海洋中的波浪的絕大部分是由風(fēng)對海面的擾動引起的。風(fēng)的能量來自太陽。所以說海洋波浪能是一種可再生能源。據(jù)世界能源委員會的調(diào)查顯示，全球可利用的波浪能達(dá)到20億千瓦，相當(dāng)于目前世界電產(chǎn)量的2倍。

　 　波浪能具有以下優(yōu)點(diǎn)：1.波浪能以機(jī)械能形式出現(xiàn)，是海洋能中品位最高的能量；2.波浪能的能流密度最大，在太平洋、大西洋東海岸緯度40～60°區(qū) 域，波浪能可達(dá)到30～70kW/m，某些地方達(dá)到100kW/m；3.波浪能是海洋中分布最廣的可再生能源——大海里很難找到?jīng)]有波浪的地方。這意味 著：（1）波浪能可通過較小的裝置實(shí)現(xiàn)其利用；（2）波浪能不僅可以提供可觀的廉價能量；（3）波浪能可以為邊遠(yuǎn)海域的國防、海洋開發(fā)等活動提供能量。因 此，世界各海洋大國均十分重視波浪能利用研究。

　　一、波浪能利用技術(shù)

　　關(guān)于波浪能轉(zhuǎn)換的各種專利已超過1500項。 波浪能裝置千變?nèi)f化，但通常具有兩個部分：第一部分為采集系統(tǒng)，作用是俘獲波浪能；第二部分為轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，即把俘獲的波浪能轉(zhuǎn)換為某種特定形式的機(jī)械能或電 能。采集系統(tǒng)的形式有振蕩水柱式（OWC）、振蕩浮子式（Buoy）、擺式(Pendulum)、鴨式(Duck)、筏式(Raft)、收縮坡道式 (Tapchan)、蚌式(Clam)等，提高波浪能俘獲量的技術(shù)有通過波浪繞射或折射的聚波技術(shù)，以及通過系統(tǒng)與波浪共振的慣性聚波技術(shù)。轉(zhuǎn)換系統(tǒng)有空 氣葉輪、低水頭水輪機(jī)、液壓系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)以及發(fā)電機(jī)等，提高轉(zhuǎn)換效率的方法有可控葉片、變阻尼、整流、定壓等，提高能量質(zhì)量的方法有能量緩沖和調(diào)勵磁 等。

　　目前最常見的是振蕩水柱+空氣葉輪的波浪能裝置，裝機(jī)容量1kW以下的大約有1000多個，用于為導(dǎo)航浮標(biāo)供電，已經(jīng)走向商業(yè) 化（圖1）；裝機(jī)容量數(shù)十到數(shù)百kW的波浪能裝置大約有10座左右。最大的一座是歐盟建造的2MW裝置Osprey，可惜在下水時破損。成功建成的有英國 和挪威的500kW裝置各一座（圖2），葡萄牙400kW裝置一座，日本120kW裝置一座、40kW裝置一座、1kW以下裝置600余個，我國 100kW裝置一座、20kW裝置一座、1kW以下裝置700余個。該裝置的優(yōu)點(diǎn)在于采用空氣傳遞能量，避免波浪對脆弱的發(fā)電系統(tǒng)的直接打擊；其缺點(diǎn)是空 氣葉輪轉(zhuǎn)換效率不高，特別是在小浪時；而且發(fā)電不穩(wěn)定，對于10kW以上的波浪能裝置須與柴油機(jī)或電網(wǎng)并聯(lián)才能正常工作。

　　除了振蕩水柱+空氣葉輪之外，目前較為成功的波浪能裝置還有振蕩浮子式、擺式、筏式與液壓系統(tǒng)的組合。

　　英國的Pelamis裝置（圖3）采用筏式+液壓系統(tǒng)，裝機(jī)容量達(dá)到700kW，是目前世界上裝機(jī)容量最大的波浪能裝置。該裝置的優(yōu)點(diǎn)在于采用了蓄能器，輸出穩(wěn)定，抗風(fēng)浪沖擊能力強(qiáng)。缺點(diǎn)為俘獲波浪能效率不高。

　　振蕩浮子+液壓系統(tǒng)是目前發(fā)展勢頭最猛的波浪能裝置。該技術(shù)采用浮子俘獲波浪能，通過與浮子連接的液壓裝置將波浪能轉(zhuǎn)換成液壓能，再通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換成電能，或通過其它設(shè)備制造淡水或冰。

　　振蕩浮子技術(shù)發(fā)展迅速的原因是：1.俘獲波浪能效率以及轉(zhuǎn)換效率均高；2.振蕩浮子制造相對最為簡單；3.采用液壓系統(tǒng)，能量容易匯集，形成大規(guī)模發(fā)電系統(tǒng)；4.可以提供電力，也可以提供非電力的動力，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。

　 　英國、美國、荷蘭、瑞典、丹麥、中國均開展了振蕩浮子式波浪能裝置的研究。其中，英國Wavebob公司研制的裝置有望在2005年實(shí)現(xiàn)小比例的實(shí)海況 實(shí)驗，2006年開始正式發(fā)電，預(yù)計把電送上岸的電價為3～5歐分（eurocents）/kWh。荷蘭的Teamwork Tech nology BV公司正在研制的AWS振蕩浮子式波能裝置（圖4）裝機(jī)容量為2MW。英國Cork大學(xué)和女王大學(xué)研究的McCabe Wave Pump（MWP）波力裝置可以為制淡提供能量，當(dāng)然也可用來發(fā)電。該裝置有望每年提供純凈水27.5萬立方米，運(yùn)行成本為0.25美元/m3。美國的 Ocean Power Technolog（OPT）公司研制的PowerBuoy點(diǎn)吸收式波力裝置，單個裝置的裝機(jī)容量為20～50 kW ，多個裝置構(gòu)成的群可滿足兆瓦級用戶的需求，預(yù)計該裝置發(fā)電運(yùn)轉(zhuǎn)成本對于100MW 規(guī)模的電站為3～4美分/kWh，1MW規(guī)模的電站為7～10美分/kWh。

　 　我國政府“十五”期間共投入經(jīng)費(fèi)435萬，其中國家“十五”“863”計劃支持120萬，中國科學(xué)院知識創(chuàng)新工程支持300萬，廣東省科技計劃項目支持 15萬，由中國科學(xué)院廣州能源研究所研制一座波浪能獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)（圖5）。該系統(tǒng)由一個振蕩水柱裝置和一個振蕩浮子裝置俘獲波浪能，通過具有能量緩沖器的 液壓系統(tǒng)，波浪能被轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的液壓能，用于發(fā)電、海水淡化和制冰。2004年9月在實(shí)驗室成功地將平均功率8kW、波動值為8kW的不穩(wěn)定的液壓能轉(zhuǎn)換 為穩(wěn)定的電能。2005年1月，成功地實(shí)現(xiàn)了把不穩(wěn)定的波浪能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定電能。預(yù)計振蕩浮子式波浪能裝置將于2005年12月完工，屆時，該系統(tǒng)將提供用 戶可直接使用的穩(wěn)定電力，多余能量將用于制淡和制冰。

　　二、國內(nèi)波浪能研究存在問題及解決辦法

　 　全球波浪能能流密度相差懸殊：最豐富的地區(qū)，其能流密度達(dá)100kW/m以上；而最不豐富的地區(qū)，其能流密度接近于0。中國海岸大部分的年平均波浪功率 密度為2～7kW/m。 英國、葡萄牙等國家的波浪能能流密度達(dá)到40～60kW/m，波浪能發(fā)電成本有可能降到目前風(fēng)能發(fā)電的水平。因此，這些國家可以大規(guī)模開發(fā)波浪能。其關(guān)鍵 問題是提高波浪能發(fā)電效率、裝置的建造技術(shù)、降低成本，以求獲得最佳經(jīng)濟(jì)利益。采用技術(shù)為在大浪下具有較高可靠性的波能轉(zhuǎn)換技術(shù)以及并網(wǎng)技術(shù)，如振蕩水柱 技術(shù)、變勵磁、變速恒頻發(fā)電系統(tǒng)等。

　　中國的波浪能發(fā)電成本要昂貴得多。從目前技術(shù)水平看，其發(fā)電成本要降到目前風(fēng)能發(fā)電的水平是不 可能的。因此現(xiàn)在應(yīng)著重于在波浪能是最便宜的能源的邊遠(yuǎn)海島、鉆井平臺、深海采礦等常規(guī)能源難以供應(yīng)的場所發(fā)展。關(guān)鍵是在降低發(fā)電成本的同時，提高發(fā)電的 穩(wěn)定性，發(fā)展波浪能獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)，使用戶直接使用波浪能。

　?。ㄒ唬┎ɡ四苎b置的穩(wěn)定輸出問題

　　要實(shí)現(xiàn)波浪能獨(dú)立 發(fā)電系統(tǒng)，首先要解決的是波浪能裝置的穩(wěn)定輸出問題。對于裝機(jī)容量小的波浪能裝置，如我們研制的10W波力發(fā)電航標(biāo)燈，可以采取向蓄電池充電，再從蓄電池 中輸出穩(wěn)定的電能到用戶。如果需要交流電，則需要配備逆變系統(tǒng)。但這一方法不適用于平均功率較大的波浪能裝置。解決這一問題的關(guān)鍵是發(fā)明一種技術(shù)使得波浪 能變成穩(wěn)定的，直接被用戶使用，多余的存入蓄電池，不足的從蓄電池補(bǔ)充，就可以大大減小蓄電池的容量（及發(fā)電成本）。這就是波浪能獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)的概念。

　 　這種可以將波浪能轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的電能的技術(shù)是波浪能獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。“十五”期間，我們在“863”項目和中科院創(chuàng)新方向性項目支持下開展了這方 面的研究，取得了突破性進(jìn)展，率先提出并研制成蓄能穩(wěn)壓系統(tǒng)。有了蓄能穩(wěn)壓系統(tǒng)，就可以按照平均功率而不是峰值功率來設(shè)計蓄電池組，蓄電池組的容量便可以 大大下降。

　　（二）波浪能裝置的效率問題

　　從2000年起，我們開始研究振蕩浮子式+液壓系統(tǒng)的波能裝置。振蕩 浮子式+液壓系統(tǒng)的波能裝置的工作原理是，通過振蕩浮子將波浪能轉(zhuǎn)換成驅(qū)動液壓泵的往復(fù)（不穩(wěn)定）機(jī)械能，再通過蓄能穩(wěn)壓系統(tǒng)將不穩(wěn)定的液壓能轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定 的液壓能，通過液壓馬達(dá)驅(qū)動電機(jī)發(fā)電。在任何波況下的整個轉(zhuǎn)換效率為50%左右，明顯比振蕩水柱式波能裝置的轉(zhuǎn)換效率高；從建造成本和難度上看，上述轉(zhuǎn)換 系統(tǒng)也低于同等容量的振蕩水柱波能系統(tǒng)。

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　　解決海島缺水問題的一個有效方法是利用海洋里的 波浪能進(jìn)行海水淡化，制造淡水。海水淡化需要能量，正好成為波浪能獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)能量調(diào)節(jié)的手段之一。從季節(jié)看，冬季波浪能較大，雨水較少，用波浪能制淡剛 好可以補(bǔ)充雨水的不足；在夏季偶然出現(xiàn)大浪時，也可以將多余的波浪能用于海水淡化，解決能量過剩問題。

　　反滲透海水淡化是一個效率最高的制淡方法，制造每噸淡水大約需要10MJ機(jī)械能。將波浪能轉(zhuǎn)換成所需的機(jī)械能便可以供給反滲透海水淡化設(shè)備，得到淡水。
　
　　為了實(shí)現(xiàn)這一目的，我們研制了波浪能驅(qū)動的海水淡化裝置。該裝置可日產(chǎn)2噸淡水，可以為班排一級的守島部隊提供充足的淡水。

　?。ㄋ模┥形唇鉀Q的問題

　　對于波浪能研究來說，目前存在以下主要技術(shù)問題：

　 　1.材料問題——波浪能裝置的材料應(yīng)該具有（1）抗海水腐蝕的特性；（2）廉價；（3）較好的耐久性和可靠性。不銹鋼滿足第1、3兩條，不滿足第2條； 工程塑料在強(qiáng)度上已有了顯著提高，但其耐久性和可靠性還未能滿足要求。因此，現(xiàn)有的波浪能裝置只是采用普通鋼材，靠表面涂層提高抗腐蝕能力，耐久性差強(qiáng)人 意。

　　2.工業(yè)產(chǎn)品系列太少——目前并不存在專門為波浪能利用而發(fā)展的工業(yè)產(chǎn)品，只能逐漸發(fā)展。但我國目前許多產(chǎn)品的系列太少，迫使在 波浪能研究上改變設(shè)計，犧牲效率、合理性，用現(xiàn)有產(chǎn)品拼湊成波浪能。例如小型電機(jī)，明顯缺乏低轉(zhuǎn)速、功率100W以下的發(fā)電機(jī)，或低轉(zhuǎn)速、100kW以上 的大功率發(fā)電機(jī)。齒輪等機(jī)械，液壓泵、液壓馬達(dá)等也存在類似的問題。

　　3.投入研發(fā)經(jīng)費(fèi)不足——我國從“七五”開始研究波浪能。從 “八五”到“十五”，國家科技部、中國科學(xué)院等對波浪能研究開展了持續(xù)的支持，3個五年計劃共支持了約1000萬，用于研制20kW、100kW岸式振蕩 水柱波能裝置各一座，8kW、30kW擺式波能裝置各一座，5kW漂浮式波能發(fā)電船一座，50kW波浪能獨(dú)立發(fā)電與制淡系統(tǒng)一座。這些研究使我國的波浪能 研究水平逐漸發(fā)展起來，特別是“十五”期間，我國在波浪能轉(zhuǎn)換效率、波浪能穩(wěn)定輸出和波浪能裝置建造技術(shù)上有了顯著的提高，處于世界先進(jìn)水平。

　 　但相對國外的波浪能研究，我國的研發(fā)經(jīng)費(fèi)太少了。3個五年計劃共支持了約1000萬，研建了6個波浪能裝置，全部加起來僅相當(dāng)于英國近5年投入研究費(fèi)用 的1/60。上述項目均有較大缺口，需要部門、省、地方匹配才能完成。研究費(fèi)用的欠缺，對我國波浪能研究進(jìn)展有負(fù)面影響。

　　總的來說，我國的波浪能轉(zhuǎn)換研究進(jìn)步是明顯的，在世界上也有一定影響，目前可以進(jìn)入示范階段，但尚未進(jìn)入商業(yè)開發(fā)階段。波浪能利用在技術(shù)上并未完全成熟，還需要國家進(jìn)一步的支持。

作者簡介：游亞戈，49歲，男，廣州能源研究所海洋能實(shí)驗室主任，研究員。從事海洋能利用研究。《海洋工程》和《China Ocean Engineering》雜志編委。

　　一、世界海洋能發(fā)展現(xiàn)狀

　　在陸地礦物燃料日趨枯竭和污染已趨嚴(yán)重，世界上一些主要的海洋國家紛紛把目光轉(zhuǎn)向海洋，加大投入，促進(jìn)和加快了人類開發(fā)利用海洋的步伐，摸清資源狀況，制定發(fā)展計劃，組織科技項目到實(shí)用技術(shù)的試驗，均投入了大量的人力物力。

　 　如英國從70年代以來，制定了強(qiáng)調(diào)能源多元化的能源政策，鼓勵發(fā)展包括海洋能在內(nèi)的多種可再生能源。1992年聯(lián)合國環(huán)發(fā)大會后，為實(shí)現(xiàn)對資源和環(huán)境的 保護(hù)，又進(jìn)一步加強(qiáng)了對海洋能源的開發(fā)利用，把波浪發(fā)電研究放在新能源開發(fā)的首位，曾因投資多，技術(shù)領(lǐng)先而著稱。決定在蘇格蘭西海岸興建一座裝機(jī)容量2萬 kW的固定式波力電站。在潮汐能開發(fā)利用方面也進(jìn)行了大規(guī)模的可行性研究和前期開發(fā)研究，并計劃在1997年在塞汶河口建造一座裝機(jī)容量為 8.640MW，年發(fā)電量約為170億kWh的潮汐電站，英國已具有建造各種規(guī)模的潮汐電站的技術(shù)力量，并認(rèn)為是極有潛力的世界市場。

　　日本在海洋能開發(fā)利用方面十分活躍，成立了海洋能轉(zhuǎn)移委員會，僅從事波浪能技術(shù)研究的科技單位就有日本海洋科學(xué)技術(shù)中心等10多個，還成立了海洋溫差發(fā)電研究所，并在海洋熱能發(fā)電系統(tǒng)和換熱器技術(shù)上領(lǐng)先于美國，取得了舉世矚目的成就。

　 　美國把促進(jìn)可再生能源的發(fā)展作為國家能源政策的基石，由政府加大投入，制定各種優(yōu)惠政策，經(jīng)長期發(fā)展，成為世界上開發(fā)利用可再生能源最多的國家，其中尤 為重視海洋發(fā)電技術(shù)的研究，1979年在夏威夷島西部沿岸海域建成一座稱為MINI─OTCE溫差發(fā)電裝置，其額定功率50kW，凈出力18.5kW，這 是世界上首次從海洋溫差能獲得具有實(shí)用意義的電力。

　　法國早在60年代就投入巨資建造了至今仍是世界上容量最大的潮汐發(fā)電站，裝機(jī)容量24萬kW，年發(fā)電量5億kWH的朗斯潮汐電站。

　 　印度面對能源供應(yīng)不足，電力短缺的困境，在海洋能等可再生能源開發(fā)利用上加大投入，從減免所得稅和關(guān)稅，建立專門貸款機(jī)構(gòu)，吸引外資以及加快折舊等多方 面實(shí)施優(yōu)惠政策，使它在短短的二三年內(nèi)一躍跨入世界可再生能源開發(fā)利用的先進(jìn)行列，1994年還計劃用5億美元在泰米爾納德邦近海引入美國技術(shù)，建立一座 10萬kW的海洋溫差發(fā)電裝置。

　　印尼在挪威的幫助下，從1988年開始在巴厘島建造一座1500kW的波力電站，并制定建造數(shù)百座波力電站，實(shí)現(xiàn)聯(lián)站并網(wǎng)的發(fā)電計劃。

　　二、中國海洋能發(fā)展現(xiàn)狀

　　1．潮汐能發(fā)電技術(shù)進(jìn)展及項目

　　潮汐發(fā)電是海洋能中技術(shù)最成熟和利用規(guī)模最大的一種。全世界潮汐電站的總裝機(jī)容量為265MW，中國為5.64MW，如下表所列。


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表5-1 中國主要潮汐電站

　　中國是世界上建造潮汐電站最多的國家，在50年代至70年代先后建造了近50座潮汐電站，但據(jù)80年代初的統(tǒng)計，只有8個電站仍正常運(yùn)行發(fā)電。江廈電站是中國最大的潮汐電站，目前已正常運(yùn)行近20年。

　 　江廈電站研建是國家“六五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項目，總投資為1130萬人民幣，1974年開始研建，1980年首臺500kW機(jī)組開始發(fā)電，至1985年完 成。電站共安裝500kW機(jī)組一臺，600kW機(jī)組一臺和700kW機(jī)組3臺，總?cè)萘?.2MW。電站為單庫雙作用式，水庫面積為1.58×106m2， 設(shè)計年發(fā)電量為10.7×106kWh。1996年全年的凈發(fā)電為5.02×106kWh，約為設(shè)計值的一半。其原因主要是機(jī)組運(yùn)行的設(shè)計狀態(tài)與實(shí)際狀態(tài) 有差別。同時，機(jī)組的保證率、運(yùn)行控制方式等也都需要提高。但江廈電站總體說是成功的，為中國潮汐電站的建造提供了較全面的技術(shù)，同時，也為潮汐電站的運(yùn) 行、管理和多種經(jīng)營等積累了豐富的經(jīng)驗。

　　潮汐發(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)包括潮汐發(fā)電機(jī)組、水工建筑、電站運(yùn)行和海洋環(huán)境等。中國60年代和70年代初建的潮汐電站技術(shù)水平相對較低，但江廈電站屬技術(shù)上較成熟的電站。

　　“八五”期間，在原國家科委重點(diǎn)攻關(guān)項目的支持下，還開展了相關(guān)技術(shù)設(shè)備的研究開發(fā)，如全貫流機(jī)組的開發(fā)和燈泡貫流機(jī)組的改進(jìn)?？偟恼f來潮汐發(fā)電機(jī)組的技術(shù)已基本成熟。

　　2．波浪能利用的研究進(jìn)展與主要項目

　 　中國是世界上主要的波能研究開發(fā)國家之一。從80年代初開始主要對固定式和漂浮式振蕩水柱波能裝置以及擺式波能裝置等進(jìn)行研究。1985年中科院廣州能 源研究所開發(fā)成功利用對稱翼透平的航標(biāo)燈用波浪發(fā)電裝置。經(jīng)過十多年的發(fā)展，已有60W至450W的多種型號產(chǎn)品并多次改進(jìn)，目前已累計生產(chǎn)600多臺在 中國沿海使用，并出口到日本等國家。“七五”期間，由該所牽頭，在珠海市大萬山島研建了一座波浪電站并于1990年試發(fā)電成功。電站裝機(jī)容量3kW，對稱 翼透平直徑0.8m。“八五”期間，在原國家科委的支持下，由中科院廣州能源研究所和國家海洋局天津海洋技術(shù)所分別研建了20kW岸式電站、5kW后彎管 漂浮式波力發(fā)電裝置和8kW擺式波浪電站，均試發(fā)電成功。

　　“九五”期間，在科技部科技攻關(guān)計劃支持下，廣州能源研究所正在廣東汕尾市遮浪研建100kW岸式振蕩水柱電站，計劃2000年建成發(fā)電。同時，由天津國家海洋局海洋技術(shù)所研建的100kW擺式波力電站，已在今年9月在青島即墨大官島試運(yùn)行成功。

　　3．海洋溫差能利用技術(shù)的進(jìn)展與主要項目

　　1980年臺灣電力公司曾計劃將第3和第4號核電廠余熱和海洋溫差發(fā)電并用。經(jīng)過3年的調(diào)查研究，認(rèn)為臺灣東岸及南部沿海有開發(fā)海洋熱能的自然條件，并初步選擇在花蓮縣的和平溪口、石梯坪及臺東縣的樟原等三地做廠址，并與美國進(jìn)行聯(lián)合研究。

　 　1985年中國科學(xué)院廣州能源研究所開始對溫差利用中的一種“霧滴提升循環(huán)”方法進(jìn)行研究。這種方法的原理是利用表層和深層海水之間的溫差所產(chǎn)生的焓降 來提高海水的位能。據(jù)計算，溫度從20℃降到7℃時，海水所釋放的熱能可將海水提升到125m的高度，然后再利用水輪機(jī)發(fā)電。該方法可以大大減小系統(tǒng)的尺 寸，并提高溫差能量密度。1989年，該所在實(shí)驗室實(shí)現(xiàn)了將霧滴提升到21m的高度記錄。同時，該所還對開式循環(huán)過程進(jìn)行了實(shí)驗室研究，建造了兩座容量分 別為10W和60W的試驗臺。

　　4．海流能的研究進(jìn)展

　　世界上從事海流能開發(fā)的主要有美國、英國、加拿大、日本、意 大利和中國等。70年代末，中國舟山的何世鈞先生曾進(jìn)行過海流能開發(fā)研究，建造了一個試驗裝置并得到了6.3kW的電力輸出。80年代初，哈爾濱工程大學(xué) 開始研究一種直葉片的新型海流透平，獲得較高的效率并于1984年完成60W模型的實(shí)驗室研究，之后開發(fā)出千瓦級裝置在河流中進(jìn)行試驗。

　　90年代以來，中國開始計劃建造海流能示范應(yīng)用電站，在“八五”、“九五”科技攻關(guān)中均對海流能進(jìn)行連續(xù)支持。目前，哈爾濱工程大學(xué)正在研建75kW的潮流電站。意大利與中國合作在舟山地區(qū)開展了聯(lián)合海流能資源調(diào)查，計劃開發(fā)140kW的示范電站。

　　5．鹽差能的研究進(jìn)展

　　中國西安冶金建筑學(xué)院于1985年對水壓塔系統(tǒng)進(jìn)行了試驗研究。上水箱高出滲透器約10m，用30公斤干鹽可以工作8—14小時，發(fā)電功率為0.9—1.2W。

　　鹽差能開發(fā)的技術(shù)關(guān)鍵是膜技術(shù)。除非半透膜的滲透流量能在目前水平的基礎(chǔ)再提高一個數(shù)量級，并且海水可以不經(jīng)預(yù)處理。否則，鹽差能利用難以實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。

　　陸地礦物燃料日趨枯竭，環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，世界上一些主要的海洋國家紛紛把目光轉(zhuǎn)向海洋，加大投人，促進(jìn)和加快了人類開發(fā)利用海洋的步伐，從摸清資源狀況，制定發(fā)展計劃，組織科技項目到實(shí)用技術(shù)的試驗，均投入了大量的人力物力。

　 　如英國從7O年代以來，制定了強(qiáng)調(diào)能源多元化的能源政策，鼓勵發(fā)展包括海洋能在內(nèi)的多種可再生能源。1992年聯(lián)合國環(huán)發(fā)大會后，為實(shí)現(xiàn)對資源和環(huán)境的 保護(hù)，又進(jìn)一步加強(qiáng)了對海洋能源的開發(fā)利用，把波浪發(fā)電研究放在新能源開發(fā)的首位，曾因投資多，技術(shù)領(lǐng)先而著稱。已決定在蘇格蘭西海岸興建一座裝機(jī)容量2 萬千瓦的固定式波力電站。在潮汐能開發(fā)利用方面也進(jìn)行了大規(guī)模的可行性研究和前期開發(fā)研究，并計劃1997年在塞汝河口建造一座裝機(jī)容量為8．64兆瓦， 年發(fā)電量約為170億千瓦時的潮汐電站。英國已具有建造各種規(guī)模的潮汐電站的技術(shù)力量，并認(rèn)為是極有潛力的世界市場。

　　日本在海洋能開發(fā)利用方面十分活躍，成立了海洋能轉(zhuǎn)移委員會，僅從事波浪能技術(shù)研究的科技單位就有日本海洋科學(xué)技術(shù)中心等1O多個，還成立了海洋溫差發(fā)電研究所，并在海洋熱能發(fā)電系統(tǒng)和換熱器技術(shù)上領(lǐng)先于美國，取得了舉世矚目的成就。

　 　美國把促進(jìn)可再生能源的發(fā)展作為國家能源政策的基石，由政府加大投入，制定各種優(yōu)惠政策，經(jīng)長期發(fā)展，成為世界上開發(fā)利用可再生能源最多的國家，其中尤 為重視海洋發(fā)電技術(shù)的研究。1979年在夏威夷島西部沿岸海域建成了一座稱為MINI－OTCE 的溫差發(fā)電裝置，其額定功率5O千瓦，凈出力18．5千瓦，這是世界上首次從海洋溫差能獲得具有實(shí)用意義的電力。

　　法國早在6O年代就投入巨資建造了至今仍是世界上容量最大的潮汐發(fā)電站，裝機(jī)容量24萬千瓦，年發(fā)電量5億千瓦時的朗斯潮汐電站。

　 　印度面對能源供應(yīng)不足，電力短缺的困境，在海洋能等可再生能源開發(fā)利用上加大投入，從減免所得稅和關(guān)稅，建立專門貸款機(jī)構(gòu)，吸引外資以及加快折舊等多方 面實(shí)施優(yōu)惠政策，使它在短短的二三年內(nèi)一躍跨入世界可再生能源開發(fā)利用的先進(jìn)行列，1994年還計劃用5億美元在泰米爾納德邦近海引入美國技術(shù)，建立一座 10萬千瓦的海洋溫差發(fā)電裝置。

　　印尼在挪威的幫助下，從1988年開始在巴厘島建造一座1500千瓦的波力電站，并制定建造數(shù)百座波力電站，實(shí)現(xiàn)聯(lián)站并網(wǎng)的發(fā)電計劃。

　 　隨著全球能源消費(fèi)的迅速增長，能源安全問題和能源環(huán)境問題越來越成為國內(nèi)各界和國際社會高度關(guān)注的問題。各國科學(xué)家都在努力研究，開發(fā)利用新的能源。海 洋能以其獨(dú)特的魅力吸引了眾多科學(xué)家的目光。首先，海洋能不僅形式多樣而且儲量巨大。它包括潮汐能、潮流能、海流能、波浪能、溫差能、鹽差能等，海洋能的 全球儲量達(dá)1500億千瓦，其中便于利用的有70億千瓦。其次，海洋能是一種可再生能源。海洋能是由太陽能加熱海水、太陽月球?qū)Ｋ囊?、地球自轉(zhuǎn)力等 因素的影響下產(chǎn)生的，因而是一種取之不盡、用之不竭的可再生能源。而且開發(fā)海洋能不會產(chǎn)生廢水、廢氣，也不會占用大片良田，更沒有輻射污染。因此，海洋能 被稱為21世紀(jì)的綠色能源，被許多能源專家看好。許多國家紛紛加快了對海洋能的開發(fā)利用研究。目前，隨著人類科技水平的日益提高，向大海要能源已變得越來 越切實(shí)可行。海洋能開發(fā)和綜合利用已取得明顯效益，其規(guī)模不斷擴(kuò)大，已達(dá)到或接近商業(yè)化應(yīng)用階段，新的海洋能源產(chǎn)業(yè)正在形成和興起。有專家預(yù)計，在 2020年后，全球海洋能源的利用率將是目前的數(shù)百倍。科學(xué)家相信，21世紀(jì)人類將步入開發(fā)海洋能的新時代。

　　我國海岸線綿長，蘊(yùn)藏著 大量的潮汐等海洋能動力資源。據(jù)估計我國可開發(fā)的潮汐能為1.1億千瓦、潮流能0.18億千瓦、海流能0.3億千瓦、波浪能0.23億千瓦、溫差能1.5 億千瓦、鹽差能1.1億千瓦。沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，其面積僅占全國的14%，聚集了40%的人口，國內(nèi)生產(chǎn)總值占全國60%以上，對能源的需求量大，目前供 給的火電和水電尚不能滿足要求，能源緊缺的矛盾十分突出。特別是我國有大小島嶼6500多個，面積8萬平方公里，人口3000多萬。大部分島嶼缺乏常規(guī)能 源，如從附近大陸鋪設(shè)海底電纜輸電則需巨額投資。但這些島嶼卻擁有便于利用的波浪、潮流和潮汐等海洋能源。海洋能源的開發(fā)不但可以彌補(bǔ)沿海地區(qū)能源的不 足，而且可以為遠(yuǎn)離大陸的島嶼開辟出一條解決能源問題的有效途徑。況且，與其他常規(guī)能源發(fā)電相比，開發(fā)海洋可再生能源給生態(tài)環(huán)境帶來的影響很小，十分有利 于海洋生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。它還可以與水產(chǎn)養(yǎng)殖、曬鹽、海水化學(xué)資源提取、交通、旅游等產(chǎn)業(yè)結(jié)合進(jìn)行，可一舉數(shù)得。

　　海洋能開發(fā)利用的制約因素

　 　一、海洋能的特點(diǎn)決定了其開發(fā)的難度大，技術(shù)水平要求高。海洋能雖然儲量巨大，但其能源是分散的，能源密度很低。例如潮汐能可利用的水頭只有數(shù)米，波浪 的年平均能量只有300~500MWh/m。海洋能大部分蘊(yùn)藏在遠(yuǎn)離用電中心的大洋海域，難以利用。海洋能的能量變化大，穩(wěn)定性差，如潮汐的周期變化、波 浪能量和方向的隨機(jī)變化等給開發(fā)利用增加了難度。此外，海洋環(huán)境嚴(yán)酷，對使用材料及設(shè)備的防腐蝕、防污染、防生物附著要求高，尤其是風(fēng)浪有巨大的沖擊破壞 力，也是開發(fā)海洋能時必須考慮的。

　　二、海洋能的開發(fā)由于技術(shù)不成熟，一次性投資大，經(jīng)濟(jì)效益不高，影響了海洋能利用的推廣。海洋能利 用技術(shù)是海洋、蓄能、土工、水利、機(jī)械、材料、發(fā)電、輸電、可靠性等技術(shù)的集成，其關(guān)鍵技術(shù)是能量轉(zhuǎn)換技術(shù)，不同形式的海洋能，其轉(zhuǎn)換技術(shù)原理和設(shè)備裝置 都不同。由于海洋能開發(fā)技術(shù)目前尚不成熟，致使海洋能開發(fā)的一次性投資過大，與利用常規(guī)能源相比，經(jīng)濟(jì)性欠佳，因而制約了它的應(yīng)用推廣。

　　加快海洋能開發(fā)利用的對策建議

　 　一、提高對開發(fā)海洋能重要性的認(rèn)識。海洋能作為可再生資源具有持續(xù)開發(fā)價值，是解決我國目前能源危機(jī)的重要資源，更是未來能源的主要依托。開發(fā)海洋能可 以緩解石化能源的不足，對于促進(jìn)沿海經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，保證能源可持續(xù)利用，以及開發(fā)海島、鞏固國防和保護(hù)生態(tài)環(huán)境，保障我國能源安全，緩解我國 能源環(huán)境壓力，實(shí)現(xiàn)建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的目標(biāo)，有十分深遠(yuǎn)的意義。

　　據(jù)專家預(yù)測，21世紀(jì)大型潮汐電站的發(fā)展將實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè) 化，海洋能發(fā)電系統(tǒng)將并入沿海地區(qū)甚至內(nèi)陸電網(wǎng)，沿海地區(qū)用戶將全部或部分由海洋能發(fā)電系統(tǒng)供給；獲取海洋能的方式、能量的傳送保存和能量綜合利用等技術(shù) 逐步成熟；有了依靠海洋能發(fā)電的海上電力自給系統(tǒng)后，海上遠(yuǎn)洋漁業(yè)基地、海洋牧場、水產(chǎn)加工流通中心、海上碼頭、石油儲備基地有望陸續(xù)建成，海上城市和海 上機(jī)場也將投入建設(shè)；陸上擁擠的人口將向海上遷移。

　　二、國家應(yīng)高度重視海洋能的開發(fā)，并實(shí)施一系列激勵政策予以促進(jìn)。海洋能作為可再 生資源具有持續(xù)開發(fā)價值，世界上許多沿海國家都十分重視海洋能的開發(fā)利用，我國也是走在海洋能開發(fā)前列的國家之一。海洋能的開發(fā)難度大、成本較高，需要有 強(qiáng)大的技術(shù)和資金支持。目前的進(jìn)展已表明了這種新能源潛在的商業(yè)價值，其發(fā)展前景十分廣闊。目前雖然我國海洋能利用技術(shù)與國際先進(jìn)水平差距不大，但投資和 建設(shè)規(guī)模卻較小。因此在起步階段迫切需要國家制定相關(guān)的科技政策、環(huán)境政策、經(jīng)濟(jì)政策，保護(hù)和促進(jìn)海洋能的開發(fā)利用。我們必須以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，把海洋 能的研究、勘探、開發(fā)、利用擺到國家遠(yuǎn)景發(fā)展戰(zhàn)略的位置上來，及早制定階段性實(shí)施計劃和政策，以期能夠早日將海洋能源納入全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展的軌道上 來。盡快出臺有關(guān)鼓勵海洋能利用的優(yōu)惠政策，調(diào)動地方、企業(yè)、財團(tuán)等各方面開發(fā)利用海洋能的積極性，加大對海洋能利用的投入，為海洋能利用技術(shù)的研究和產(chǎn) 業(yè)化提供雄厚的資金支持，從而加快海洋能開發(fā)利用的步伐。

　　三、選準(zhǔn)重點(diǎn)進(jìn)行開發(fā)。目前各類海洋能開發(fā)技術(shù)的趨勢是：潮汐能開發(fā)向巨型 化發(fā)展，重點(diǎn)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益論證。波浪發(fā)電以海島供電為目標(biāo)，多采用震蕩水柱氣動式，并向多能互補(bǔ)開發(fā)、多用途（綜合利用）、與海洋工程結(jié)合的方向發(fā)展。溫 差發(fā)電多采用閉式循環(huán)，既有大型（10萬kW）開發(fā)研究，又有為海島供電為目標(biāo)的1MW標(biāo)準(zhǔn)化裝置設(shè)計研究，深層海水綜合利用的研究也異常活躍，方興未 艾。以上海洋能開發(fā)技術(shù)基本成熟，只要在不斷完善技術(shù)的同時能夠降低一次性投資成本，使海洋能發(fā)電的成本降到一定水平，提高經(jīng)濟(jì)效益，即可大大促進(jìn)其推廣 應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)作。

　　四、建立海洋能開發(fā)利用示范工程或基地。選擇技術(shù)比較成熟，具有推廣應(yīng)用價值的技術(shù)建立海洋能開發(fā)利用示范工 程或基地。如研究建設(shè)萬千瓦級潮汐電站、小型實(shí)用波浪能發(fā)電站，與其他可再生能源互補(bǔ)，建立海島自然能源多能互補(bǔ)綜合利用示范工程、南海島嶼溫差能利用基 地，解決海島能源供應(yīng)。通過海洋能開發(fā)利用示范工程的運(yùn)行，以點(diǎn)帶面，穩(wěn)步推進(jìn)。使海洋能開發(fā)利用向更廣、更深的領(lǐng)域不斷拓展。(山東社會科學(xué)院海洋經(jīng)濟(jì) 研究所　郝艷萍)

 

 

　　
　　近年來，可再生能源，不再僅僅是環(huán)保人士熱衷的話題，而且也成為能源專家認(rèn)真思考的課題。人們一般熟知的可再生能源，有太陽能、風(fēng)能、水力、沼氣等等?，F(xiàn)在，歐洲的科研人員，也把注意力放到了隱含在潮汐中的海水能量，并開發(fā)了第一臺試驗樣機(jī)，近日投入實(shí)際試用。

　 　風(fēng)車要潛水了?？蒲腥藛T將來準(zhǔn)備利用風(fēng)能發(fā)電技術(shù)，在海下開發(fā)隱藏在潮汐中的巨大能源潛力。根據(jù)太陽能研究聯(lián)合會的調(diào)查數(shù)據(jù)，世界能源總需求量的5％， 可以通過利用各種形式的海能，予以滿足。6月中旬，靠近英國西海岸的全球第一個水下葉片轉(zhuǎn)動設(shè)備的試驗樣機(jī)，正式啟用。

　　這個安裝在布里斯托爾灣的名為“海流”的裝置，看上去容易讓人聯(lián)想到倒立的風(fēng)車。在水下20米的地方，一臺直徑為11米的葉片轉(zhuǎn)動裝置，以每分鐘15轉(zhuǎn)的速度，隨著潮漲潮落的水流，穩(wěn)穩(wěn)地旋轉(zhuǎn)著。根據(jù)水位的高低不同，這個豎塔上面部分的5到10米，會露出水面。

　 　至今普遍使用的水力發(fā)電設(shè)備，其渦輪機(jī)一般都安裝在一個封閉式的管道里轉(zhuǎn)動。與此不同，“海流”型的葉片轉(zhuǎn)動裝置，卻是開放式的，也就是說，用不著建造 水霸。位于德國卡塞爾市的太陽能供應(yīng)技術(shù)研究所的巴爾德強(qiáng)調(diào)道，如果沒有在風(fēng)能利用方面的進(jìn)展，這種新式的海能發(fā)電技術(shù)，是不可想像的。這家研究所參與了 這個耗資6百萬歐元的聯(lián)合項目。該項目是由英國和德國政府，以及歐洲聯(lián)盟共同資助的。

　　太陽能供應(yīng)技術(shù)研究所認(rèn)為，由潮汐帶動的海下旋轉(zhuǎn)葉片，是太陽能和風(fēng)能發(fā)電的最佳補(bǔ)充。其優(yōu)勢在于：水下風(fēng)車不受天氣的影響，可以較好地預(yù)先計算出它的工作效益。巴爾德告知：“只要地球還在自轉(zhuǎn)，月亮還在圍繞地球公轉(zhuǎn)，這個能源，就一直存在，沒有任何問題。”

　 　這種技術(shù)，主要是對擁有較長海岸線的國家有意義，比如說英國。根據(jù)英國營運(yùn)這臺“海流”設(shè)備的Marine Current Turbines (MCT)公司的估算，利用“海流”技術(shù)，可以滿足英國20％到30％的能源需求。現(xiàn)在這臺試驗樣機(jī)的發(fā)電功率，大約是300千瓦，但將來的設(shè)備，將可以 達(dá)到兆瓦級的發(fā)電功率。就整個歐洲而言，總共有100多個地方，適合于設(shè)立海能發(fā)電裝置，共生產(chǎn)12500兆瓦的電能，差不多相當(dāng)于12個核電站的發(fā)電 量。

　　在今后的5年之內(nèi)，這個試驗項目，將會發(fā)展成商業(yè)化的技術(shù)。估計海能生產(chǎn)的電力，其價位在每千瓦小時5到10個歐分。巴爾德強(qiáng)調(diào) 說：“這個價位，不算低得無可競爭，但是也不算高得太多，以至于沒有希望、或者不值得繼續(xù)開發(fā)這一技術(shù)。”常規(guī)電站的電價，每千瓦小時大約是3歐分，而太 陽能發(fā)電的電價，卻高達(dá)50歐分左右。巴爾德解釋說：“以實(shí)際的眼光來看，未來的能源供應(yīng)，將建立在各種可再生能源的組合上。”

　　就是國際環(huán)保組織“綠色和平”也認(rèn)為，海能，將是未來能源結(jié)構(gòu)的一個重要組成部分。“綠色和平”德國分部的能源專家特斯克判斷說：“‘海流’技術(shù)，是風(fēng)能發(fā)電技術(shù)的進(jìn)一步邏輯發(fā)展。”特別是對北大西洋的沿岸國家來說，這種技術(shù)，很具吸引力。

　 　相比之下，水流的能量密度，要比質(zhì)量輕許多的空氣的能量密度大得多。因此，規(guī)格較小的海能設(shè)備所能夠生產(chǎn)的電能，就已經(jīng)和較大的風(fēng)車一樣多了。比如說， 為了獲得一個兆瓦的發(fā)電量，風(fēng)車的葉片直徑，就必須是55米左右，但是到了水下，直徑大約為20米的葉片，就已經(jīng)足夠了。

　　在此，“綠 色和平”組織的特斯克也同時提醒道，對海下生物來說，這種新技術(shù)，也可能會造成一定的威脅。他告知，一臺一兆瓦設(shè)備的葉片，在水下轉(zhuǎn)動時劈水的力量，相當(dāng) 于10個運(yùn)動跑車的拉力。特斯克強(qiáng)調(diào)說：“我們也必須研究海能發(fā)電設(shè)備對海下生物可能會產(chǎn)生的影響。”在此特別需要注意的是，海下哺乳動物，比如說鯨和海 豹等等，不得受到傷害。

 

BBC新聞網(wǎng)環(huán)境事務(wù)記者布萊克：

　　一份新發(fā)表的報告說，利用海浪和潮汐漲退發(fā)電可以提供英國所需電力的五分之一。
　　
　　英國碳基金會呼吁英國政府大力支持海浪和潮汐發(fā)電的構(gòu)想；這個基金會協(xié)助英國公司開發(fā)減少溫室氣體排放的科技。

　　在現(xiàn)階段，利用海浪和潮汐發(fā)電的成本比較高，但是，碳基金會的報告指出，生產(chǎn)成本將會降低。

　　報告說，在現(xiàn)在作出投資將有助英國在有關(guān)科技的應(yīng)用方面在國際間占領(lǐng)導(dǎo)地位。

　　深入研究

　　碳基金會進(jìn)行了為期18個月的研究，集中了解了海浪和潮流（tidal stream）發(fā)電的方法，但是，研究并沒有包括其他類型的潮汐發(fā)電法，例如：攔海壩（barrages）的利用。

　　自從1960年代開始，攔海壩發(fā)電法已經(jīng)在法國應(yīng)用，但是這種發(fā)電方法引發(fā)了有關(guān)成本和環(huán)境的影響的關(guān)注。

　　海浪發(fā)電法是利用海洋表面的動能發(fā)電，潮流發(fā)電法所用的器材則裝置在海床，利用潮汐漲退發(fā)電。

　　英國碳基金會的工程師卡拉漢說，利用太陽能和風(fēng)力發(fā)電的技術(shù)已經(jīng)成熟，但是，海浪和潮汐發(fā)電的開發(fā)仍然處于初步開發(fā)階段。

　　發(fā)電能力

　　卡拉漢在接受BBC新聞網(wǎng)采訪時說，利用海浪、潮汐發(fā)電，起初的幾百兆瓦的成本會比較其他再生能源的電力的成本為高，但是，過了這個階段，生產(chǎn)成本便可能可以降低。

　　碳基金會說，在英國，海浪發(fā)電法每年可以生產(chǎn)50太千瓦時（terawatt-hours），而潮流發(fā)電法則可以生產(chǎn)大約18太千瓦時。

　　英國現(xiàn)在每年消耗350太千瓦時的電力。

　　碳基金會的報告說，英國政府必須更大力支持這些剛開發(fā)的科技。

　　雖然英國貿(mào)易與工業(yè)部會提供資金援助，但是，英國政府在星期一（1月23日）發(fā)表的能源檢討報告中并沒有深入討論海洋發(fā)電方面的問題。

　　據(jù)科學(xué)家介紹，海洋能源存在的形式多種多樣，包括海浪、潮汐、洋流、海風(fēng)、海水溫度差和鹽度差等，但到目前為止人們還沒有充分認(rèn)識到這些能源的價值。

　 　浮動海浪能發(fā)電機(jī)可利用類似浮標(biāo)的渦輪機(jī)讓海浪驅(qū)動發(fā)電。美國俄勒岡州立大學(xué)的一個研究小組介紹說，他們設(shè)計的海浪能發(fā)電機(jī)大大提高了能源轉(zhuǎn)換效率，一 個高10米、直徑6米的浮動發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量達(dá)到250千瓦，可供約90個家庭使用。這個專家小組認(rèn)為，海浪能發(fā)電相對而言發(fā)展較成熟，它的優(yōu)點(diǎn)在于運(yùn)行相 對穩(wěn)定，更容易接入普通電網(wǎng)。

　　與海浪能發(fā)電類似的是潮汐能發(fā)電。它利用潮汐驅(qū)動海面下的渦輪機(jī)組產(chǎn)生電力。愛爾蘭的一家潮汐發(fā)電機(jī)制造商介紹說，他們正在開發(fā)一種能接入常規(guī)電網(wǎng)的發(fā)電機(jī)，預(yù)計今年就可能投入使用。這家企業(yè)稱，到2010年潮汐發(fā)電量將滿足愛爾蘭6%的用電需求。

　 　目前，洋面或海岸風(fēng)力發(fā)電已進(jìn)入小規(guī)模試用階段。專家們認(rèn)為，全球不少海域的風(fēng)力都大于內(nèi)陸地區(qū)，如果在洋面和晦岸安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其效率也會高于內(nèi)陸 的風(fēng)力發(fā)電廠，專家介紹說，美國紐約州普拉姆島建造的一個8兆瓦裝機(jī)容量的海岸風(fēng)力發(fā)電廠迄今已運(yùn)行7年，證明其發(fā)電成本低于市場電力價格。另一種發(fā)電形 式是"渦流振動"，讓海流推動半浮在水中的翼板上下振動，發(fā)電機(jī)將翼板的振動轉(zhuǎn)換成電能。美國密歇根大學(xué)的一個研究小組介紹說，"渦流振動"發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)在 于不破壞海水流動，而且可以利用海浪、潮汐、洋流等產(chǎn)生的能量，具有很大的開發(fā)潛力。

　　相較歐洲、加拿大、法國與中國等國進(jìn)行潮汐發(fā)電已有數(shù)年的時間，美國潮汐發(fā)電的開發(fā)腳步較緩慢，不過，美國也將在本(11)月成為潮汐發(fā)電國，并將著眼波浪發(fā)電領(lǐng)域。

　　過去 4年來，美國聯(lián)邦能源管理委員會(FERC)已核發(fā)超過 1打的潮汐發(fā)電執(zhí)照，而在 VERDANT POWER本月將 2具電力渦輪置入紐約的東河后，美國的潮汐發(fā)電也將邁入商業(yè)用途。

　　VERDANT 表示，這兩具電力渦輪所產(chǎn)生的電力將供應(yīng)羅斯福島附近的超級市場、停車場所需。

　　VERDANT 創(chuàng)辦人兼主席 TREY TAYLOR表示，VERDANT未來在放置剩下的 4具電力渦輪前，將花費(fèi)18個月的時間，觀察目前這 2具電力渦輪是否將影響東河生態(tài)。

　　根據(jù)《USATODAY》報導(dǎo)，若潮汐發(fā)電如計畫預(yù)期順利，2008年時 VERDANT放置在東河里的電力渦輪將達(dá)300 具，并將提供10兆瓦電力，即可供應(yīng)8000戶所需電力。

　　雖然從阿拉斯加科克灣到紐約曼哈頓東河間的潮汐變化具有轉(zhuǎn)換為電力的價值，且政府有意大量企業(yè)開發(fā)潮汐發(fā)電，但專家認(rèn)為，僅有少數(shù)企業(yè)能實(shí)際獲利，且多數(shù)的潮汐發(fā)電廠商將集中電力需求地區(qū)以及水流較快速的地區(qū)。

　　美國電力研究院(EPRI)的ROGER BEDARD也表示，這段海岸線雖長，不過，真正具有經(jīng)濟(jì)效益的卻不多。

　　雖然美國目前多個州已通過再生能源提供的電能必須占總電量一部分比例，但潮汐發(fā)電能滿足美國多少的用電需求，目前有關(guān)電力企業(yè)仍在確認(rèn)中，加上部分地區(qū)潮汐發(fā)電效能不如波浪發(fā)電，美國已開始有部分企業(yè)有意開發(fā)波浪發(fā)電。

　　AQUA ENERGY 執(zhí)行長ALLA WEINSTEIN認(rèn)為，未來 2 年內(nèi)或許可以開發(fā)華盛頓州的 MAKAH BAY的波浪發(fā)電。

　　而隨著市場對開發(fā)潮汐、波浪發(fā)電的興趣增溫，美國聯(lián)邦能源管理委員會將在12月 6日召開會議，討論海洋再生能源技術(shù)。

　　利用大海潮汐力量是否能產(chǎn)生足夠的電力點(diǎn)亮燈泡、維持電腦用電還是個未知數(shù)。但是許多新興公司一直保持著對阿拉斯加庫克(Cook Inlet)入海口到曼哈頓的東河 (East River) 沿岸海水的研究興趣，堅信這些地方都會開發(fā)出賺錢的電力。

　 　美國聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(Federal Energy Regulatory Commission)發(fā)言人西萊斯特·米勒(Celeste Miller) 說各公司的開發(fā)興趣始于兩年前。該機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)頒發(fā)潮汐能研究許可證。獲得研究許可的公司往往會優(yōu)先拿到開發(fā)權(quán)。過去的四年中，委員會已頒發(fā)了十幾個潮汐能研 究許可證。2006年以來又有40多家提出了申請，但到目前開發(fā)許可證尚無人申請。

　　熱衷潮汐能的人們將這類技術(shù)比喻為潮水中的風(fēng)車。水的密度較大，起比風(fēng)渦輪機(jī)，體積更小、數(shù)量更少的水渦輪發(fā)電機(jī)就可以產(chǎn)生相同電量。

　 　海洋可再生能源聯(lián)盟(Ocean Renewable Energy Coalition)的一位創(chuàng)始人卡洛林·埃拉方特 (Carolyn Elefant) 認(rèn)為，經(jīng)過二十多年的摸索，現(xiàn)在的技術(shù)已經(jīng)足夠成熟，可以打入市場。在11月里， Verdant電力公司計劃在紐約東河上從曼哈頓區(qū)到皇后區(qū)的水下安裝兩臺渦輪機(jī)組，這個小型測試項目發(fā)的電將供給附近羅斯福島(Roosevelt Island)上的超市和停車場使用。

　　Verdant總裁泰瑞·泰勒 (Trey Taylor) 說，在安置另外四個機(jī)組之前，公司會花上18個月的時間研究對魚類的影響。項目耗資總額超過1000萬，其中200萬用于魚類監(jiān)控的設(shè)備。“初期投入高是 必然的，這就如同從小鷹號航母上起飛飛機(jī)。但這是走向商業(yè)化的道路，我們相信最終的投資會很快降低的。如果項目進(jìn)展順利，到2008年Verdant在紐 約地區(qū)會擁有近300個發(fā)電渦輪機(jī)組，發(fā)電量達(dá)到10兆瓦，足以供應(yīng)8,000戶家庭使用。

　　12,380英里的海岸線使得美國看似擁 有廣闊的潮汐工業(yè)基礎(chǔ)。但是專家們認(rèn)為能夠獲利的僅僅是一小部分。理想的地點(diǎn)要靠近發(fā)電網(wǎng)絡(luò)、有大量快速流動的水體、與海底的空間足夠大、船只出沒不太頻 繁。電力研究院(Electric Power Research Institute) 羅格?貝達(dá) (Roger Bedard) 說：“成千個可選地點(diǎn)，但好位置屈指可數(shù)。”他補(bǔ)充道，利用潮汐能的典型地點(diǎn)在舊金山的金門大橋之下。

　　歐洲、加拿大、亞洲政府和私人企業(yè)在支持潮汐能研究方面都比美國超前。據(jù)電力研究院報告顯示：到2006年6月，俄羅斯、加拿大、中國和法國都有了小型潮汐能發(fā)電設(shè)備。貝達(dá)說：“北美地區(qū)第一個真正的潮汐能大電廠建在新斯科舍，那里是潮汐能源發(fā)源地。”

　　潮汐能作為新能源緩解了諸如依賴進(jìn)口原油、飆升油價和全球變暖的擔(dān)憂。美國很多州都有立法要求有一定比例的可再生能源存在。除了風(fēng)能和太陽能之外，潮汐能源投資者相信他們能帶來多樣化的可再生能源。

　　埃拉方特表示，從潮汐或是海浪中到底能獲得多少能源仍然是個亟待探索的問題。“雖然來自海洋的能量不可能給美國提供一切，但它可以串連其他可再生資源和其他海洋開發(fā)技術(shù)。對于一個國家，最重要的一點(diǎn)就是要開發(fā)多樣化的能源投資與供應(yīng)。”

　 　在美國，海浪能源利用技術(shù)比潮汐能技術(shù)還要落后，需要更多政府津貼。貝達(dá)說，海浪能源的采集地點(diǎn)卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于潮汐能。海浪能源采集設(shè)備從海面的巨浪中吸附 能量。潮汐能的設(shè)備是固定在海底。潮汐能技術(shù)可以借鑒一些風(fēng)力發(fā)電廠經(jīng)驗，但海浪能技術(shù)就是前無古人的創(chuàng)新技術(shù)了。目前有些公司正在盡心開發(fā)海浪發(fā)電的能 源產(chǎn)業(yè)。

　　水能源(Aqua Energy)公司首席執(zhí)行長官阿拉.溫斯坦(Alla Weinstein) 說，兩年內(nèi)該公司可在華盛頓州馬考海灣 (Makah Bay) 開始建立海浪能電廠。另一個海浪電廠建在葡萄牙海岸，投資者包括挪威海德魯公司(Norsk Hydro ASA)。

　　米勒證實(shí)，自7月起已有三個公司申請在俄勒岡進(jìn)行海浪能開發(fā)許可證。

　　鑒于潮汐能和海浪能開發(fā)熱情的高漲，聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會將于今年12月在華盛頓特區(qū)舉行公眾會議，討論海洋能源技術(shù)問題。（

　　近年來，可再生能源不僅是環(huán)保人士熱衷的話題，而且已成為能源專家們認(rèn)真思考的問題。人們熟知的可再生能源有太陽能、風(fēng)能、水力、沼氣等。現(xiàn)在，歐洲的科研人員把注意力集中到蘊(yùn)含在潮汐中的海水能量，開發(fā)了第一臺試驗樣機(jī)，投入試用。

　　科研人員將利用風(fēng)能發(fā)電技術(shù)開發(fā)蘊(yùn)藏在潮汐中的巨大能源潛力。根據(jù)太陽能聯(lián)合會的調(diào)查數(shù)據(jù)，世界能源總需求量的5％可以通過各種形式的海洋能予以滿足。

　　靠近英國西海岸布里斯托爾灣的名為“海流”的裝置看上去容易讓人聯(lián)想到倒立的風(fēng)車。在水下20米的地方，一臺徑11米的葉片裝置，以每分鐘15轉(zhuǎn)的速度隨著潮漲潮落的水流平穩(wěn)地旋轉(zhuǎn)著。隨著水位的變化，這座豎塔上面部分的5～10米會露出水面。
普 遍使用的水力發(fā)電設(shè)備的渦輪機(jī)一般都安裝在一個封閉的管道里轉(zhuǎn)動。與此不同是，“海流”的葉片裝置卻是開放的，即用不著建造水壩。德國的太陽能供應(yīng)技術(shù)研 究所專家巴爾德指出，如果沒有在利用風(fēng)能方面取得的進(jìn)展，這種新式海洋能發(fā)電技術(shù)是不可想像的。該項目由英國、德國和歐盟共同資助。

　　太陽能供應(yīng)技術(shù)研究所認(rèn)為，由潮汐帶動的海下葉片是太陽能和風(fēng)能發(fā)電的最佳補(bǔ)充。其優(yōu)勢在于：水下葉片不受天氣的影響，可以預(yù)先計算出它的工作效益。巴爾德稱：“只要地球還在自轉(zhuǎn)，月亮還在繞地球公轉(zhuǎn)，這種能源就始終存在，沒有任何問題。”

　 　這項技術(shù)對擁有較長海岸線的國家具有重要意義。根據(jù)英國負(fù)責(zé)營運(yùn)“海流”的MCT公司估算，利用“海流”技術(shù)，可以滿足英國20％～30％的能源需求。 這臺試驗樣機(jī)的功率大約是300千瓦，但是將來的設(shè)備可以達(dá)到兆瓦級的發(fā)電功率。就整個歐洲而言，總共有100多個地方適合設(shè)置海能發(fā)電裝置，總發(fā)電功率 將能夠達(dá)到1．25萬兆瓦，幾乎相當(dāng)于12座核電站的發(fā)電能力。

　　在未來5年，這一試驗項目將發(fā)展成商業(yè)化的技術(shù)。估計通過海能發(fā)電的 電價在每千瓦時5～10歐分。巴爾德強(qiáng)調(diào)：“這個價位不算低得無可競爭，但是也不算高得離譜，以致讓人覺得沒有希望或者不值得繼續(xù)開發(fā)這項技術(shù)。”巴爾德 解釋說：“以實(shí)際眼光看，未來的能源供應(yīng)就建立在各種可再生能源的組合上。”國際環(huán)保組織也認(rèn)為，海能將是未來能源結(jié)構(gòu)的一個重要組成部分。綠色和平組織 德國分部的能源專家特斯克指出：“‘海流’技術(shù)是風(fēng)能發(fā)電技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。”尤其是對北大西洋沿岸國家來說，這項技術(shù)頗具吸引力。

　　相比之下，水流的能量密度要比空氣的能量密度大得多，因此，規(guī)模較小的海能設(shè)備所能產(chǎn)生的電能跟規(guī)模較大的風(fēng)車差不多。例如，為了產(chǎn)生1兆瓦的電能，風(fēng)車的葉片直徑必須達(dá)到55米左右，但是在水下，直徑20米的葉片就已經(jīng)足夠了。

　 　盡管如此，特斯克仍提醒道，這項新技術(shù)對海洋生物可能帶來一定的威脅。他說，1兆瓦設(shè)備的葉片在水下轉(zhuǎn)動時劈水的力量相當(dāng)于10輛運(yùn)動跑車的拉力。他強(qiáng) 調(diào)：“我們也必須研究海能發(fā)電設(shè)備對海洋生物可能產(chǎn)生的影響。”特別需要注意保護(hù)的是海洋哺乳類動物，例如鯨和海豹等，不要使它們受到傷害.