪能开发利用技术的商业化运行,并带动相关加工制造业的发展。
第三,通过政府的鼓励与引导,加快对国外先进波浪能技术的引进和消化吸收,实现国外技术的本地化生产。
相关链接 波浪能利用技术简介
国际上对波浪能发电技术进行有计划的开发始于上世纪70年代石油危机之后,研究热点在于提高转换效率,这个阶段出现了效率很高的鸭式技术,以及根据相位控制的先进理念提出的点吸收技术。上世纪80年代以后波浪能研究不再单纯追求转换效率,而更加注重实用性,一大批简单、可靠的技术,如收缩波道、振荡水柱式等技术,受到了研究者的重视。此阶段技术以岸基式为主。近年来,岸基式波浪能发电技术发展相对缓慢,而离岸式、模块化渐渐成为主流发展方向。英国的“海蛇(Pelamis)”筏式波浪能装置、“牡蛎(Oyster)”摆式波浪能装置与美国的“发电浮标(Power Buoy)”点吸收式波浪能装置,目前最具代表性。(罗续业)
来源:中国海洋报
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