浙江新闻客户端 见习记者 胡静漪 记者 赵 静 通讯员 富雨晴 陈泽云
太阳和月亮一起“出力”,会是怎样的现象?最近,全国首座潮光互补型光伏电站——国家动力集团龙源电力浙江温岭潮光互补智能光伏电站投运,这也是我国初次将太阳能和潮汐能互补开发。壮丽的场景,让人们的目光再次聚集到海洋能使用的大课题上。广袤的海洋,潜藏在其间的能量不可估量。但比起近年大放异彩的光伏和风电,人类使用海洋能的脚步却略显缓慢。不管是全国仍是全世界,海洋能使用尚处在研制初期,技能门槛高、出资规划大、收效周期长是首要的应战要素。在浙江,数千座岛屿、6500公里海岸线、26万平方公里宽广海域为海洋能使用供应了宽广的实验空间。近来,记者从近岸到远海,造访使用潮汐能、潮流能、波涛能的三个代表性项目,探寻它们对进一步开掘蓝色动能的启示。
温岭潮光互补智能光伏电站的光伏发电组件 同享联盟温岭站 徐伟杰 摄
巧用资源
工业遗产勃发重生
温岭江厦,一个曾被写入我国中小学地舆教科书的姓名。
1980年5月,作为我国榜首座自行研讨、规划、制作、装置的双向潮汐能发电站,江厦潮汐实验电站榜首台机组投产发电。其时,电站规划装机容量为3000千瓦,年发电量为1000多万千瓦时,规划居全国榜首、世界第三。为表留念,它还被镌刻在北京中华世纪坛的青铜甬道铭文上。
站长王浩平本年51岁,自踏出校门就入职电站,“江厦潮汐实验电站一直致力于研讨使用潮汐能发电,获得了明显成效,有用扩展了新动力的地图。”
当年首要承当科研任务的电站,在动力需求走高、绿色低碳转型加速的今日,怎么发挥更大的价值?
2020年9月,“双碳”方针的提出,无疑是一个绝佳的时机。“咱们从中看到让工业遗产勃发重生的时机。”国家动力集团龙源电力浙江公司工程建造部主任张俊浩说。
从哪里下手?咱们将目光聚集到实验电站的水库区域。“潮汐能发电需在海滨筑起大坝,由潮水涨落构成表里水位差,终究使用势能发电。”张俊浩解说,因而,江厦潮汐实验电站近2000亩的水面可大做文章。
经过多轮规划研讨,公司决议出资约4亿元在库区装置光伏发电组件,打造潮汐与光伏和谐运转发电的新形式。不到一年,江厦潮汐实验电站就具有了一个体量巨大的互补同伴,它的总装机容量到达100兆瓦,估计在20年的运转期内,年均匀发电小时数可达1092小时,年发电量超越1亿千瓦时,相当于满意约3万户城镇居民一年的家庭用电需求。与火电比较,每年可节省规范煤约31654吨,削减排放二氧化碳84479吨。
江厦潮汐实验电站和“新同伴”构成了全国首座潮光互补型光伏电站。
“咱们还开发建造出产数字化渠道,树立风景设备健康预警模型,使用AI智能确诊等技能,完结无人机一键巡航、毛病定位、陈述剖析等功用。”张俊浩骄傲地说,新电站有一颗“智能心脏”,面临相当于187个规范足球场巨细的库区面积,运维人员凭借数智东西快速长途确诊,完结少人值勤、无人值守。
在电站内,还配套建造有一个巨大的“充电宝”——5兆瓦时储能设备。据国网浙江电科院网源和谐技能人员张江丰介绍,因为太阳能具有随机性,大功率并入电网或许影响电网安稳安全运转,而储能体系具有灵敏的充放电功用,呼应速率更是从“秒级”进步至“毫秒级”,能够快速平抑功率动摇,完结清洁动力“应并尽并”、充分使用。
站在温岭七一塘瞭望,左边是大海、大坝与江厦潮汐实验电站,右侧库区水面上,逾18.5万余块光伏发电组件铺陈延绵到海天一线处,还有智能无人机在上空巡航,一派新气象。
与江厦潮汐实验电站同期,我省在上世纪还开发了一批小型潮汐能项目。省动力局相关负责人表明,在持续加大潮汐能科研力度的一起,能够经过开发多种动力、归纳使用土地等方法进步经济效益,盘活老工业遗产。
坐落岱山县秀山岛的LHD潮流能发电站 受访者供图
原始立异
加速中心配备晋级
屡破世界级难题,坐落舟山岱山的LHD潮流能发电站显示的“浙江水准”。
自2017年至今,LHD潮流能电站已接连并网发电超越五周年,累计并网发电超越280万千瓦时;本年2月,我国首台兆瓦级机组“猛进号”完结吊装下海,并于3月投入并网运转,标志着我国潮流能规划化开发技能水平跃上新台阶……
在前期运转效果支撑下,LHD潮流能电站两度当选世界动力署海洋能体系技能协作方案(IEA OES-TCP)发布的《全球海洋能20大亮点工程》和《全球潮流能亮点工程》,进一步进步了我国海洋能的世界重视度。
谁也没有想到,以“绿盛牛肉干”闻名的温州企业家林东能够在海洋能范畴获得成果。
“原始立异是最重要的,咱们的技能道路和世界上其他潮流能项目彻底不同。”林东说。“从0到1”,项目创始将“渠道加涡轮模块化发电原理”使用到海底,借海流平移的动能推动涡轮滚动发电;“从1到100”,技能不断迭代,“猛进号”较此前三代机组出资不到1.5倍,单机容量进步5.3倍,发电能力进步了好几倍。
林东向记者展现“猛进号”并网首月的发电数据:单月上网电量12万千瓦时,再次刷新纪录!现在,该发电项目已获世界国内授权的专利63项,但研制的脚步不会就此停歇,林东的下一个方针是“上规划、提功率”,终究让潮流能发电本钱低于火电。
有中心技能立异还不行,工业链上下游有必要协同立异。千百个大吨级零配件,需求依照图纸逐个定制,团队分赴杭、甬、舟三地寻觅厂家。“榜首次加工出来的零部件有2/3都是失利品,工程款都做了研制膏火。”林东笑说。本来,海底的现实情况有着计算机仿真模仿难以预估的“意外”,盐雾腐蚀、密封漏水、海底废物侵扰……都需求厂家依据实验数据再改善出产。
直到现在,测流仪仍是“绊脚石”。测流仪的数据关系到机组开停机,而市面上各国研制的测流仪,在海底只能持续使用不超越10个月,只能不断替换,“为此咱们也在自主研制经用产品。”林东说。
上一年,浙江省发改委、动力局发布《浙江省可再生动力翻开“十四五”规划》,其间说到,在十三五期间,我省潮流能配备研制获得重大突破,技能整体挨近世界先进水平。一批装机规划在60至650千瓦不等的潮流能机组在舟山海域完结实海况测验,舟山LHD潮流能演示项目完结多轮配备技能更新并完结长时刻并网运转,装机容量到达1700千瓦,浙江大学等高校和科研机构潮流能实验场在舟山建造并投入测验运转。
“当时我省潮流能技能开发仍处于演示阶段,咱们将持续推动海洋能开发使用新技能、新配备的立异研制与演示使用,加速中心配备晋级,坚持我省在海洋能技能研制与使用方面的领先地位。”省动力局相关负责人表明。
“绝酷”新式波涛能发电机组在大型波涛水池中测验 受访者供图
政企合力
探寻商场化之路
工业化开发本钱很高,大规划使用困难很大,这现已是海洋能范畴的一致。但路程再远,也要有勇攀顶峰的气势。坐落舟山嵊泗的波涛能项目现已拟定出“道路图”。
现在,没有通海底电缆的偏僻岛屿上往往选用柴油发电。“93%至95%的本钱在质料端,度电本钱在3元以上,一起会发生大气污染。”韩洋动力科技设备(南通)有限公司履行董事兼总经理韩磊介绍,如果能使用波涛能发电,为偏僻岛屿或海上设备组成独立的微电网,无疑是个抱负的方案,这也是韩洋动力瞄准的商业使用方向。
最近,团队在嵊泗县五龙乡渔人码头投进的第三代“绝酷”新式波涛能发电机组,现已进入实海测验的第6个月。它体魄较小、“不挑当地”,在0.2米以上的微波中即可发电,使用规划较广;均匀功率比光伏发电高15%以上,估计年发电量可达7万千瓦时,除掉研制本钱,度电本钱已降至0.44元。“现在小规划装置现已没有问题,商业化推行只争朝夕。”韩磊决心满满。
在他的“道路图”中,两条使用途径逐步清楚。一是小规划商业化装置,依托码头、防波堤、海上油气渠道、饲养渔场等修建投进单台发电机组,向客户售卖电力或设备。“关于海岛来说,相较太阳能和风能,波涛能具有更高的能量密度、更长的全年发电时刻等优势。”韩磊说,现在,团队还在研制由10台发电机组拼组成的兆瓦级阵列,扩展发电规划,进步经济效益。
二是与海优势电结合,打造归纳开发形式。“装置风机的海域一般很难通航,在海面投进波涛能发电机组,能够进步立体空间的使用率、发明更高的亩均收益。”韩磊说。而更重要的是,经过同享海底电缆、变压器等设备,波涛能发电的输电本钱将大大下降,这是相辅相成的“布阵法”。如此一来,发电机组也将与近岸修建解绑,拓荒更宽广的中远海领地。
这幅“道路图”与《浙江省可再生动力翻开“十四五”规划》不约而同,《规划》说到,我省将为海洋能规划化、商业化供应技能储备和配备支撑,积极探索海洋能在海岛动力供应和海洋水产饲养电力供应方面的推行使用,并鼓舞翻开海洋能与海优势电的归纳开发实验演示。
“现在最缺的是资金、同伴和时机,尤其是归纳开发,需求雄厚的商业同伴。”韩磊期望在“双碳”的时代布景下,波涛能的宽广远景能被更多人看到。而好消息是,这次海试已招引了不少央企、国企的目光。
除了面向用户开拓商场,韩洋动力还在寻觅同行间的商机。接下来,团队方案与嵊泗县翻开协作,一起打造波涛能海试基地,招引更多清洁动力项目入驻。“实海况测验与实验室模仿的含义彻底不同,海洋生物、海水腐蚀、飓风气候等现实问题都会归入考虑。”韩磊说,基地能够为其他企业供应样机的实验场所,未来,这种商业形式或许能助推海洋能开发构成工业集群与工业链。
我省对涉海企业从事绿色高新技能研讨,经过省工业基金给予商场化支撑。省动力局负责人说:“咱们也将辅导企业用好绿色金融方针,助力我省海洋能使用工业的翻开。”
此外,方针支撑也是商业推行的重要一环。2019年8月,省发改委为LHD项目“定制”我国首个潮流能暂时电价:2.58元/千瓦时。直到现在,LHD大型海洋潮流能研讨中心仍收藏着一张256.9万元的支票,这是LHD项目向国网岱山县供电公司收取的榜首笔电费。“虽然比起这些年的几亿元投入,这笔收益并不显眼,但这是翻开商业商场的初步。”林东说。
温岭潮光互补智能光伏电站全景 同享联盟温岭站 徐伟杰 摄
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海洋能是什么?
海洋里蕴藏着巨大的动力资源。作为可再生清洁动力,海洋能开发对使用海洋资源、加速动力结构转型及应对全球气候变化等具有重要的战略含义。在我省海洋经济翻开和“双碳”方针推动的布景下,海洋能或将成为未来新动力开发的热门。
海洋能多种多样,首要包含潮汐能、潮流能、波涛能、温差能、盐差能等。
咱们来看看潮汐能、潮流能、波涛能:
潮汐能
使用的是潮汐笔直方向的势能,也便是水位差,其发电原理与三峡大坝相似。经查询预算,浙江和福建两省潮汐能资源蕴藏量约占全国的81%。
潮流能
使用的是潮汐水平方向的动能,也便是冲击力,发电原理与风力发电相像。浙江是国内潮流能资源最丰厚的区域之一。仅舟山海域,潮流能可开发使用量就占全国一半以上,相当于23座秦山核电站。
波涛能
捕获的是波涛震动和摇晃中包含的能量。沿海区域,波涛能能流密度大约为每米2千瓦至7千瓦。在能流密度高的当地,每1米海岸线外波涛的能流就足认为20个家庭供应照明,使用翻开潜力较大。