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海洋能發電行業項目市場分析
發布時間 2019-04-17 13:33:24 來源:中經縱橫
第一節 產品定義及應用特點
一、產品定義
海洋能發電是利用海洋所蘊藏的能量發電。海洋的能量包括海水動能(包括海流能、波浪能等)、表層海水與深層海水之間的溫差所含能量、潮汐的能量等(見潮汐電站、海洋能電站)。
海洋能通常指蘊藏于海洋中的可再生能源,主要包括潮汐能、波浪能、海流能、海水溫差能、海水鹽差能等.海洋能蘊藏豐富,分布廣,清潔無污染,但能量密度低,地域性強,因而開發困難并有一定的局限.開發利用的方式主要是發電,其中潮汐發電和小型波浪發電技術已經實用化.波浪能發電利用的是海面波浪上下運動的動能.
二、應用特點
利用潮汐發電必須具備兩個物理條件:首先潮汐的幅度必須大,至少要有幾米;第二海岸地形必須能儲蓄大量海水,并可進行土建工程。潮汐發電的工作原理與一般水力發電的原理是相近的,即在河口或海灣筑一條大壩,以形成天然水庫,水輪發電機組就裝在攔海大壩里。潮汐電站可以是單水庫或雙水庫。單水庫潮汐電站只筑一道堤壩和一個水庫。老的單水庫潮汐電站是漲潮時使海水進人水庫,落潮時利用水庫與海面的潮差推動水輪發電機組。它不能連續發電,因此又稱為單水庫單程式潮汐電站。新的單水庫潮汐電站利用水庫的特殊設計和水閘的作用既可漲潮時發電,又可在落潮時運行,只是在水庫內外水位相同的平潮時才不能發電。這種電站稱之為單水庫雙程式潮汐電站,它大大提高了潮汐能的利用率。
為了使潮汐電站能夠全日連續發電就必須采用雙水庫的潮汐電站。雙水庫潮汐電站建有兩個相鄰的水庫,水輪發電機組放在兩個水庫之間的隔壩內。一個水庫只在漲潮時進水(高水位庫),一個水庫(低水位庫)只在落潮時泄水;兩個水庫之間始終保持有水位差,因此可以全日發電。由于海水潮汐的水位差遠低于一般水電站的水位差,所以潮汐電站應采用低水頭、大流量的水輪發電機組。目前全貫流式水輪發電機組由于其外形小、重量輕、管道短、效率高已為各潮汐電站廣泛采用。
第二節 海洋能發電行業發展歷程
我國潮汐發電量僅次于法國、加拿大,位居世界第三位。我國潮汐能的開發始于20世紀50年代,1957年在山東建成了第一座潮汐發電站;1978年山東乳山縣白沙口潮汐電站開始發電,年發電量230萬千瓦時;1980年8月4日我國第一座“單庫雙向”式潮汐電站—浙江樂清灣江廈潮汐試驗電站正式發電。具體來看,分為以下幾個階段:
1、20世紀80年代初至80年代中期
海洋能開發利用研究受到眾多部門、單位和專家的重視。參與海洋能開發利用研究的專業單位和電站等最多時達近50個。其中波浪能最多,其次是潮汐能。全國和省級(浙閩)的大型學術研討和潮汐電站選址考察活動接連不斷。各地新建、續建、擴建、技術改造、設備更新的潮汐電站陸續完成。至80年代中期建成并長期運行發電的潮汐電站達8座。
2、20世紀80年代中期至90年代中期
浙閩兩省對幾個大中型潮汐電站進行了考察選址、規劃設計和預可行性研究。隨著改革的深入和計劃經濟向市場經濟的過渡,由于海洋能技術研究未列入“七五”科技計劃,研究經費困難等原因,80年代末參與海洋能技術研究的專業單位很快減少,至90年代中期僅剩四五個,主要是開展海洋能資源、潮汐能、波浪能和潮流能技術研究。溫差能、鹽差能研究已停頓。由于大電網向沿海農村擴展延伸,多數潮汐電站因社會作用下降,經濟效益降低,設備老化等原因而相繼停止運行發電,仍在運行發電的僅剩3座。
3、20世紀90年代中期至本世紀初
在制訂“九五”計劃前,國家有關部門和專家一致認為中國潮汐能開發利用的科技水平在設計研究和機械制造等方面均已具備研建萬千瓦級潮汐電站的條件。國家各有關部、委、局對海洋能開發利用的重視達到前所未有的高度,均把開發海洋能特別是中型潮汐能電站列入“九五”計劃。在國家國民經濟和社會發展“九五”計劃中,把潮汐電力列入工業·電力項的內容。浙閩兩省有關部門積極爭取國家立項,研建中型潮汐電站。但是,由于種種原因,主要是投資不落實,終究沒有立項開始中型潮汐電站的研建。潮汐能項目也未列入科技計劃,因此90年代末潮汐能研究被擱置,幾年中亦沒有政府部門支持較大規模的潮汐能利用活動。但是,在浙江、上海等地仍有專家和有識之士為研建長江口北支和錢塘江口等大型潮汐電站四處奔走游說,并向國家領導人報告和向省市人大、政協提案或向媒體呼吁。
4、2006年以來
近幾年由于國家頒布、實施了《可再生能源法》等一系列鼓勵可再生能源開發的法規、政策,為海洋能開發利用創造了良好的大環境。2008年3月在杭州召開的中國可再生能源學會海洋能專業委員會成立大會及第一屆學術交流會表明,中國海洋能開發己復蘇,并出現蓬勃發展的良好勢頭。據初步統計,全國正在或準備參與海洋能研發的單位已有近50個,副教授以上的專家已達160人以上,表明初具規模的中國海洋能研發隊伍已經形成。有不少著名大學和科研、設計院所已經或準備整合人才、設備等資源,成立專門機構,重新或開始開展海洋能技術研發,有的已在承擔國家和省的海洋能研究課題,其中有國家“863”計劃的9個課題,支撐計劃1個專項6個課題,國家“908”專項的3個專題,以及自然科學基金課題等。
另外,中國海洋石油總公司、華能集團公司、大唐集團公司、國電龍源集團公司等國內常規能源集團公司已開始關注海洋能,并且杭州和廣州已創立了三家參與海洋能開發的民營公司,兩家致力于海洋能技術研發,一家以投資海洋能開發為目標。這些事實表明,常規能源集團和民營資本已看到了我國海洋能開發產業化的曙光。略……
第三節 我國經濟發展環境分析
一、2009年宏觀經濟運行分析
初步測算,2009年全年國內生產總值335353億元,按可比價格計算,比上年增長8.7%,增速比上年回落0.9個百分點。分季度看,一季度增長6.2%,二季度增長7.9%,三季度增長9.1%,四季度增長10.7%。分產業看,第一產業增加值35477億元,增長4.2%;第二產業增加值156958億元,增長9.5%;第三產業增加值142918億元,增長8.9%。
1、農業生產繼續穩定發展,糧食實現連續六年增產。
全年糧食總產量達到53082萬噸,比上年增長0.4%,連續6年增產。其中,夏糧產量12335萬噸,增長2.2%;早稻3327萬噸,增長5.3%;秋糧37420萬噸,下降0.6%。油料產量預計增長5%左右,糖料下降9%左右。肉類產量保持穩定增長,全年豬牛羊禽肉產量7509萬噸,增長5.0%。其中,豬肉產量4889萬噸,增長5.8%。生豬出欄6.4億頭,增長5.7%;生豬存欄4.7億頭,增長1.5%。
2、工業生產逐季回升,實現利潤由大幅下降轉為增長。
2009年全年規模以上工業增加值比上年增長11.0%,增速比上年回落1.9個百分點。其中,一季度增長5.1%,二季度增長9.1%,三季度增長12.4%,四季度增長18.0%。分經濟類型看,國有及國有控股企業增長6.9%;集體企業增長10.2%;股份制企業增長13.3%;外商及港澳臺投資企業增長6.2%。分輕重工業看,重工業增長11.5%,輕工業增長9.7%。分行業看,39個大類行業全部實現同比增長。分地區看,東、中、西部地區分別增長9.7%、12.1%和15.5%。工業產銷銜接狀況良好,全年規模以上工業企業產銷率達到97.67%。
3、投資持續快速增長,涉及民生領域的投資增長明顯加快。
2009年全年全社會固定資產投資224846億元,比上年增長30.1%,增速比上年加快4.6個百分點。其中,城鎮固定資產投資194139億元,增長30.5%,加快4.4個百分點;農村固定資產投資30707億元,增長27.5%,加快6.0個百分點。在城鎮投資中,第一產業投資增長49.9%,第二產業投資增長26.8%,第三產業投資增長33.0%。分地區看,東部地區投資增長23.9%,中部地區增長36.0%,西部地區增長35.0%。涉及民生領域的投資大幅增長。全年基礎設施(扣除電力)投資41913億元,增長44.3%。其中,鐵路運輸業增長67.5%,道路運輸業增長40.1%,城市公共交通業增長59.7%。居民服務和其他服務業增長61.8%,教育增長37.2%,衛生、社會保障和社會福利業增長58.5%。全年房地產開發投資36232億元,增長16.1%,增速比上年回落4.8個百分點。
4、市場銷售增長平穩較快,部分產品銷售快速增長。
全年社會消費品零售總額125343億元,比上年增長15.5%;扣除價格因素,實際增長16.9%,實際增速比上年同期加快2.1個百分點。其中,城市消費品零售額85133億元,增長15.5%;縣及縣以下消費品零售額40210億元,增長15.7%。分行業看,批發和零售業消費品零售額105413億元,增長15.6%;住宿和餐飲業消費品零售額17998億元,增長16.8%。在限額以上批發和零售貿易業商品零售中,除通訊器材類外,其他20類商品零售均實現較大幅度增長。其中,服裝、鞋帽、針紡織品類增長18.8%,家具類增長35.5%,汽車類增長32.3%。
5、居民消費價格和生產價格全年下降,年底出現上升。
2009年全年居民消費價格比上年下降0.7%。其中,城市下降0.9%,農村下降0.3%。分類別看,八大類商品價格四漲四落:煙酒及用品上漲1.5%,醫療保健和個人用品上漲1.2%,食品上漲0.7%,家庭設備用品及維修服務上漲0.2%;居住下降3.6%,交通和通信下降2.4%,衣著下降2.0%,娛樂教育文化用品及服務下降0.7%。居民消費價格11月份同比漲幅由負轉正,當月上漲0.6%,12月份上漲1.9%。全年工業品出廠價格下降5.4%,12月份由負轉正,當月上漲1.7%。全年原材料、燃料、動力購進價格下降7.9%;商品零售價格下降1.2%。
6、進出口總額全年下降,自11月份由降轉升。
2009年全年進出口總額22073億美元,比上年下降13.9%。11月份進出口總額同比漲幅由負轉正,當月增長9.8%,12月份增長32.7%。全年出口12017億美元,下降16.0%;進口10056億美元,下降11.2%。進出口相抵,貿易順差1961億美元,比上年減少994億美元。
7、城鄉居民收入穩定增長,就業形勢好于預期。
2009年全年城鎮居民家庭人均總收入18858元。其中,城鎮居民人均可支配收入17175元,比上年增長8.8%,扣除價格因素,實際增長9.8%。在城鎮居民家庭人均總收入中,工資性收入增長9.6%,經營凈收入增長5.2%,財產性收入增長11.6%,轉移性收入增長14.9%。農村居民人均純收入5153元,比上年增長8.2%,扣除價格因素,實際增長8.5%。其中,工資性收入增長11.2%,第一產業生產經營收入增長2.2%,二、三產業生產經營收入增長10.0%,財產性收入增長12.9%,轉移性收入增長23.1%。全年城鎮就業人員比上年凈增910萬人。年末農村外出務工勞動力1.49億人,比一季度末增加170萬人。
8、貨幣供應量增長較快,新增貸款大幅增加。
2009年12月末,廣義貨幣(M2)余額60.6萬億元,比上年末增長27.7%,增幅同比加快9.9個百分點;狹義貨幣(M1)22.0萬億元,增長32.4%,加快23.3個百分點;市場貨幣流通量(M0)38246億元,增長11.8%,回落0.9個百分點。金融機構各項貸款余額40.0萬億元,比年初增加9.6萬億元,同比多增4.7萬億元。
當前世界經濟復蘇的基礎還比較脆弱,國內經濟運行中還存在一些不確定因素。面對困難和機遇并存的復雜形勢,我們要堅定不移地貫徹中央經濟工作會議的各項部署,深入貫徹落實科學發展觀,保持宏觀經濟政策的連續性和穩定性,著力提高政策的針對性和靈活性,進一步提高經濟增長的質量和效益,加快推動經濟發展方式轉變和經濟結構調整,積極推進改革開放和自主創新,注重改善民生和保持社會和諧穩定,加強統籌國內國外兩個大局,努力實現國民經濟平穩較快發展。
二、2010年觀經濟展望
當前,我國經濟社會發展仍處在企穩回升的關鍵時期。在國際環境不確定性較大、國內自主增長動力不足的大背景下,2010年我國宏觀調控將面臨更加復雜的環境,既有可能在經濟回升過程中因繼續“保增長”的政策力度過猛導致投資過快增長和通貨膨脹壓力明顯上升,也有可能因刺激經濟增長的政策力度減弱過快,經濟出現二次下滑。三種情景下的中國經濟走勢預測如下:
1、GDP增長8.5%左右的平穩增長情景
如果2010年全球經濟緩慢復蘇,使中國外部經濟環境有所好轉,出口下滑和外資下降局面逐步改觀。國內現有政策取向基本保持不變,將保持經濟平穩較快發展和大力推進結構調整作為宏觀調控的主要任務,繼續實行積極的財政政策,財政赤字占GDP的比重保持在3%左右;繼續實行適度寬松的貨幣政策,廣義貨幣供應量(M2)余額同比增長率年內逐步控制到18%左右,新增貸款規模全年控制在8萬億元以內,企業從證券市場融資規模大于2009年,全社會資金較為寬松;固定資產投資政策體現有保有壓的結構性調控取向,一方面為民間投資創造相對寬松的政策環境,房地產投資較快增長,企業技術升級投資項目增多;另一方面堅決抑制重復建設投資項目的新開工,政府基礎設施投資重點保在建項目,壓新鋪攤子。在這一情景下,由于政府經濟刺激政策的新增量小于2009年,國內外市場環境好轉但不足以刺激企業大規模增加投資,經濟自主性增長動力有所提高但仍未全面恢復,國民經濟保持平穩增長態勢,GDP增速大體與2009年持平。由于中國經濟在長期潛在增長區間下限運行,總量上供過于求仍是經濟運行的基本特征,當年不會出現明顯的通貨膨脹,預計居民消費價格將上漲2.5%左右;就業和國際收支狀況將進一步好轉。
2009年新開工項目規模很大,投資增長慣性較強;房地產投資加快的趨勢仍將延續;但政府投資項目不再大規模鋪新的攤子,新增信貸規模減少和對重復建設的政策約束對投資增長將產生一定抑制作用。綜合考慮上述因素,預計2010年固定資產投資名義增速為31%左右,大體與2009年持平,但扣除價格因素后的實際增速低于2009年。
2010年,消費保持平穩增長具備諸多有利因素,城鄉居民收入水平持續增長為擴大消費增強了后勁,醫改新方案等社會保障制度建設有助于減輕居民消費的后顧之憂,儲蓄消費型增長模式使我國消費有較強穩定性。但經濟型轎車減稅、家電下鄉、家電和汽車摩托車以舊換新等擴大消費政策可能出現政策效應遞減。預計社會消費品零售總額增長18.5%,實際增長15.6%,略低于2009年水平。
外貿出口有望恢復正增長。世界經濟由大幅負增長轉為小幅正增長是中國出口恢復增長的基礎性因素。數量分析顯示,中國出口量對世界經濟總量彈性為5.3,即世界經濟每上升或下降一個百分點,中國出口量隨之上升或下降5.3個百分點。2010年世界經濟如果實現2%以上的增長,我國外貿出口增速有望達到10.8%左右;內需強勁有助于拉動進口需求進一步加速,預計進口增長13.5%;實現外貿順差2200億美元左右,大體與2009年持平。發達國家居民家庭儲蓄率上升,將在一定程度上影響對中國商品的需求。貿易保護主義進一步加劇,貿易摩擦明顯增多,我國外貿出口形勢并不樂觀,難以回升到2008年的進出口絕對額水平。
2010年,為防止未來通貨膨脹壓力過大,不宜進一步加大擴張性政策力度,貨幣信貸真正回歸適度寬松局面,如果確能實現經濟平穩增長情景,同時大力推進結構調整和體制改革,將有利于經濟可持續發展,并減少擴張性政策的后遺癥,這是最值得爭取的情景。
2、GDP增長9%以上的強勁復蘇情景
如果世界主要經濟體為促進經濟加速復蘇,目前施行的擴張性經濟政策2010年全年都不退出,貿易保護主義得到抑制,全球貿易重新活躍,世界經濟和貿易全面回升,同時,人民幣匯率繼續保持基本穩定,前期出臺的刺激外貿政策不變,則我國外貿出口增速可能達到20%以上,進口增速達到21.5%,外貿順差比上年增長15%左右,凈出口對我國經濟有明顯的正拉動作用。
國內繼續實施應對國際金融危機的一攬子計劃,將保持經濟平穩較快增長作為宏觀調控的首要目標,繼續實行積極的財政政策,財政赤字占GDP的比重略超過3%;繼續實行適度寬松的貨幣政策,廣義貨幣供應量(M2)余額同比增長率年末控制到20%左右,新增貸款規模全年控制在10萬億元以內,證券市場活躍,全社會資金十分寬裕。財政和信貸資金有效帶動社會資金的投入,房地產開發投資重新恢復快速增長,十大產業調整和振興規劃實施進展順利,一批科技含量較高的產業投資項目上馬,固定資產投資名義增速高于2009年,實際增速與2009年持平。企業設備利用率回升較快,就業狀況明顯好轉,城鄉居民收入增速提高,城鄉消費品市場繁榮活躍。在這一情景下,國民經濟出現強勁復蘇態勢,GDP增速超過9%。但世界經濟加速復蘇可能使我國輸入性漲價因素增多,居民消費價格和工業品出廠價格回升較快,分別上漲3.2%和7.5%左右。國內外流動性過份充裕局面會為未來通貨膨脹留下隱患。同時,經濟增速回升快,經濟結構調整不充分,產能過剩矛盾進一步加劇,不利于經濟可持續發展。
3、GDP增長8%以下的繼續調整情景
如果世界主要經濟體目前實施的擴張性政策較快退出,多數國家采取提高利率等手段收緊銀根,由于各國經濟內生增長動力較弱,企業設備利用率和就業率回升緩慢,世界產業結構將展開深度調整;同時,貿易和投資保護主義盛行,國際貿易回升乏力,跨國投資陷入停滯。在這一情景下,世界經濟增長可能低于2%,我國對外貿易和利用外資的國際環境沒有大的改善,出口僅增長6%,進口增長11%,外貿順差比上年下降15%左右,凈出口仍為GDP增長的負拉動因素。
如果國內實行積極的財政政策和穩健的貨幣政策,將預防通貨膨脹放在宏觀調控的突出位置;財政赤字占GDP的比重明顯小于2009年;貨幣政策操作逐步加大收緊力度,廣義貨幣供應量(M2)余額同比增長率年內控制到16%左右,新增貸款規模全年控制在6萬億元左右,證券市場交投不活躍,企業直接融資規模小于2009年,全社會資金面比2009年明顯收緊;在全力保證4萬億投資已開工項目進展的同時,嚴格控制政府投資新開工項目,房地產投資增速大體與2009年持平。由于經濟刺激政策的新增量明顯小于2009年,經濟自主性增長動力不足,固定資產投資和社會消費品零售總額實際增速均低于2009年,企業設備利用率較低,就業困難較大,國民經濟出現繼續調整態勢,GDP增速低于8%。由于中國經濟實際增速明顯低于長期潛在增長率,總量供過于求矛盾突出,幾乎沒有新漲價因素,CPI和PPI的上漲主要是翹尾因素影響,預計居民消費價格將上漲1.3%左右,PPI上漲3%左右。這一情景可借助世界性產業結構深度調整來淘汰國內一批落后企業和落后產能,也有利于防止通貨膨脹;但就業壓力增大。
第四節 行業相關政策、法規、標準
1、海洋能資源儲量巨大,國家應更加重視海洋能開發利用
根據已有的資源調查統計成果和估算結果,中國沿岸、近海及毗鄰海域的海洋能資源總儲量達25.7億kW。其中沿岸港灣內的潮汐能可開發裝機容量2179萬kW。進入中國沿岸的波浪能理論功率1285萬kW,中國近海及毗鄰海域的波浪能可開發裝機容量5.74億kW,中國近海及毗鄰海域的溫差能可開發裝機容量18.40億kW,沿岸海峽、水道的潮流能理論功率1395萬kW,沿岸河口的鹽差能、可開發裝機容量1.14億kW。特別是南海全年表、深層溫差240C以上,溫差能資源能量穩定、能量密度高、總儲量巨大、開發條件優越,可開發裝機容量達16.55億kW;舟山海域潮流最大流速4m/s以上,最大功率密度20~30kW/m2,能量密度高、儲量較大、開發條件優越。以上兩者在全世界海洋能資源中,均屬能量密度最高的優質資源,具有很高的開發價值和廣闊的開發前景。福建和浙江兩省沿海的諸多港灣平均潮差4-5m,臺灣、福建和浙江省等諸多岸段年平均波高大于1m,波功率密度3-8kW/m。后兩者雖然能量密度相對較低,但總儲量較大,有很多港灣和岸段資源開發條件優越,也具有較大的開發價值和良好的利用前景。
因為海洋能屬環境友好型能源,海洋能發電不排出C02或有害物質,大力發展海洋能開發不僅可為沿海和海島提供補充能源,還可以為減排C02,保護人類生存環境做出巨大貢獻,為此,我們應更加重視海洋能開發利用。
2、海洋能開發利用的技術政策及工作部署
根據我國海洋能的資源和技術現狀,近期(2020年前)海洋能開發利用工作應以海島提供穩定生活和生產電能及淡水的海島多能互補獨立供電系統和離岸淺海、近海波浪能、潮流能技術實用化為重點,以建成海島多能互補獨立供電示范系統和波浪能、潮流能實用電站為目標。并積極開展能為沿海提供工業電力的中型潮汐電站技術和深海溫差能技術研究,以建成中型潮汐示范電站和溫差發電示范裝置為目標,適當兼顧鹽差能技術的探索研究。
3、政策支持
海洋能開發利用關鍵技術研究與示范項目是“十一五”國家科技支撐計劃重點項目,共設100千瓦漂浮式波浪能電站關鍵技術研究與示范等6個研究課題。該項目由國家海洋局組織實施,集中了國家海洋局、中國科學院、工業和信息化部、教育部以及沿海省區市所屬的16家科研院所、大學和涉海企業的科研人員,圍繞實現我國海洋能開發利用關鍵技術的突破以及工程實用化的總體目標開展聯合攻關。2009年3月,我國第一座漂浮式海浪能發電站在浙江溫州的海邊開始建設,建成后年發電量可達10億千瓦時、年收入達到5億元。這意味著我國實現了海浪發電的技術突破。
4、促進海洋能開發利用的措施
抓緊開展全面深入地海洋能資源調查與評價研究。我國曾做過一些海洋能資源調查和研究工作,其中主要是對沿岸資源,尤以對沿岸潮汐能資源的調查最多。但是,由于重視不夠、經費不足等原因,以往的調查多是利用歷史資料并沒有進行現場調查,因此總體上調查研究工作欠全面、深入和科學細致,且離岸海域的波浪能及溫差能從未進行過資源調查。己做過的資源調查已過去20多年,由于自然演變和隨著海岸帶地區各類資源開發利用工程建設,沿岸各類海洋能的資源和開發利用環境已發生了較大變化。因此,為適應未來海洋能資源開發利用制定政策和編制規劃及選址等需要,應抓緊開展全面深入地全海域、各類海洋能資源的調查和研究評價。尤其是那些從未調查過的資源和海域,以及雖然該資源調查過但卻漏做的,如沿岸急流區的潮流能、大浪區的波浪能、港灣外的潮汐能資源等,均應在調查中給予重點關注。
制定加快海洋能資源開發的有力政策和保護海洋能資源的有效措施。20世紀90年代以來,國家和各省市、縣相繼編制了海洋功能區劃,由于以往對海洋能開發利用不夠重視,各類海洋能開發功能有的已列入,有的未列入,但總體上對海洋能開發功能保護不夠,因此不少海洋能資源的優良港灣、岸段已被火電站、港口碼頭等工程擠占或嚴重影響,已無開發的可能性,并且很多開發建設工程項目還在規劃、進行之中。對此,向各級政府建議:把各地海洋能資源的優良港灣、岸段、地點的“海洋能開發功能”列入海洋功能區劃,加以保護;加大對海洋能資源調查評價、技術研究及開發利用的投資力度,促進海洋能技術研發和電站建設的發展。略……
第五節 產品技術發展現狀
40年來我國海洋能資源的開發利用取得了一定的發展,尤其是改革開放以來,逐漸在潮汐能、波浪能發電技術的研究和開發利用方面形成了一些較為成熟的技術,具備了一定的開發利用規模,有了一支較為穩定的科技隊伍。
經過多年研究試點,我國潮汐發電行業在技術上日趨成熟,在降低成本、提高經濟效益方面也取得了較大進展。近年來,我國潮汐能開發進程加速,潮汐電站建設掀起新高潮,已經建成一批性能良好、效益顯著的潮汐電站。如2008年,福建八尺門潮汐能發電項目正式啟動;2009年5月,浙江三門2萬千瓦潮汐電站工程啟動?,F在,我國潮汐發電量僅次于法國、加拿大,位居世界第三位。專家認為,我國沿海必將不斷地有更多、更大的潮汐電站建成。潮汐能發電技術前景廣闊。
海浪發電機是利用海浪的上下垂直位移作為動力,轉動水能發電機轉化為電能,為匹配小型農用額定功率100千瓦,電壓400伏,電流180.5安,轉速750轉/分的小型農用水能發電機,安裝在浪差0.5-6米的高處或600噸以上船上,有2米的浪壓,單機可發出120千瓦-250千瓦/小時的電能,3-5米的浪壓可發出1萬千瓦至5萬千瓦/小時電能。將這一套發電設備安裝在輪船上,總重量為2噸左右,不僅不會影響船的航速而且能夠起到助推作用。因整個地球的大陸架都被海洋包圍著,所以全世界都需要其相關技術。
但與先進國家海洋能開發利用的速度和規模相比,我國海洋能資源開發利用的水平還比較低,差距較大。目前國內外的海洋能技術都處在逐漸研發的過程中,此時誰占領了技術的制高點,誰就是未來市場的把握者。因此,自主創新的重要性毋庸贅言。在海洋能技術市場,誰先把它研發出來,變成統治市場的技術,誰就會占盡優勢。
第六節 產品工藝特點或流程
潮汐能利用的主要方式是發電,潮汐發電的工作原理與常規水力發電的原理類似,它是利用潮水的漲、落產生的水位差所具有的勢能來發電。由于蓄積的海水流量較大,但落差不大,并且呈間歇性,因此潮汐發電的水輪機的結構要適合低水頭、大流量的特點。
開發潮汐能,具體地說,就是在有條件的海灣或感潮河口建筑堤壩、閘門和廠房,將海灣(或河口)與外海隔開圍成水庫,并在閘壩內或發電站廠房內安裝水輪發電機組。對水閘適當地進行啟閉調節,使水庫內水位的變化滯后于海面的變化,庫側水位與海側潮位就會形成一定的高度差(即工作水頭),從而驅動水輪發電機組發電。從能量的角度來看,潮汐發電就是將海水的勢能和動能,通過水輪發電機組轉化為電能的過程。
雙向運行潮汐電站工作原理示意圖
為了調節水位,使發電盡量平穩,人類在開發利用潮汐資源的過程中提出了多種開發方式,其中最主要有單庫單向、單庫雙向和雙庫單向三種開發方式:
潮汐發電三種不同開發方式示意圖
在單向方式中水頭變化范圍較小,平均工作水頭略高,這樣可以減少水輪機的數量和尺寸,從而減少潮汐電站的投資;而在潮差較小、海灣條件允許的電站,采用雙向工作比較有利。
海浪發電技術其主要特點有:
1、技術含量高:將浮力、重力與波浪力有機的巧妙利用,攻克了海浪隨機性強,難以開發利用這一世界難題,填補了我國漂浮式海浪發電技術一項空白;
2、無污染:利用潔凈、可再生能源“海浪”發電;
3、適應性廣:可適應各種海況海域,是離岸的真正意義上的海浪發電站(國內外海浪發電站大都建在海岸上);
4、耐久性強:設計新穎、結構合理、安全牢固設有特殊的防護裝置,可防百年一遇的狂浪,使用壽命為15年;
5、體積小、裝機容量大:每座基礎直徑16m,單座海浪發電站安裝50kw發電機6臺,總裝機容量為300kw;
6、可產業化發展:模塊化設計,工廠制造、海上安裝、方便快捷、建設周期短、投入成本約0.85萬元/kw。略……
第七節 國內外技術未來發展趨勢分析
隨著新能源的開發,海洋能技術迅速發展。目前已經進入利用這些技術大力發電的新階段其中發展得較快的有潮汐能、海洋熱能轉換和波能。其次是海流能、鹽度差能、海洋風能。發展得最成熟的潮汐能,法國有兆瓦的朗斯潮汐發電站。其它國家還有些較小型的成熟的潮汐電站。2009年加拿大在北美建立了第一個潮汐電站,即采用現有的流休控制泵在芬迪灣新斯科舍的安納波利斯羅亞爾建造的兆瓦潮汐電站。
1、美國
美國最有前途的潮汐站址是北緬因和阿拉斯加。夏威夷附近和日本島地區已有兆瓦的中型實驗發電站。計劃在夏威夷湖島用私人資金建造一座兆瓦的電站。美國政府已為開發技術和制定規劃儲備了資金,用以支持以后幾年某些特殊地區的中級型的開發。美國建立系統最有希望的地區是夏威夷和波多黎各外。墨西哥灣和佛羅里達外海也可能開發,但是,這些地區需要支撐發電站的浮動平臺。這種平臺的深海錨泊和電纜是現代技術所達不到的。
美國佛羅里達州的研究人員正在試驗水下渦輪發電,以期利用海水流動發電。這種發電的成本是低廉的,將可能取代部分對氣候變暖有影響的燃油和燃煤電廠。
他們認為把發電機等設施放入海洋深處有很多困難。我們的目的是利用水漲水落帶動深水區所產生的能量,他的團隊正在兩個島之間進行測試,在水下九米處測試水力渦輪機的發電能力。
2、英國
英國ITPower公司最初涉及海洋能技術領域是開發seanow海流渦輪機。該項目是公司早期項目的進化式開發,包括零水頭浮子式水電機組。
ITPower公司牽頭Seaflow計劃,是整個項目的管理者,成立了一家新的公司——海流渦輪機有限公司(MCT)擔當開發主力,并擁有知識產權。該項目的成果是雙葉片的300kW水平軸渦輪機,是世界第1個商業規模開發海流的試驗工程。MCT公司現在是一家獨立于ITPower公司的企業,正在推進該技術。
開拓創新的經驗使得ITPower公司在海洋能系統領域不斷創新,繼續開發新技術。其中最重要的是脈沖潮汐公司開發的脈沖潮汐系統和離岸波能有限公司(OWEL)的波能轉換器(WEC)系統,分別是潮流能轉換器和浮子式波能轉換器。
在開發過程中,技術發明人都得借助ITPower公司在開發海洋能系統方面的經驗。ITPower公司組建風險團隊,領導申請籌資并管理項目。這種模式成功地為發明人獲取將一項前端技術推向商業化應用所需的資金和專門知識提供了一種手段。
3、日本
日本三井造船公司近日宣布,該公司將與出光興產、日本風力開發公司聯合在太平洋沿海建設日本國內首個海浪發電站,電站預計于2012年建成并投入運營。東京都政府也將予以配合。目前,對于建站海域的調查論證工作等已經開始。建站候選區域選定后,將于2011年開始進行確證實驗,2012年發電規模約為2萬千瓦的海浪發電站將建成投入運營。
著眼于商業化,從2011年開始進行發電規模為1000~2000千瓦級的確證實驗。發電站的建設區域將選在距陸地約10公里、水深為50~200米的海上。據稱,確證實驗設備的建設投資約10億日元。
海浪發電的原理是利用海浪在海面上下起伏時所產生的能量所發的電。與太陽能發電等不同,海浪是24小時可以利用的能源,因此受到人們的關注。預計今后世界各國對海浪發電的應用將趨向高漲。略……
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