中國儲能網(wǎng)訊：潮流能發(fā)電，相較于傳統(tǒng)水庫式潮汐電站，經(jīng)濟性更好，對生態(tài)環(huán)境的影響也更小，但是，兆瓦級潮流能發(fā)電機組研發(fā)仍處于探索階段。日前，在浙江舟山海域下海的國產(chǎn)潮流能發(fā)電機組總成平臺推動潮流能發(fā)電商業(yè)化應(yīng)用更近了一步，若進展順利，預(yù)計20年內(nèi)可達到火電上網(wǎng)電價水平。
1月12日，裝機容量3.4兆瓦的大型海洋潮流能發(fā)電機組總成平臺在浙江岱山秀山島南部海域下海。該發(fā)電機組是我國自主研發(fā)生產(chǎn)的裝機最大的潮流能發(fā)電機組，也是世界首臺3.4兆瓦LHD林東模塊化大型海洋潮流能發(fā)電機組。其成功下海，標志著我國在海洋清潔能源利用技術(shù)上取得重大突破，海洋潮流能發(fā)電技術(shù)達到世界領(lǐng)先水平。
預(yù)計6月并網(wǎng)發(fā)電
記者了解到，此次下海安裝的3.4兆瓦LHD林東模塊化大型海洋潮流能發(fā)電機組項目啟動于2009年，由澳大利亞LaTrobe大學留學生林東為總工程師，美國南加州大學流體力學專家黃長征博士、美國新材料領(lǐng)域?qū)＜叶∨d者博士等三位海歸學者領(lǐng)銜，歷經(jīng)六年研發(fā)，形成了由總成平臺系統(tǒng)、雙向調(diào)節(jié)水輪機渦輪系統(tǒng)及傳動系統(tǒng)等15個技術(shù)群組合的技術(shù)體系。項目核心技術(shù)均擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，申請國內(nèi)外專利46項。
據(jù)介紹，3.4兆瓦LHD林東模塊化大型海洋潮流能發(fā)電機組總成平臺設(shè)備長70米，寬30米，平均高20米，重達2500噸，下海安裝后，可隨意安放七個發(fā)電機組模塊，七個發(fā)電機組模塊分別為三個0.6兆瓦機組和四個0.4兆瓦機組組成。
根據(jù)設(shè)計，該發(fā)電機組總成平臺可抵抗16級臺風和4米巨浪，預(yù)計今年6月可正式并網(wǎng)發(fā)電，運行穩(wěn)定后年發(fā)電量可達600萬千瓦時，不僅可以發(fā)電并網(wǎng)，還能夠支撐島嶼獨立供電。
項目實施方LHD聯(lián)合動能公司總工程師林東介紹說，該項目分別由“科學家·僑聯(lián)”號和兆瓦的“企業(yè)家·海歸”號兩臺機組組成，一期裝機容量為3.4兆瓦，二期裝機容量為4.1兆瓦。待項目經(jīng)過運行和調(diào)試，技術(shù)、設(shè)備穩(wěn)定性等相對成熟后，將進入產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
國家海洋局海洋可再生能源開發(fā)利用管理中心綜合辦公室主任王海峰告訴記者，總裝平臺下海只是第一步，設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性如何必須經(jīng)受實際的檢驗。作為國家海洋可再生能源資金項目，國家海洋局計劃在今年六七月間對該項目進行驗收。
突破以往技術(shù)路徑
潮流能作為清潔無污染的綠色可再生新能源，近年來受到了世界各國的高度關(guān)注，其規(guī)?；_發(fā)和商業(yè)化應(yīng)用，更是各國科學家們一直探索的世界性課題。
王海峰介紹說，潮流能作為潮汐能的一個分支，是由于潮汐導致的有規(guī)律的海水流動而引發(fā)的動能，其特征是一天內(nèi)發(fā)生的、有規(guī)則的雙向流動。傳統(tǒng)的水庫式潮汐電站一般建在河口，必須攔海筑壩，建設(shè)成本巨大而且對水文和生態(tài)環(huán)境有一定影響。潮流能發(fā)電直接利用漲落潮水的水流沖擊葉輪等機械裝置進行發(fā)電，大部分設(shè)備浸沒在海底，無需建設(shè)攔海堤壩，大大縮短了建設(shè)周期，降低了建設(shè)投資，經(jīng)濟性更好，對生態(tài)環(huán)境的影響也更小。
據(jù)悉，目前世界上最先進、規(guī)模最大的海洋潮流能發(fā)電站是1.2兆瓦，由英國國家實驗室和SEA GEN公司聯(lián)合研發(fā)，于2008年下海發(fā)電并網(wǎng)。亞洲至今還沒有一個國家的潮流能電站研發(fā)，達到下海發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)要求和商業(yè)化應(yīng)用的水平。在國內(nèi)，目前研發(fā)的最大海洋潮流發(fā)電機站是0.3兆瓦。但是，從投入成本角度計量，都無法實現(xiàn)大規(guī)模運用。而林東模塊化大型海洋潮流能發(fā)電機組項目的運行，將為潮流能發(fā)電找到一條更經(jīng)濟可行的技術(shù)路徑。
記者了解到，LHD研發(fā)團隊的技術(shù)路徑，是以水輪機渦輪集成的模式去突破海洋潮流能發(fā)電設(shè)備大型化的技術(shù)瓶頸?！爸笆澜绺鲊茖W家在潮流能發(fā)電研發(fā)領(lǐng)域，在突破大型化的路徑上，都是在追求將水輪機渦輪的直徑做大，但這條路徑很可能走不通。”林東稱。
林東告訴記者，由于是首臺裝備，投入的研發(fā)成本巨大，大約花了2億元?！耙虼思词菇o我們2元錢的上網(wǎng)電價也很難收回成本。但若將來實現(xiàn)了規(guī)?；?，成本將迅速大幅下降，預(yù)計20年內(nèi)可以達到火電的上網(wǎng)電價水平?！?
像捕捉風能一樣捕捉潮流能
月球引起了潮漲潮落，賦予了潮水巨大的動能。和風車捕捉風能一樣，我們需要尋一種方法來獲取“潮能”。
據(jù)介紹，水下渦輪機就像是在海底或者河床上的風車。它的葉輪設(shè)計和飛機螺旋槳類似，后面連著齒輪箱，齒輪箱連著發(fā)電機。當潮水襲來，渦輪機就轉(zhuǎn)起來，同時帶動齒輪旋轉(zhuǎn)，然后帶動發(fā)動機運行。發(fā)電機產(chǎn)生的電能再通過電纜傳到岸上，匯入電網(wǎng)，送至千家萬戶。
林東告訴記者，相比陸上風機，水下渦輪機還有自身的一些優(yōu)勢。首先，水下渦輪機不會占用陸地空間，風車農(nóng)場則需要大片的土地。其次，因為水的密度遠大于空氣密度，這意味著相同條件下， 轉(zhuǎn)速、受力面積相同時，渦輪機將會產(chǎn)生更多的電能。最重要的是，由于潮汐有規(guī)律可循，潮能可以進行準確的計算。
根據(jù)測算，僅浙江舟山海域潮流能的裝機容量就可以突破7000兆瓦，相當于三分之一個三峽大壩的裝機量。在林東看來，一旦技術(shù)被驗證可行，潮流能大規(guī)模開發(fā)將成為現(xiàn)實，這將有可能改變中國的可再生能源利用格局。
