驶上发展快车道的潮流能应用

来源:中国海洋报   发布时间:2016-08-09 10:53:27 

浙江舟山联合动能研建的3.4兆瓦模块化潮流能发电机组总成平台下水

■王冀

  潮流能是指月球和太阳的引潮力使海水产生周期性的往复水平运动而形成的动能。与潮汐能相比,潮流能是从潮汐(或其他海流)中获取能量的另一种不同方法,潮流能的设备直接置于水中,通过水的水平流动产生能量。潮流能主要集中在群岛地区的海峡、水道及海湾的狭窄入口处,受海岸形态和海底地形等因素影响,流速较大,伴随而来的能量也巨大。

  潮流能的发电原理和风力发电类似,即把水流的动能转化为机械能,进而再将机械能转化为电能。潮流能发电技术按照水轮机组主要包括垂直轴潮流能发电技术和水平轴潮流能发电技术。垂直轴潮流能发电技术是采用水流方向与叶轮旋转轴垂直的潮流能水轮机,通过水轮机叶轮捕获潮流能,海水流经桨叶产生垂直于水流方向的升力,使叶轮旋转,通过机械传动驱动发电机转动发电的潮流能发电技术。水平轴潮流能发电技术是采用水流方向与叶轮旋转轴平行的潮流能水轮机,通过水流推动桨叶旋转发电的潮流能发电技术。其他潮流能发电技术还包括振动水翼式潮流能发电技术、链式潮流能发电技术等,但目前应用较少。

  目前,在全世界范围内都展开了潮流能利用技术的研究,超过25个国家正在积极参与到海洋能的开发与利用中,其中有13个国家致力于潮流能技术的开发,相信潮流能必将是未来海洋能开发的重点。

  英国洋流涡轮机公司(MCT)是潮流能发电技术的领军者。该公司研制的水平轴式潮流发电装置是世界上首台商业规模的潮流发电装置,并成功在英国布里斯托尔海峡进行试验,当时装机容量达300千瓦。这台潮流发电装置的改进型——潮流发电装置(SeaGen-S系列)装机容量将从1.2兆瓦增至2兆瓦。

  我国潮流能资源丰富,但分布不均。我国近海99个主要水道的潮流能资源理论装机容量为833万千瓦。其中,浙江省近海潮流资源最为丰富,约为519万千瓦,占到了全国潮流能资源总量的50%以上。我国潮流能开发利用技术研究开始于20世纪80年代,近年来在国家相关科技计划和海洋能资金的支持下得到快速发展。其中起步较早的是垂直轴潮流能装置研发,但装置较少,代表性技术有哈尔滨工程大学研发的“万向”系列、“海能”系列垂直轴潮流能发电装置。水平轴装置研发起步较晚,但发展迅速。浙江大学在舟山海域建成了实海况潮流能发电示范型电站,实现60千瓦水平轴潮流能发电机组海岛微网试验运行和120千瓦水平轴潮流能发电机组并网运行,并实现样机列阵运行。截至目前,两台机组累计发电量已超过3万度,刷新了我国潮流能装置发电纪录。浙江舟山联合动能新能源开发有限公司研建的3.4兆瓦模块化潮流能发电机组总成平台已成功下水,727日,该平台7个模块中的两个模块共1兆瓦发电机组成功下海发电,刷新了我国潮流能发电装置装机规模纪录,为我国潮流能规模化应用迈出了坚实的一步。

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