海洋能是重要的綠色可再生能源，潮流能，是我國重點推進規(guī)?；瘧?yīng)用的海洋能之一。近日，位于浙江舟山的世界單機最大潮流能機組，發(fā)電量突破600萬千瓦時。這座世界上首座海洋潮流能發(fā)電站，究竟怎樣輸送“藍色電力”？跟隨記者的鏡頭，一起去看看潮流能如何開發(fā)利用。
總臺記者 吳桐：我現(xiàn)在是在浙江舟山岱山縣的秀山島，我腳下的這座建筑，就像橫跨在兩座島嶼之間的一架“小提琴”，矗立在這滾滾海流之上。它就是世界首座海洋潮流能發(fā)電站——LHD電站。
什么是潮流能？為何開發(fā)難？
說起潮流能，相信有些朋友還比較陌生。什么是潮流能？簡單來說就是你在海邊看到的潮起潮落。那潮起潮落怎么發(fā)電？
水下發(fā)電機組通過特殊的葉片，讓海流無論來自哪個方向都能帶動它高速旋轉(zhuǎn)，從而推動發(fā)電機發(fā)電。這就是潮流能發(fā)電。
與風(fēng)能、太陽能相比，潮流能具有“可預(yù)測性強、能量密度高、不占用陸地、對生態(tài)環(huán)境影響小”等優(yōu)勢，被國際能源界譽為“藍色油田”。
但是，潮流能的開發(fā)和利用卻面臨多重世界性難題：
機組要抵御強臺風(fēng)，以及“扛住”海水的高鹽度腐蝕和洋流沖擊； 在面對復(fù)雜海況下，機組設(shè)備如何安裝與維護； 同時保證電扇持續(xù)穩(wěn)定的并網(wǎng)發(fā)電，這都是需要破解的難題。
正因如此，盡管多個國家在20世紀末便啟動研發(fā)，卻始終未能實現(xiàn)長期穩(wěn)定并網(wǎng)發(fā)電。因此，今天我國LHD電站超900萬千瓦時的發(fā)電量和連續(xù)8年并網(wǎng)時長，交上了一份耀眼的成績單。目前國際上其他利用潮流能發(fā)電的國家，穩(wěn)定并網(wǎng)發(fā)電時間都不超過一年。
中國如何實現(xiàn)
從“跟跑”到“領(lǐng)跑”？
我國LHD電站如何實現(xiàn)從“跟跑”到“領(lǐng)跑”？這離不開中國科研團隊在技術(shù)路徑上的根本性突破。
創(chuàng)新采用了“平臺式+模塊化”設(shè)計。LHD沒有采用國外主流的“海底固定式”結(jié)構(gòu)，而是將發(fā)電機組設(shè)計為可拆卸、可替換的“樂高式”模塊，實現(xiàn)了“哪里壞了換哪里”，極大降低了維護成本與難度； 抗臺風(fēng)與防腐技術(shù)。發(fā)電機組采用特殊材料與結(jié)構(gòu)設(shè)計，可抵御16級強臺風(fēng)，核心部件防腐技術(shù)使其能在惡劣海況下安全運行超過5年； 電網(wǎng)適配和智能調(diào)度。電站采用全功率變流技術(shù)，實現(xiàn)電能平滑接入；并通過高精度預(yù)測系統(tǒng)，將發(fā)電曲線納入電網(wǎng)日前計劃，實現(xiàn)“計劃性就地消納”。
目前，LHD電站的發(fā)電機組已迭代到第四代，單機容量達1.6兆瓦，是全球最大的。
潮起潮落間打造
“藍色能源基地”
電站工作人員告訴記者，目前第五代機組已在研發(fā)中。最終目標是通過不斷研發(fā)、迭代，最終將發(fā)電成本降至0.3元，那時潮流能這一清潔能源的發(fā)電成本將低于火電。
海洋潮流能作為重要的綠色可再生能源，我國從“追趕者”到“領(lǐng)跑者”，從“實驗室”到“商業(yè)化”，離不開一批又一批科技人才的不懈努力。未來，在陸地資源日趨緊張的情況下，隨著更多“水下大風(fēng)車”在我國海域轉(zhuǎn)動，潮起潮落間，將有更多潮流能源源不斷通過國家電網(wǎng)，輸送到更多應(yīng)用場景，進一步緩解東部沿海地區(qū)、海島和深遠海用能短缺。
潮流能開發(fā)提速
百兆瓦級電站年底開建
“十五五”規(guī)劃建議提出，加強海洋開發(fā)利用保護。當(dāng)前，我國正加快推進海洋能規(guī)?；_發(fā)利用。浙江舟山海域的潮流能資源占全國一半以上，今年年底，國內(nèi)首個百兆瓦級潮流能電站將在舟山啟動建設(shè)。
在浙江舟山岱山縣秀山島，民宿老板徐萍和島上8000多戶居民，已經(jīng)用上了來自附近海域的LHD潮流能發(fā)的電。
岱山縣秀山島居民 徐萍：有一部分電是潮流能發(fā)電送過來，它離我們很近，我們經(jīng)常去那邊看看。
為了讓秀山島居民用上更多綠色潮流能電源，浙江舟山計劃在2025年底開工建設(shè)總裝機容量100兆瓦的潮流能發(fā)電站。目前，項目環(huán)評、發(fā)電并網(wǎng)接入評審等都在穩(wěn)步推進。
潮流能的開發(fā)利用是世界難題，目前，我國已攻克關(guān)鍵核心技術(shù)。100兆瓦潮流能電站建成后，一天的發(fā)電量可達61萬千瓦時，相當(dāng)于秀山島8000多戶居民8天到10天的生活用電。
LHD潮流能項目總工程師 林東：百兆瓦項目實施完成后，一度電成本基本會低于0.3元，比火電還要便宜。到這一步的時候，我們就為人類貢獻一個非常好的清潔便宜的能源。
從106元到0.3元
中國潮流能技術(shù)“多級跳”
推動海洋能規(guī)?；?，技術(shù)裝備迭代升級是關(guān)鍵因素之一。LHD海洋潮流能發(fā)電站是我國自主研發(fā)的海洋能源項目，百兆瓦潮流能電站建成后，發(fā)電成本可降至0.3元，很難想象，第一代機組生產(chǎn)一度電的成本要高達106元。那是什么實現(xiàn)了潮流能技術(shù)的“多級跳”？
林東是LHD潮流能發(fā)電項目的創(chuàng)始人之一，他與兩位合作伙伴2009年開啟潮流能創(chuàng)業(yè)。
經(jīng)過幾年的研發(fā)，獲得技術(shù)突破的林東團隊開始在海上尋找潮流能項目落地實施地點。最終，浙江舟山岱山縣的秀山島周邊海域被確定為LHD潮流能項目的實施區(qū)域。
LHD潮流能項目總工程師 林東：LHD是建在兩個島之間，因為水流在大洋上面流動會比較慢，島和島之間它會形成一個峽口，會形成激流效應(yīng)，這樣的話，能量就被集聚了，電站放在這里，它發(fā)電量就穩(wěn)定。
2016年，第一代LHD機組并網(wǎng)發(fā)電，盡管每度電的發(fā)電成本高達106元，卻首次驗證了潮流能穩(wěn)定發(fā)電的可行性。隨后，團隊技術(shù)不斷迭代升級，第二代、第三代、第四代機組相繼推出，能量捕獲效率從27%提升至45%。第四代1.6兆瓦“奮進號”潮流能發(fā)電機組的發(fā)電成本已降至每度電1.1元。
LHD潮流能發(fā)電機組高級工程師 田宏悅：第四代潮流能發(fā)電機組設(shè)計了運維的塔筒，這個是潮流能機組里面首創(chuàng)的，工作人員可以下去對油脂還有冷卻液進行更換，對一些小的故障進行處理，大大降低運營成本。
不只是發(fā)電
舟山打造“潮流能母港”
截至今年10月，LHD潮流能發(fā)電機組連續(xù)并網(wǎng)運行超8年，發(fā)電超900萬千瓦時，保持全球潮流能發(fā)電持續(xù)時間最長紀錄。
記者在資料中看到，不少國家的潮流能發(fā)電機組，最多連續(xù)發(fā)電不超過一年時間。而我國第四代“奮進號”潮流能發(fā)電機組高效穩(wěn)定運行，為即將開工的百兆瓦潮流能大規(guī)格開發(fā)利用，奠定了基礎(chǔ)。
依托潮流能區(qū)位優(yōu)勢和LHD潮流能發(fā)電站帶來的集聚效應(yīng)，目前，浙江舟山正在秀山島建設(shè)“海洋潮流能母港”，集裝備制造、研發(fā)、檢測、展示于一體，打造千億級海洋能源產(chǎn)業(yè)集群。
中國科學(xué)院系統(tǒng)工程與裝備研究所副所長 王海峰：技術(shù)上我認為已經(jīng)到了成熟階段，科學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界緊密結(jié)合，推動潮流能領(lǐng)域的發(fā)展。
據(jù)了解，潮流能母港將推動“技術(shù)-裝備-電網(wǎng)-服務(wù)”全鏈條發(fā)展，推進海洋能源資源和海域海島開發(fā)利用。目前，LHD團隊也已接到來自海外的訂單，中國潮流能技術(shù)正逐步走向世界。
舟山市發(fā)改委主任 鄭學(xué)軍：這是舟山在全國范圍內(nèi)對海洋清潔能源的又一次率先布局，它體現(xiàn)了舟山推進深?？萍肌l(fā)展海洋經(jīng)濟的接續(xù)奮斗。
