Page 57 - 电力与能源2022年第六期

李文清, 等: 海洋能技术发展现状及其在上海地区的适应性 5 9
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表 1 各类海洋能介绍
发电种类 能量来源 技术原理 基本环境要求 优点 缺点
月球、 太 阳 等 的 引 力
潮汐升降运动推 动 水 潮汐 幅 度 至 少 几 米; 机组 出 力 有 间 歇 性,
作用引起地球表 面 海 发电 清 洁; 不 污 染 环
潮汐能 轮发 电 机 组 发 电, 将 地形可进行土建 以 储 不便 于 并 网 运 行; 需
水周期性涨落所 引 发 境; 不影响生态平衡
势能转化为电能 存海水 要筑坝建电站
的水位差带来的势能
涨潮 和 退 潮、 温 度、 盐
因置 于 水 下, 存 在 安
度分布 不 均 或 是 海 面 海水流动时的能 量 推 流速峰 值 大 于 2 m · 规律 性 较 强; 能 量 密 装维 护、 海 洋 环 境 中
潮流能 上风的 作 用 产 生 的 海 动水 轮 机 旋 转, 水 流 s 的地方( 沿海水 域 度高; 环境友好 的载荷与安全性 能 等
-1
水大规 模 方 向 基 本 稳 的动能转换为电能 高度局部化地区) 1 ]
[
定的流动带来的动能 关键技术问题
捕获波浪能并将 其 转 能 流 密 度 大 于 2kW 能量密度与转化率低;
海洋表面所具有 的 动 质量 好; 蕴 藏 量 特 别
波浪能 换为某种特定形 式 的 · m -1 ; 波高在 0.5~ 易受海洋灾 害 性 气 候
能和势能的总和 是冬季较大; 分布广
机械能或电能 4m 侵袭; 经济效益差
热带和副热带海 区 表 通过透平将表层 温 海 成本高, 发 电 量 少; 热
清洁 能 源; 缓 解 全 球
面温海水与深层 冷 海 水( 约 25 ℃ ) 与 深 层 适宜开发的地区 温 差 循环 效 率 低; 污 染 环
温差能 变暖; 可 结 合 海 水 养
水间存在温差而 蕴 藏 冷海水( 约 5 ℃ ) 之间 范围为 18~20 ℃ 境; 换 热 器 易 发 生 腐
殖; 节省燃料
的热能 的温差转化为电能 蚀及生物附着
江河淡水与海洋 咸 水 混合界面放置特 殊 半
交汇, 或 不 同 盐 度 的 透膜, 引 发 淡 水 单 方 河海 交 界 处, 具 有 淡 资源具有明显的 季 节
可 开 发 量 大;稳 定
盐差能 海水 混 合 时, 在 其 界 向流 入 海 水, 使 海 水 水 和 盐 水 浓 度 差 的 发电 变化; 技 术 难 题 尚 未
面上产生的巨大 的 渗 侧体 积 增 加, 利 用 此 地方 攻克; 缺少环境评估
透压所蕴藏的势能 势能驱动水轮机发电

图 2 全球和我国海洋能技术发展阶段
( 2 ) 海洋能技术发展聚焦“ 学研”, 创新生态圈
图 1 全球海洋能融资金额和波浪能市场价值预测
数十年, 我国尚处于示范推广阶段。潮流能发电 尚缺“ 产用”。我国海洋能技术研究大多正处于试
验示范阶段, 并没有形成规模化产业链, 技术研究
技术欧洲最为成熟, 全世界最大的潮流能发电计
第一梯队为浙江大学、 哈尔滨工程大学、 林东集
划为英 国 的 “ Me yg en ”, 总 装 机 容 量 将 达 到 规 模
团、 中国科学院广州能源研究所、 国家海洋技术中
398GW , 我 国 浙 江 LHD 成 功 并 网 单 机 为 1.6
心、 中国海洋大学、 哈电集团、 上海交通大学等学
GW 的潮流能示范项目。海洋能技术创新程度由
校和企业。目前仅有联合动力公司的 300kW 潮
低到高依次为技术原理形成阶段、 装置设计阶段、
流能发电机组、 浙江大学研制的 650kW 海流能
样机制造阶段、 海试阶段、 示范推广阶段和规模化
发电机组、 广州能源所研建的 10kW 波浪能发电
阶段。波浪能国内外技术水平发展阶段相近, 目
装置, 作为自主研发的研究成果获得了海洋科学
前已解决早期波浪能装置在运行中遭受海浪和风
技术奖及教育部科学技术奖, 并且这些项目均已
浪破坏带来的工况问题, 进入 海 试 阶 段。以 美、
日、 法等国为代表的发达国家, 温差能发电技术处 实现并网。
于示范推广阶段, 我国还处于试验验证阶段。在 2 上海地区发展海洋能的优劣势分析

全球范围内, 盐差能技术尚处于实验室研究阶段,
上海作为沿海国际化大都市, 具备海洋能发
无成熟示范装置, 我国则处于技术原理研究阶段,
展的有利资源条件、 政策优势以及科创环境, 开展
见图 2 。