分享縮略圖

分享到:
連結已複製
首頁> 圖 片>

直擊海洋能規模化應用 潮起潮落間打造“藍色能源基地”

2025-11-13 14:20

來源:央視網

分享到:
連結已複製
字體:

央視網消息:海洋能,是以海水為介質,由潮汐、波浪、海流等物理海洋過程所蘊含的能量和以河口海域水體鹽度差以及表層與深層海水間溫度差等形態貯存的能量,主要包括潮差能、潮流能、波浪能、溫差能和鹽差能。目前,海洋能已成為國際能源競爭的重要領域,歐盟、英國、美國等主要經濟體紛紛謀求將海洋能打造成為風電之後的下一個海上能源産業。“十五五”規劃建議提出,要推進海洋能源資源和海域海島開發利用。當前,我國正加快推進海洋能規模化開發利用。力爭到2030年,海洋能裝機規模達到40萬千瓦。

探索風能與波浪能協同發電 試驗首次開展

目前,我國海洋能利用還在産業培育階段。在天津的國家海洋技術中心,有一個長130米、寬18米的大型實驗水池,能精準模擬海上的風、浪、流。總臺央視記者走進海洋動力環境實驗室,見證一場國內首次開展的“風能——波浪能聯合發電裝置陣列模型”試驗。

實驗水池中,三組裝置正在模擬的海洋環境中起伏運轉。這些裝置並非隨意擺放,而是以特定陣列組合,探索風能與波浪能如何協同發電。國家海洋技術中心高級工程師王花梅介紹,三套裝置組成一個小的陣列單元,探究陣列不同形式和陣列之間不同間距,來探索這個裝置陣列什麼時候性能最優,發電效率最高。

王花梅表示,波浪能目前正處於從“單個樣機”向“規模化陣列”發展的關鍵階段。眼下,這個實驗已經開展了三個星期,這場實驗不僅是技術的驗證,更是海洋能走向規模化應用的“關鍵一躍”。

“微電網”模擬平臺:讓海洋能“聽話”

海洋潮起潮落蘊含著豐富的能量,也伴隨著巨大的挑戰。如何更好“駕馭”風、浪、流,實現海洋能的高效應用?在國家海洋技術中心,一套自主研發的“海洋能多能互補模擬平臺”正在嘗試解決這個難題。

記者在現場看到,這套系統能精準復刻海洋能的發電特性,並模擬真實海島的用電規律進行調節。專家介紹,這個模擬平臺可以開展微電網“源荷儲”協調控制和經濟運作研究,通過制定科學的能量管理控制策略,可以保證能量平衡,實現系統穩定運作。

這意味著平臺不僅能模擬發電,還能模擬用電,並通過智慧調度實現電力供需的動態平衡。專家稱,目前,這個“微電網”技術已經從實驗室走向了島礁應用,最早應用是在山東省即墨市大管島。

浙江舟山:世界單機最大潮流能機組發電量突破600萬千瓦時

海洋能是重要的綠色可再生能源,潮流能是我國重點推進規模化應用的海洋能之一。近日,位於浙江舟山的世界單機最大潮流能機組發電量突破600萬千瓦時,這座世界上首座海洋潮流能發電站究竟怎樣輸送“藍色電力”?

記者來到浙江舟山岱山縣的秀山島,腳下的這座建築就像橫跨在兩座島嶼之間的一架“小提琴”,矗立在這滾滾海流之上。它就是世界首座海洋潮流能發電站——LHD電站。

什麼是潮流能?為何開發難?

説起潮流能,相信有些朋友還比較陌生。什麼是潮流能?簡單來説就是你在海邊看到的潮起潮落。潮起潮落怎麼發電呢?接下來,讓我們一起“潛入水下”。在海面下我們可以看到一座座“水下大風車”,這就是發電用的機組。這種特殊的葉片讓海流無論來自哪個方向都能帶動它高速旋轉,從而推動發電機發電,這就是潮流能發電。

與風能、太陽能相比,潮流能具有“可預測性強、能量密度高、不佔用陸地、對生態環境影響小”等優勢,被國際能源界譽為“藍色油田”。然而,潮流能的開發和利用卻面臨多重世界性難題:比如機組要抵禦強颱風,以及“扛住”海水的高鹽度腐蝕和洋流衝擊;複雜海況下設備如何安裝與維護;以及要能持續穩定的並網發電。正因如此,儘管國際上多個國家早在上世紀末便啟動研發,卻始終未能實現長期穩定並網發電。因此,我國LHD電站超900萬千瓦時的發電量和連續8年並網時長,交上了一份耀眼的答卷。目前,國際上其他利用潮流能發電的國家穩定並網發電時間大都不超過一年。

中國如何實現從“跟跑”到“領跑”?

若論開始時間,中國的潮流能開發並不算早。那麼LHD電站又是如何實現從“跟跑”到“領跑”?這離不開中國科研團隊在技術路徑上的獨特創新。

一方面,採用了“平臺式+模組化”設計。LHD沒有採用國外主流的“海底固定式”結構,而是將發電機組設計為可拆卸、可替換的“樂高式”模組,實現了“哪壞了換哪”,極大降低了維護成本與難度。二是抗颱風與防腐技術。機組採用特殊材料與結構設計可抵禦16級強颱風,核心部件防腐技術使其能在惡劣海況下安全運作超過5年。三是電網適配與智慧調度。電站採用全功率變流技術,實現電能平滑接入;並通過高精度預測系統,將“四峰四谷”發電曲線納入電網日前計劃,實現“計劃性就地消納”。目前,LHD電站發電機組已迭代到第四代,單機容量達1.6兆瓦。

潮起潮落間打造“藍色能源基地”

電站工作人員告訴記者,目前第五代機組已在研發中。而他們的目標是經過不斷地迭代,最終將度電成本降至0.3元,那時,潮流能這一清潔能源的發電成本將低於火電。海洋潮流能是重要的綠色可再生能源,我國在這一領域實現從“跟跑”到“領跑”,從“實驗室”到“商業化”,是一批又一批科技人才的不懈努力。未來,在陸地資源日趨緊張的情況下,隨著更多“藍色大風車”在我國海域轉動,潮起潮落間,將有更多潮流能源源不斷通過國家電網輸送到更多使用場景,進一步緩解東部沿海地區、海島和深遠海用能短缺。

潮流能開發提速 百兆瓦級電站年底開建

“十五五”規劃建議提出,加強海洋開發利用保護。當前,我國正加快推進海洋能規模化開發利用。浙江舟山海域的潮流能資源佔全國一半以上,今年年底,國內首個百兆瓦級潮流能電站將在舟山啟動建設。

在浙江舟山岱山縣秀山島,民宿老闆徐萍和島上8000多戶居民已經用上了來自附近海域的LHD潮流能發的電。為了讓秀山島居民用上更多綠色潮流能電源,浙江舟山計劃在2025年底開工建設總裝機容量100兆瓦的潮流能發電站。目前,項目環評、發電並網接入評審等都在穩步推進。

潮流能的開發利用是世界難題,目前,我國已攻克關鍵核心技術。100兆瓦潮流能電站建成後,一天的發電量可達61萬千瓦時,相當於秀山島8000多戶居民8到10天的生活用電。

從106到0.3元 中國潮流能技術“多級跳”

推動海洋能規模化利用,技術裝備迭代升級是關鍵因素之一。LHD海洋潮流能發電站是我國自主研發的海洋能源項目,百兆瓦潮流能電站建成後,發電成本可降至0.3元,很難想像,第一代機組生産一度電的成本要高達106元。那是什麼實現了潮流能技術的“多級跳”?

林東,是LHD潮流能發電項目的創始人之一,他與兩位合作夥伴2009年開啟潮流能創業,團隊名稱“LHD”正是三人姓氏的縮寫。經過幾年的研發,獲得技術突破的林東團隊開始在海上尋找潮流能項目落地實施地點,最終,浙江舟山岱山縣的秀山島周邊海域被確定為LHD潮流能項目的實施區域。

2016年,第一代LHD機組並網發電,儘管每度電的發電成本高達106元,卻首次驗證了潮流能穩定發電的可行性。隨後,團隊技術不斷迭代升級,第二代、第三代、第四代機組相繼推出,能量捕獲效率從27%提升至45%,第四代1.6兆瓦“奮進號”潮流能發電機組的發電成本已降至每度電1.1元。不僅效率提高,研發團隊還通過技術設計手段,降低了潮流能的運維成本。

不只是發電 舟山打造“潮流能母港”

截至今年10月,LHD潮流能發電機組連續並網運作超8年,發電超900萬千瓦時,保持全球潮流能發電持續時間最長紀錄。

記者在林東團隊整理的各國潮流能利用資料中看到,不少國家的潮流能發電機組,最多連續發電不超過一年時間,有的項目已經放棄或申請破産。而我國第四代“奮進號”潮流能發電機組高效穩定運作,為即將開工的百兆瓦潮流能大規格開發利用,奠定了基礎。

依託潮流能區位優勢和LHD潮流能發電站帶來的集聚效應,目前,浙江舟山正在秀山島建設“海洋潮流能母港”,集裝備製造、研發、檢測、展示于一體,打造千億級海洋能源産業集群。園區佔地300畝,擬引進機組總裝與配件項目,配套3000噸級碼頭,預計投資超10億元。

據了解,潮流能母港將推動“技術—裝備—電網—服務”全鏈條發展,推進海洋能源資源和海域海島開發利用。目前,LHD團隊也已接到來自海外的訂單,中國潮流能技術正逐步走向世界。

【責任編輯:劉楨珂】
返回頂部