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海洋能源利用技术进展与展望(下)         ★★★ 【字体:
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海洋能源利用技术进展与展望(下)
http://www.eedu.org.cn    作者:佚名    文章来源:广州能源研究所    点击数:    更新时间:2008-4-9
    3.2波浪能利用的研究进展与主要项目  

    波浪能是全世界被研究得最为广泛的一种海洋能源。见于文字的波能装置专利,可上溯到1799年法国 人吉拉德父子所提出的。在本世纪60年代以前,付诸实施的装置报道至少在10个以上,遍及美国、加拿大、 澳大利亚、意大利、西班牙、法国、日本等。本世纪60年代初,日本的益田善雄研制成功航标灯用波浪发电装 置,开创了波能利用商品化的先例。但对波浪能进行有计划的研究开发,则是70年代石油危机之后。以英、 美、挪、日为代表,对众多的波能转换原理进行了较全面的实验室研究。 80年代以来,波浪能利用进入了以实 用化、商品化为目标的应用示范阶段并基本建立了波能装置的设计理论和建造方法。全世界近20年建造的 波能示范和实用装置在30个以上,表2列出了各主要装置的情况。 

    3.2.1挪威  

    挪威于80年代中在卑尔根市附近的岛上建造了一座500kw的多共振振荡水柱岸式电站和一座 35Qkw的聚波水库电站。其中500kw电站于1985年开始运行,总投资120万美元。站址选择在面向北海的 断崖上,气室宽度和深度均为7m,前部为一约6m长的港口。机组采用直径为2m的对称翼透平,变速恒频机 构保证电机输出的电压和频率稳定。电站在进行了一年气室试验之后,又正常工作了二年多。但电站的总体 设计基本上是失败的,三年的运行结果表明,电站的年平均输出仅为5kW左右,远远低于设计水平。更为不 幸的是,在1988年12月的一次强风暴袭击下,钢结构的气室顶部被打断,透平发电机组掉到海中。据称当时 的最大波高在20m以上。 

    350kw的聚波水库电站于1986年建成,一直正常运行到1991年。电站的关键技术是它的开口宽约 60m的喇叭形聚波器和长约30m的逐渐变窄的楔形导槽。当波浪进入导槽宽阔的一端向里传播时,波高不 断被放大,直至波峰溢过边墙,将波浪能转换成势能。与导槽相通的是面积约8500m2,与海平面落差约3-8m的水库。发电机采用常规水轮机组。建造者称其转换效率在65%-75%之间,几乎不受波高和周期的影 响。电站的年平均输出功率约为75kw,是比较成功的一座波浪电站。  

    3.2.2日本  

    日本是近年来研建波浪电站最多的国家。先后建造了漂浮式振荡水柱装置、固定式振荡水柱装置和摆式 装置十多座。日本建造的装置的特点是可靠性较高,但效率较低。

    1978年,日本海洋科学中心与美国、英国、挪威、瑞典、加拿大等国合作,在一条由船舶改造的,长80m、 宽12m,被称作“海明,,号的漂浮式装置上进行联合试验研究。装置共有13个振荡水柱气室。第一期试验于 1978一1979年进行,共对日本、英国和美国的三种不同类型的装置同时进行了对比试验,1985一1986年又进 行了第二期试验,以改进发电效率、减少机组体积和重量以及海底输电及锚泊系统。“海明”的发电效率令人 失望,约为6.5%。但作为一个大型的国际合作项目,“海明”的贡献不仅在于获得了技术成果,还在世界范围 推动了波能研究。  

    1983年,日本海洋科学中心联合三井造船和富士电力又在日本西北海岸鹤冈市的三濑建造了一座 40kw的岸式振荡水柱试验电站,并进行了一个冬季的发电试验,总投资约8千万日元。站址选择在内凹形 的岩岸上。在完成了水下地基之后,吊装钢结构气室框架,然后浇注混凝土。气室宽度为8.1m,深度为5Tn, 40kw的卧式机组两端各装一直径1.3m的对称翼透平。当波高达4m时,电站输出功率为40kw,平均输出 为11.3kw,总效率约为11%。试验完成后,鉴于管理上的困难,透平机组被拆除,但气室结构仍然完好。  

    同时,日本室兰工业大学也于1983年在北海道室兰附近的内浦建造了一座装机容量为5kW的摇摆式 波力电站。电站通过一个能在水槽中前后摇摆的摆门吸取波浪能。它的阻尼是液压装置。利用两声单向作 用的液压泵驱动发电机便可吸取全周期的波浪能。试验电站的摆宽为2m,最大摆角为士30度。波高1; 5m, 周期4,时的正常输出约为5kw,总效率约为40%,是日本电站中效率最高的一座。另外,在烧夙岛的西浦港 已建造了一座同样的装置,用来向渔民公寓提供热水。  

    1988年,日本株式会社竹中工务店在东京以东99里海岸设计建造了一座振荡水柱阵列电站。电站的气 室由10个直径为1. 5m的钢管阵列组成,安装在防波堤前几米处。当气室内水柱上升时,将空气通过排气管 压缩到一直径为7m的定压储气罐中。当气室水位下降时,外部空气通过吸气阀注入气室,如此反复。与储气 罐相联的是一个30kw的常规冲动式透平发电机组,出力比较稳定。平均输出约为6kW,供给附近的一个养 殖场。电站计划进行7年的发电试验,目前已正常运行达10年。  

    日本港湾技术研究所于1989年在酒田市的酒田港建成一防波堤式的振荡水柱电站。防波堤的沉箱是一 个中空的箱式气室,其前部为开口的防护隔板,可引入波浪。沉箱迎波宽度20m,厚24.5m ,高27m,发电机容 量60kw,串联两个直径为1. 3m的对称翼透平。电力用于示范性的电开水器、温水养鱼和灯塔等。电站的气 室效率约为50%,透平效率约为30一40%,总效率在10%一30%之间。在电站的100多处布置了大量的测 量传感器,以获得有关波浪、负载、压力以及运动和电力数据。总投资超过7亿日元,透平发电机组费用约6 千万日元。  

    后弯管式波能装置是日本的一项有创新性的工作,由日本著名波能装置发明家益田善雄提出。它是一个 向后伸展的漂浮式振荡水柱系统。气室的开口在浮体的后方,背向波浪。这种大胆的设计可充分利用浮体来 自振荡和摇摆两方面的能量,且向后伸展的气室可以方便地调整长度以适应不同的波浪。这对小波浪和浅水 区域显得特别重要。日本绿星社于1987年进行了装置的海上试验。随后,益田善雄又与中国科学院广州能 源研究所合作开发这种装置。 

    日本海洋科学中心于90年代初开始研建一个称作“巨鲸”的波能装置,它是一种发展的后弯管漂浮式装 置。其外形类似一条巨大的鲸鱼。装置的气室设计在结构的前部)长长的身体除了利于吸收波能外,还可作 为综合利用的空间,是一个包括波浪发电、海上养殖和旅游的综合系统。装置于1998年由石川岛播磨重工业 公司完成制造,投放于三重县外海。装置宽30m,长50m,安装了:台10kW,=台50kw和2台30kW的发电 机组。  

    3.2.3英国  

    英国是世界上重要的波能研究国家,曾投入数千万英镑用于波能开发的实验研究,其中包括著名的苏尔特鸭式装置等。但英国开始建造波能示范装置比较晚,数量也不多。 

    英国女王大学在能源部支持下于1991年在苏格兰西部内赫里底群岛的艾莱岛建成一座装机容量 70kW的岸式振荡水柱波浪电站。电站的结构和日本三獭的40kw岸式电站相似。气室宽4m,纵深10m,高 9m。直径1.2m的双转子对称翼透平发电机组安装在气室背部并采用了飞轮储能,输出的电力并入大电网。 电站从1986年开始施工,建造周期和投资都大大超出预计。电站出力也不够理想,气室效率在70%一20% 间变化,远低于设计值。电站的平均发电功率约为7. 5kW,基于核电站的工作,女王大学在能源部和欧共体 的支持下,又在电站附近研建一座IMW的同类型电站,目前正在施工之中。  

    苏格兰英维尼斯市应用研究技术公司于1995年研建了一座称作“鱼鹰”的波浪能一风能联合发电装置。 它是一个振荡水柱离岸固定式装置。装置主体高20m,为钢结构,在造船厂加工完毕后,拖运到在顿里尔的核 电厂外海沉放,吃水深约14m。装置计划安装2台IMW的波浪发电装置和:台0. 5MW的风力发电装置。 项目部分得到欧共体“焦尔”计划的资助,总费用约350万英镑,使用了850吨钢材。然而,由于装置结构设计 上的失误,在沉放就位过程中沉没,项目失败,目前正计划由保险公司赔偿重建。  

    3.2.4葡萄牙  

    葡萄牙也是近年来在波能研究中较为重要的国家。里斯本大学和葡萄牙工业技术研究院等合作,在欧共 体“焦尔”计划和葡国政府资助下,正在建造一座0. 5MW的岸式振荡水柱波浪电站。电站位于阿左内斯群岛 的比克岛,1998年已完成主体结构,计划1999年发电。电站气室宽12m,纵深12m,电站顶部高约20m,前墙 吃水2. 5m。对称翼透平的直径2. 3m,前后均有活动导叶,透平可在750一1500r/min范围工作,发电机额定 功率400kw,是世界上目前最大的波浪电站。电站运行计划应用相位控制技术,以提高在不规则海浪中的出力。  

    3.2.5中国 

    中国也是世界上主要的波能研究开发国家之一。从80年代初开始主要对固定式和漂浮式振荡水柱波能 装置以及摆式波能装置等进行研究。 1985年中科院广州能源研究所开发成功利用对称翼透平的航标灯用波 浪发电装置。经过十多年的发展,已有60W至45W的多种型号产品并多次改进,目前已累计生产600多台 在中国沿海使用,并出口到日本等国家。“七五”期间,在原国家科委海洋专业组的资助下,由中科院广州能源 所牵头,在珠海市大万山岛研建中国第一座波浪电站并于1990年试发电成功。电站装机容量3kW,对称翼 透平直径0. 8m。“八五”期间,在原国家科委的支持下,由中科院广州能源研究所和国家海洋局天津海洋技术 所分别研建了20kW岸式电站、5kw后弯管漂浮式波力发电装置和8kW摆式波浪电站,均试发电成功。  

    20kW岸式波浪电站是在原大万山岛3kW电站基础上改建的。由于3kW电站研建时受投资的限制,气 室顶偏低,影响机组安全,同时机组容量大小。故在原电站4m宽、3m纵深和5m高(水上部分)的气室基础 上,利用原发电机房修建了过渡气室并在过渡气室上建造了高约7. 4m的导气管,使透平机组的位置在标高 15m之上,大大增加了电站安全性和可靠性。电站采用20kW的与柴油发电机联合运行的变速恒频机组,可 在1000-2000r/min转速范围内变速恒频工作。对称翼透平直径为lm。电站总效率为50%一20%,高于国 外同类电站的水平。测量到的最大输出功率为18kW。由于大万山岛没有统一电网,而用户又难以维持柴油 机组24小时运行,故电站在经历了3个月的试验运行之后关闭。 

    “九五”期间,在科技部科技攻关计划支持下,广州能源研究所正在广东汕尾市遮浪研建100kW的岸式 振荡水柱电站。电站气室为一底部直径6.4m,顶部直径2.5m,水上高度10m,吃水4m的圆柱体,喇叭形引 浪墙与外海相通。前墙吃水2m,开口宽度约6m。电站将安装100kW的异步发电机:台与电网井网运行,计 划2000年建成发电。 

    3.2.6技术进展 

     过去20年中,波能转换技术得到快速发展,建造技术趋于成熟,能量转换效率成倍增加,特别是多共振 振荡水柱,对称翼透平和相位控制技术的发展以及后弯管装置和聚波水库等技术的应用起到关键作用。  

    多共振振荡水柱首先在挪威的500kW波浪电站得到应用。其方法是在波能装置的气室前部增加一引浪 港口,前港与气室内水柱以及来波之间在不同频率下产生谐振,使得波能在装置的周围被放大,增加装置吸 收波能的宽度范围和对波浪频率变化的适应范围。通过利用前港,可以使一个窄的波能装置吸收到其迎波宽 度之外的能量,从而提高效率,降低成本。一个设计良好的多共振振荡水柱装置的一级能量捕获宽度比在谐 振频率附近可以达200%以上。  

    相位控制也是挪威科学家提出的一种提高波能装置效率的有效手段。其方法是通过控制一级能量转换 机构的运动相位,使其运动速度的相位(浮体、水柱或摆板等)与入射波浪作用力的相位相适应,从而使波浪 在装置周围被放大,以便有效地吸收波浪能。一般说来,参数设计只能使装置适应某个频率,而相位控制则可 以使装置适应大范围的频率。通过简单地对装置的运动进行锁定和释放,可以减小装置的响应频率,也就可 以使一个小的波能装置适应大周期的波浪,从而达到节约成本提高效率的效果。但如果要增加装置的响应频 率,则需要能量对装置进行加速,一般不予采用。理论和实验结果均表明,相位控制技术可以减少装置尺寸, 提高效率。但由于在不规则波中的相位控制方法以及实施设备还有一些问题尚未解决,目前还未得到实际应 用。但相位控制是波能实用化的希望之一。  

    对称翼透平是70年代中由英国女王大学教授A,A。Wells发明的,又称Wells透平。它由若干个安装角 为零,均布于轮毅的对称翼型叶片组成。对称翼透平的最大优势是它的自整流特性,即它可以在往复交变的 双向气流中高速单向旋转做功。由于波浪运动的周期性变化,气动式波能装置若采用单向作用透平则需要整 流阀门,而采用对称翼透平则无需整流阀门,从而可以大为简化装置的结构。目前大多数气动式波能装置均 采用对称翼透平。当然,对称翼透平也存在起动性差和效率较低等弱点。因此,高效双向作用透平仍是波能 研究的关键之一。  

    后弯管装置,聚波水库装置以及摆式装置的发明也对波能技术的进步起到重要作用。有关优点已在相应 的装置介绍中论述过,不再重复。 

    3.3海洋温差能利用技术的进展与主要项目  

    美国、日本和法国是海洋温差能研究开发的牵头国家。1881年法国科学家J.01 Arsonval最早提出海洋 温差能利用的设想,他的学生6,Claude干1926年首次进行了海洋温差能利用的实验室原理试验。1929年6 月,6, Claude在古巴的马但萨斯海湾的陆地上,建成了一座输出功率22kW的温差能开式循环发电装置,引 起了人们对温差能的浓厚兴趣。但由于温差能利用在技术上,特别是经济性能上存在很多问题和困难,开发 工作一直受到冷遇。直至1973年石油危机之后,才复苏起来。 1979年8月美国在夏威夷建成第一座闭式循 环海洋温差发电装置是温差能利用的一个里程碑。这座50kw级的电站不仅系统地验证了温差能利用的技 术可行性,而且为大型化的发展取得了丰富的设计、建造和运行经验。 

    3.1美国  

    Mini一OTEC 500kW电站由夏威夷州政府和几家私营公司集资300万美元设计,建造于一艘向美国海 军租借的驳船上。项目从1978年开始实施,从设计到发电共用了15个月的时间。然后,又进行了4个月的 试验。电站采用闭式循环系统。工质为氨,热水口平均温度26. 1C,冷水口平均温度为5. 6C,冷水管长度为 645m,直径0。 61m,热交换器总面积407. 8m2。在温差为2=℃时,热力循环系统效率超过了2.5%。电站输出 电力为53-47kw,平均出力为48. 7kW,扣除系统自身用电(其中冷水泵11.9-13.6kW,热水泵9.4-10.7kW,氨泵1kW,其它装置10-19.2kW后,向电网的电力输出为17.3-5.5kW,平均15kW。  

    Mini一OTEC的成功,引起了美国能源部的重视,于1980年支持参与Mini一OTEC的两家主要公司,在夏 威夷建造了另一座被称为OTECI的IMW的实验装置。该装置也是闭式系统,工质为氨,主要进行热力系 统研究,重点是管壳式热交热器和冷水管的性能,没有安装透平发电机组。  

    从1990年洋高技术研究国际中心(PICHTR)开始一项开式循环温差能利用计划,进行了蒸 发器喷嘴、温海水除气、湿份分离、冷凝能力等试验研究。在这些试验的基础上,于1991年11月开始在夏威 夷进行开式循环净功生产试验并于1993年4月建成,发电功率为210kW,扣除系统自身用电后的净出力为 40一50kW,并可产生淡水。PICHTR还开发了多功能的温差能利用系统,不仅发电,还同时产生淡水,进行 空调和制冷以及强化的海水养殖等,在太平洋热带岛屿有良好的市场前景。  

    3.3.2日本  

    日本一共建成3座岸式海洋温差电站。1980年6月,日本东京电力等公司和日本政府各出资50%,共 11亿日元,在瑙鲁共和国开始建造一座100kW闭式循环温差电站,并于1981年10月开始发电试验,运行 了一年。电站采用R22为工质,冷水口温度7.8C,热水口温度29.8”C,冷水管直径0.7m,长度950m。电站 平均发电功率100. 5kW,扣除系统运行动力的消耗,平均净输出14.9kW,并入当地电网。  

    1981年8月,九洲电力公司等又在鹿儿岛县的德之岛开始研建50kw的试验电站,并于1982年9月开 始发电试验并运行到1994年8月为止。工程投资10亿日元,由企业和日本政府各占50%。这是一座混合型 电站,工质为氨,采用板式热交换器。电站的热源不是直接取海洋表层的温海水,而是利用岛上的柴油发电机 的发动机余热将表层海水再加热后作为热源,热源温度可达40. 5C。冷水口温度为12C,故温度差可达 28. 5C。电站冷水管直径0. 6m,长度2300m,平均净出力可达32kW。此外,九洲大学还于1985年建造了一 座75kw的实验室装置,井得到35kw的净出力。  

    3.3.3中国  

    1980年台湾电力公司便计划将第3和第4号核电厂余热和海洋温差发电并用。经过3年的调查研究, 认为台湾东岸及南部沿海有开发海洋热能的自然条件,并初步选择在花莲县的和平溪口、石梯坪及台东县的 樟原等三地做厂址,并与美国进行联合研究。  

    1985年中国科学院广州能源研究所开始对温差利用中的:种“雾滴提升循环”方法进行研究。这种方法 于1977年由美国的Ridgway等人提出,其原理是利用表层和深层海水之间的温差所产生的焓降来提高海 水的位能。据计算,温度从20”C降到7“C时,海水所释放的热能可将海水提升到125m的高度,然后再利用水 轮机发电。该方法可以大大减小系统的尺寸,并提高温差能量密度。1%9年,广州能源研究所在实验室实现 了将雾滴提升到21m高度的记录。同时,该所还对开式循环过程进行了实验室研究,建造了两座容量分别为 10W和60W的试验台。 

    3.3.4技术进展  

    海洋温差发电在循环过程、热交换器、工质以及海洋工程技术等方面均取得很大进展。从技术上讲已没 有不可克服的困难,且大部分技术已接近成熟。存在的问题主要是经济性和长期运行的可靠性。热交换器是 温差发电系统的关键部件,约占总生产成本的50%一20%,直接影响了装置的结构和经济性。提高热交换器 的性能,关键在于交换器的形式和材料。研究结果表明,钛是较优材料,其传热及防腐性能均好。板式热交换 器因体积小,传热效率高,造价低,在闭式循环中适合采用。 

    工质也是闭式循环中的重要课题。从性能的角度,氨和R22被证明是理想的工质。但从环保的角度,还 需寻求新的工质。  

    在海洋工程技术方面,对冷水管、系留、输电等技术均进行了研究,特别是冷水管的铺设技术,对多种连 接形式进行了试验,已有较成熟的成果。 

    3.4海流能与盐差能的研究进展  

    相对说来,海流能和盐差能的研究不如其它几种海洋能源充分。但海流能的研究近年来有上升的趋势, 特别是在欧共体得到重视。 

    3.4.1海流能  

    世界上从事海流能开发的主要有美国、英国、加拿大、日本、意大利和中国等。70年代来,中国舟山的何 世钩自发地进行海流能开发,仅用几千元钱建造了一个试验装置并得到了6. 3kW的电力输出。80年代初, 哈尔滨工程大学开始研究一种直叶片的新型海流透平,获得较高的效率并于1984年完成60W模型的实验 室研究,之后开发出千瓦级装置在河流中进行试验。美国也于1985年在佛罗里达的墨西哥湾流中试验小型 海流透平。2kW的装置被悬吊在研究船下50m处。加拿大也进行了类似于达里厄型垂直风机的海流透平试 验,试验机组为5kW。但整个80年代较成功的海流项目也许是日本大学于1980至1982年在河流中进行的 直径为3m的河流抽水试验,以及1988年在海底安装的直径为1. 5m,装机容量3. 5kW的达里厄海流机组, 该装置连续运行了近1年的时间。  

    90年代以来,欧共体和中国均开始计划建造海流能示范应用电站。中国的“八五”、“九五”科技攻关均对 海流能进行连续支持。目前,哈尔滨工程大学正在研建75kw的海流电站。意大利在欧共体“焦尔”计划支持 下,已完成40kw的示范装置,并与中国合作在舟山地区开展了联合海流能资源调查,计划开发140kW的示 范电站。英国、瑞典和德国也在“焦尔”计划的支持下,从1998年开始,正在研建300kw的海流能商业示范电 站。目前正在进行方案对比分析,包括一个直径为15m的单转子方案和二个直径为10. 5m的双转子方案。  

    海流能利用研究在透平设计制造、装置的海水防腐、水下安装与锚定、固定等技术方面均有很大进展。海 流透平的能量转换效率已超过30%。中国主要利用船舶技术开发浮体悬吊式装置,英国等主要是借用风力 发电技术开发海底固定式水平轴装置。 

    3.4.2盐差能  

    盐差能的研究以美国、以色列的研究为先,中国、瑞典和日本等也开展了一些研究。但总体上,盐差能研 究还处于实验室试验水平,离示范应用还有较长的路程。 

    70年代至80年代,以色列和美国的科学家对水压塔和强力渗透系统均进行了实验研究,中国西安冶金 建筑学院也于1985年对水压塔系统进行了试验研究。上水箱高出渗透器约10m,用30kg干盐可以工作8- 14h,发电功率为0.9-1.2w。此外,在美还进行了渗析电池的研究。 

    盐差能开发的技术关键是膜技术。除非半透膜的渗透流量能在目前水平的基础再提高一个数量级,并且 海水可以不经预处理。否则,盐差能利用难以实现商业化。 4海洋能利用的前景及对我国发展策略的建议  

    海洋被认为是地球上最后的资源宝库,也被称作为能量之海。 21世纪海洋将在为人类提供生存空间、食 品、矿物、能源及水资源等方面发挥重要作用,而海洋能源也将扮演重要角色。从技术及经济上的可行性,可 持续发展的能源资源以及地球环境的生态平衡等方面分析,海洋能中的潮汐能作为成熟的技术将得到更大 规模的利用;波浪能将逐步发展成为行业,近期主要是固定式,但大规模利用要发展漂浮式;可作为战略能源 的海洋温差能将得到更进一步的发展,并将与开发海洋综合实施,建立海上独立生存空间和工业基地相结 合;潮流能也将在局部地区得到规模化应用。  

    潮汐能的大规模利用涉及大型的基础建设工程,在融资和环境评估方面都需要一个相当长的过程。大型 潮汐电站的研建往往需要几十年,甚至上百年的过程。因此,应重视对可行性分析的研究。目前,还应重视对 机组技术的研究。在投资政策方面,可以考虑中央、地方及企业联合投资,也可参照风力发电的经验,在引进 技术的同时,由国外贷款。  

    波浪能在经历了十多年的示范应用过程后,正稳步向商业化应用发展,且在降低成本和提高利用效率方 面仍有很大技术潜力。依靠波浪技术、海工技术以及透平机组技术的发展,波浪能利用的成本可望在6-10 年左右的时间内,在目前的基础上下降2-4倍,达到成本低于每千瓦装机容量:万元人民币的水平。 

    目前,日本和欧共体各国已开始了新一轮的波能技术竞争,这种竞争估计在今后5年内会更加明显。与 70年代波能热潮中大张旗鼓的宣传不同,日本和欧共体正在进行的项目都更注重技术上的实用性和商业行 为。我国在波能技术方面与国外先进水平差距不大。考虑到波能丰富地区的资源是中国的5-10倍,以及中 国在制造成本上的优势,发展外向型的波能利用行业大有可为,并且已在小型航标灯用波浪发电装置方面有 良好的开端。因此,当前应加强百千瓦级机组的商业化工作,经小批量推广后,再根据欧洲的波能资源,设计 制造出口型的装置。由于资源上的差别,中国的百千瓦级装置,经过改造,在欧洲则可达到兆瓦级的水平,单位千瓦的造价可望下降2-3倍。  

    从21世纪的观点和需求看,温差能利用应放到相当重要的位置,与能源利用、海洋高技术和国防科技综 合考虑。海洋温差能的利用可以提供可持续发展的能源、淡水、生存空间并可以和海洋采矿与海洋养殖业共 同发展,解决人类生存和发展的资源问题。需要安排开展的研究课题为:基础方面,重点研究低温差热力循环 过程,解决高效强化传热及低压热力机组以及相应的热动力循环和海洋环境中的载荷问题。建立千瓦级的实 验室模拟循环装置并开展相应的数值分析研究,提供设计技术;在技术项目方面,应尽早安排百千瓦级以上 的综合利用实验装置,并可以考虑与南海的海洋开发和国土防卫工程相结合,作为海上独立环境的能源、淡 水以及人工环境(空调)和海上养殖场的综合设备。  

    中国是世界上海流,能量资源密度最高的国家之一,发展海流能有良好的资源优势。海流能也应先建设百 干瓦级的示范装置,解决机组的水下安装、维护和海洋环境中的生存问题。海流能和风能一样,可以发展“机 群”,以一定的单机容量发展标准化设备,从而达到工业化生产以降低成本的目的。 

    综上所述,中国的海洋能利用,近期应重点发展百千瓦级的波浪、海流能机组及设备的产业化;结合工程 项目发展万千瓦级潮汐电站;加强对温差能综合利用的技术研究,中、长期可以考虑的是,万千瓦级温差能综 合海上生存空间系统,中大型海洋生物牧场。必须强调的是,海洋能的利用是和能源、海洋、国防和国土开发 都紧密相关的领域,应当以发展和全局的观点来考虑。这一点尚未得到应有的重视。


文章录入:ahaoxie    责任编辑:ahaoxie 
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