中國儲能網(wǎng)訊:連接北海與大西洋的海峽,水流速度超過每小時11英里。蘇格蘭希望在這寒冷的水域能找到能源未來,而未來不是隱于海底石油層,是通過對水流的控制獲得能量。
這里應(yīng)是全世界發(fā)展潮汐能的最好地點之一,原因是水流速度適中、不太深的海底,以及與該國能源網(wǎng)絡(luò)不太遠(yuǎn)的距離。牛津大學(xué)調(diào)查顯示,理論上彭特蘭灣產(chǎn)生的電力接近蘇格蘭目前所消耗的一半。
接下來兩年,旨在利用彭特蘭灣潛力的MeyGen公司計劃在海底安裝4臺渦輪機,類似于現(xiàn)代風(fēng)力渦輪機,但驅(qū)動力是水而不是空氣,渦輪機陣列將跟隨潮汐節(jié)奏律動。如果一切順利,陣列可擴展到269臺渦輪機,將使其成為世界最大潮汐能項目。在某種程度上,潮汐能是未來世界最有前途的能源之一,但也可能是最不切實際的,其能否成功便系于這些雄心勃勃的計劃。2016年,MeyGen公司將通過渦輪機向陸上電網(wǎng)送電。該公司稱,最終發(fā)電容量可接近400兆瓦,可為17.5萬戶蘇格蘭家庭提供電力。
人類自19世紀(jì)中葉就開始利用潮汐能,但潮汐能從未成為世界能源結(jié)構(gòu)的重要組成部分。目前它占全球能源供應(yīng)不足0.001%。潮汐能是可再生能源中最具挑戰(zhàn)性的來源之一,不僅因為操作和維護設(shè)備的條件復(fù)雜,而且擔(dān)心其會對海洋生物產(chǎn)業(yè)造成影響。近年來,由于對氣候變化的關(guān)注,對潮汐能的興趣和投資已大幅上升。
潮汐能的魅力顯而易見,有很多無法替代的優(yōu)點。如水力渦輪機隱藏在海浪之下,不會破壞任何景觀,對潮汐預(yù)測的準(zhǔn)確性遠(yuǎn)超過對風(fēng)的預(yù)測。在特定時間內(nèi),通過渦輪機的水量越大,產(chǎn)生的功率越大。
不過,與幾十年前開始起步的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)相似,潮汐能的發(fā)展正經(jīng)歷不斷襲來的“陣痛”。隨著技術(shù)改進(jìn)和成本下降,近期太陽能發(fā)電量暴漲,超過2000年的10倍。要想成為綠色電力的主要來源,潮汐能或許也會遵循類似的發(fā)展路徑。
第一個商用潮汐發(fā)電站50多年前建在法國朗斯河上,現(xiàn)在6個商業(yè)潮汐發(fā)電站正在運行中,包括位于韓國的2011年上線的254兆瓦的潮汐發(fā)電站。容量為1320兆瓦的韓國仁川潮汐發(fā)電站正在建設(shè)中,預(yù)計2017年完工,屆時其將成為世界最大潮汐發(fā)電站。
英國不僅有機會利用豐富的潮汐能資源,而且有機會擁有潛在的海洋能源技術(shù)。這些希望都寄托在MeyGen公司的“內(nèi)聲項目”上,該項目是彭特蘭灣和奧克尼群島海洋能源計劃9個項目中最大的一個,目前仍處于發(fā)展的早期階段,只有取得階段性進(jìn)步后才會進(jìn)行下一步擴展。
此外,潮汐能項目可幫助英國實現(xiàn)歐盟要求的2020年15%的電力來自可再生能源的目標(biāo)。英國政府估計,波浪和潮汐能總和最終可為英國提供20%的電力。但到2013年底,英國潮汐能總裝機容量僅為7.2兆瓦。
彭特蘭灣的能源發(fā)展仍處于起步階段,任何地方的潮汐能發(fā)電項目都要克服一些困難。雖然潮汐能渦輪機原型已被開發(fā),但技術(shù)尚未完全商業(yè)化。2012年,Verdant電力公司獲得聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會頒發(fā)的全美首個商業(yè)潮汐能發(fā)電許可,獲準(zhǔn)在紐約市東河建試點項目。今年起,Verdant電力公司有權(quán)限安裝30臺第五代潮汐渦輪機,總發(fā)電能力約1兆瓦。
技術(shù)挑戰(zhàn)比預(yù)期要大。潮汐能項目成本高,且關(guān)于渦輪機是否能承受惡劣條件下不被破壞或腐蝕的問題還有不確定性。2006年,Verdant公司在紐約東河安裝示范項目中的兩個一代渦輪機時,水流強于預(yù)期,渦輪機葉片連一天都沒撐下來。
建造連接渦輪機和電網(wǎng)所需的基礎(chǔ)設(shè)施也是挑戰(zhàn)。在蘇格蘭寒冷、急速奔涌的水中鋪設(shè)電纜且確保渦輪機安全非常不容易。
潮汐能雖承載未來的希望,但成本較高,要想成功必須獲得政府支持,而目前英國的支持方式是直接融資。
如果蘇格蘭潮汐能項目失敗,其他地區(qū)也不可能成功。如果MeyGen公司的項目在輸電入網(wǎng)方面沒有重大問題,會給投資者、公用事業(yè)公司、政客發(fā)出信號,即潮汐能發(fā)電可加入不斷壯大的可再生能源投資組合。




