世界海洋电力业

五、世界海洋电力业

世界海洋能源资源丰富,是未来全球化石能源的潜在主要替代类型之一,产业化开发受到了各国的普遍重视。利用海洋能源进行电力生产的海洋电力产业主要包括海洋潮汐发电、波浪发电、潮流发电、风能发电等。从地区分布来看,海洋能在世界各地均有分布,但以高纬度地区为主,包括欧美国家及大洋洲国家在内的沿海地区属于海洋能分布密集区,南美洲南部沿海、非洲南部沿海以及中、日、韩沿海地区海洋能开发潜力也较大。在丹麦、英国、荷兰等国已实现海上风电产业化,波浪能、潮汐能利用也完成了示范运行,但未进入产业化发展阶段。

世界各国积极推动海洋新能源开发,并制定规划路线,英国是世界海洋能源开发的领先者,制定了《海洋(波浪、潮汐能)可再生能源技术路线图》《海洋能源行动计划》,加拿大制定了《加拿大海洋可再生能源技术路线图》,澳大利亚制定了《可再生能源工业发展战略》。

目前,风能已成为开发最广、发展速度最快的新能源之一。1991年丹麦兴建了世界上第一个海上风电场。2010年,德国首座海上风能电站“阿尔法文图斯”在北海正式并网发电。同年,英国在东南部肯特郡的近海正式启动了当时全球最大规模的海上风力发电厂。目前,超过90%的世界海上风电场分布在了欧洲海域,如北海、波罗的海、爱尔兰海及英吉利海峡,丹麦、英国、瑞典、德国、爱尔兰、荷兰、中国、日本和比利时等国都已拥有海上风电建设项目。英国海上风电装机容量所占份额是最大的。

波浪能是继海上风电之后又一极具产业化发展潜力的海洋可再生能源,有波浪的地方就有波浪能,目前一些国家的利用技术已相对成熟,正处在商业开发前期,发展潜力巨大。波浪能是海洋能源中能量最不稳定的一种能源,其迎面功率密度可达每米数千千瓦。目前世界各国对于波浪能利用的主要方式是波浪发电。此外,波浪能还可以用于抽水、供热、海水淡化和制氢等。英国沿海、美国西部沿海和新西兰南部沿海都是风区,有着特别好的波候,有着很好的波浪能开发条件,西海岸区域的国家对海浪能发电的研究一直处于世界的前沿,如北美的美国和加拿大、欧洲的大部分国家及亚洲的日本等。

潮汐能利用技术研发历史悠久,也有了很多成功的案例,但涉及成本效益和环境问题,优势正在逐渐缩小,长远来看难以和波浪能和潮流能的发展潜力相竞争。世界上潮汐能资源较丰富的国家几乎都在进行开发利用研究,尤以法国、英国、美国、加拿大等国开展较早。目前,潮汐能开发的趋势是偏向大型化,俄罗斯、英国、印度、澳大利亚和阿根廷等国对规模数十万到数百万千瓦的潮汐电站都在研究开发与建设。

利用海洋能源进行发电的还有海流/潮流能、温差能、海洋微生物质能和盐度梯度能(盐差能)等,其中,海洋微藻生物质能的研究,是当前国际生物质能研究的热点和重点领域,盐度差能转换技术处于起步阶段,许多经济、技术和环境方面的难题还需要解决。