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摘 要:随着经济的发展,化石燃料日益短缺,能源问题逐渐成为世界性问题,而占地球71%的海洋中蕴藏着巨大的可再生能源,波浪能便是其中的一种,我国拥有广阔的海域,这其中的波浪能资源十分丰富,因此探讨我国波浪能的分布情况对建设资源节约型、环境友好型社会具有重大建设意义。
关键词:可再生能源;波浪能;分布及利用
一、波浪能概况
利用海洋能源,是当今世界能源研究的方向。特别是在能源关系到国家安全,地球矿物能源逐渐枯竭及环境状况日益恶化的形势下,如何有效的利用资源丰富、可再生的海洋资源,显得十分重要。海水的波浪运动产生巨大的能量,据估算,世界海洋中的波浪能到700亿千瓦,占全部海洋能量的94%,是各种海洋能中的“首户”。诸多国家加大了对波浪能发电的研究力度,各国的研究团队相继开发出了各种波浪能转化技术及装置,有些国家已经开始采用波能发电设备向国家电网供电。我国陆地海岸线长达18000多公里、大小岛屿6960多个,波浪能资源十分丰富。2009年3月,我国首座岸式海洋波浪能发电工业示范电站“汕尾100kW”岸式波力发电站的正常运行,标志着我国波浪力发电技术达到使用水平。
二、我国波浪能分布概况
查阅相关数据及文献表明得出我国沿岸波浪能能量密度(波浪在单位面积所具有的能量,单位是kJ/㎡)分布的大体趋势:浙江中部、台湾、福建平潭岛以北,渤海海峡和西沙地区沿岸最高;其次,是浙江南部和北部、广东东部、福建平潭岛以南、山东半岛南部沿岸;渤海、黄海北部和北部湾北部沿岸最低;波浪能能量密度同样受季风影响,具有明显的季节变化。在冬季(1月),受冷空气影响,中国海海区风高浪急,是波浪能资源最为丰富的季节,黄海至南海海域大都在10kW/m以上,南海海区最大可达35kW/m以上,渤海由于受地理位置和海水等因素影响,波能功率密度较低;春季(4月),由于风力较弱,整个中国海波能功率密度都在10kW/m以下,极大值区位于台湾海峡和吕宋海峡,也仅在7-9kW/m之间,为波能资源最少的季节;夏季(7月),受热带气旋等因素影响,中国海波能率密度分布特征和其他季节相比明显不同,呈东高西低的态势,极大值区由南海东北部北移至台湾以东海域,最大值可达22kW/m,东海取代南海成为该季节波能资源最为丰富的海区。秋季(10月),受热带气旋和冷空气共同影响,中国海波能资源仅此于冬季,极大值区回移至南海东北部,可达28kW/m。总的来说,除春季外,其他三个季节波能资源都较为丰富。
三、我国波浪能开发利用建议
提高对海洋波浪能利用战略性和重要性的认识。波浪能作为可再生资源具有持续开发价值,是解决我国目前能源危机的重要资源,更是对未来能源的主要依托。开发波浪能可以缓解化石能源的不足,对于促进沿海经济的发展和优化能源结构,保证能源可持续利用,以及开发海岛、巩固国防和保护生态环境,保障我国能源安全,缓解我国能源幻境压力,实现建设资源节约型和环境友好型社会的目标,有十分深远的意义。
(1)利用波浪发电的环境优势及可再生优势,扩大波浪发电相对于传统能源发电的竞争力。
(2)综合波浪能流密度大小、波浪能资源开发有效时间、能流密度的稳定性、波浪能资源的总储量和有效量储量、能流密度的长期变化趋势等几方面,划分资源优势区域,进而在优势区域大力展开海浪发电、海水淡化等波浪能资源开发工作。
(3)制定波浪能资源评价方法和评价标准的研究,重点事提出科学使用的评价方法和标准。
(4)建立海洋能开发利用示范工程或基地。选择区位条件较好的地区建立海洋能开发利用示范工程或基地。如选择我国福建,广东沿海建设波浪发电站。通过波浪能开发利用示范工程的运行,以点带面,稳步推进,积累经验,改进不足。使波浪能开发利用向更广、更深的领域不断拓展。
(5)详细研究波浪发电成本,对不同类型发电装置要详细估算其发电成本,做好波浪能开发利用可行性分析,在开发波浪能時应充分考虑成本是否过高,投资是否可以带来期望的回报。
(6)利用国家大力投资开发可再生能源的机会,培养专门技术人才,使技术再有所创新,提高波浪发电设备的抗外力打击、抗腐蚀能力,提高波浪发电设备的转换效率,降低波浪发电的投资成本,降低上网电价。利用政府对于可再生能源发电的支持政策,努力推广波浪发电的公众普及率,扩大波浪能资源的市场。积极研究波浪发电进行商业化开发的方法,积累商业化开发的经验,提高波浪发电的竞争力。
(7)国家应高度重视波浪能的开发并实施相应的扶持和激励政策,制定相应政策及措施降低波浪发电上网电价,或政府采取义务购买或补贴政策,提高波浪发电竞争力。波浪能的开发难度大,成本较高,需要强大的技术和资金支持。目前的进展已表明了这种新能源潜在的商业价值,其发展前景十分广阔。在起步阶段迫切需要国家制定相关的科技政策、环境政策、经济政策,保护和促进波浪能的开发利用。
参考文献
[1]管秩 我国波浪能开发利用可行性研究 2011.
[2]王绿卿 我国大陆沿岸波浪能分布初步研究 2014.
[3]闻斌 中国海波浪能资源分析 2013.
[4]郑崇伟 1988-2010年中国海域波浪能资源模拟及优势区域划分 .
作者简介:王灼,大连理工大学建设工程学部2013级;宋兆阳,大连理工大学建设工程学部2013级;姚弘,大连理工大学建设工程学部2013级;曾苗,大连理工大学建设工程学部2013级。
关键词:可再生能源;波浪能;分布及利用
一、波浪能概况
利用海洋能源,是当今世界能源研究的方向。特别是在能源关系到国家安全,地球矿物能源逐渐枯竭及环境状况日益恶化的形势下,如何有效的利用资源丰富、可再生的海洋资源,显得十分重要。海水的波浪运动产生巨大的能量,据估算,世界海洋中的波浪能到700亿千瓦,占全部海洋能量的94%,是各种海洋能中的“首户”。诸多国家加大了对波浪能发电的研究力度,各国的研究团队相继开发出了各种波浪能转化技术及装置,有些国家已经开始采用波能发电设备向国家电网供电。我国陆地海岸线长达18000多公里、大小岛屿6960多个,波浪能资源十分丰富。2009年3月,我国首座岸式海洋波浪能发电工业示范电站“汕尾100kW”岸式波力发电站的正常运行,标志着我国波浪力发电技术达到使用水平。
二、我国波浪能分布概况
查阅相关数据及文献表明得出我国沿岸波浪能能量密度(波浪在单位面积所具有的能量,单位是kJ/㎡)分布的大体趋势:浙江中部、台湾、福建平潭岛以北,渤海海峡和西沙地区沿岸最高;其次,是浙江南部和北部、广东东部、福建平潭岛以南、山东半岛南部沿岸;渤海、黄海北部和北部湾北部沿岸最低;波浪能能量密度同样受季风影响,具有明显的季节变化。在冬季(1月),受冷空气影响,中国海海区风高浪急,是波浪能资源最为丰富的季节,黄海至南海海域大都在10kW/m以上,南海海区最大可达35kW/m以上,渤海由于受地理位置和海水等因素影响,波能功率密度较低;春季(4月),由于风力较弱,整个中国海波能功率密度都在10kW/m以下,极大值区位于台湾海峡和吕宋海峡,也仅在7-9kW/m之间,为波能资源最少的季节;夏季(7月),受热带气旋等因素影响,中国海波能率密度分布特征和其他季节相比明显不同,呈东高西低的态势,极大值区由南海东北部北移至台湾以东海域,最大值可达22kW/m,东海取代南海成为该季节波能资源最为丰富的海区。秋季(10月),受热带气旋和冷空气共同影响,中国海波能资源仅此于冬季,极大值区回移至南海东北部,可达28kW/m。总的来说,除春季外,其他三个季节波能资源都较为丰富。
三、我国波浪能开发利用建议
提高对海洋波浪能利用战略性和重要性的认识。波浪能作为可再生资源具有持续开发价值,是解决我国目前能源危机的重要资源,更是对未来能源的主要依托。开发波浪能可以缓解化石能源的不足,对于促进沿海经济的发展和优化能源结构,保证能源可持续利用,以及开发海岛、巩固国防和保护生态环境,保障我国能源安全,缓解我国能源幻境压力,实现建设资源节约型和环境友好型社会的目标,有十分深远的意义。
(1)利用波浪发电的环境优势及可再生优势,扩大波浪发电相对于传统能源发电的竞争力。
(2)综合波浪能流密度大小、波浪能资源开发有效时间、能流密度的稳定性、波浪能资源的总储量和有效量储量、能流密度的长期变化趋势等几方面,划分资源优势区域,进而在优势区域大力展开海浪发电、海水淡化等波浪能资源开发工作。
(3)制定波浪能资源评价方法和评价标准的研究,重点事提出科学使用的评价方法和标准。
(4)建立海洋能开发利用示范工程或基地。选择区位条件较好的地区建立海洋能开发利用示范工程或基地。如选择我国福建,广东沿海建设波浪发电站。通过波浪能开发利用示范工程的运行,以点带面,稳步推进,积累经验,改进不足。使波浪能开发利用向更广、更深的领域不断拓展。
(5)详细研究波浪发电成本,对不同类型发电装置要详细估算其发电成本,做好波浪能开发利用可行性分析,在开发波浪能時应充分考虑成本是否过高,投资是否可以带来期望的回报。
(6)利用国家大力投资开发可再生能源的机会,培养专门技术人才,使技术再有所创新,提高波浪发电设备的抗外力打击、抗腐蚀能力,提高波浪发电设备的转换效率,降低波浪发电的投资成本,降低上网电价。利用政府对于可再生能源发电的支持政策,努力推广波浪发电的公众普及率,扩大波浪能资源的市场。积极研究波浪发电进行商业化开发的方法,积累商业化开发的经验,提高波浪发电的竞争力。
(7)国家应高度重视波浪能的开发并实施相应的扶持和激励政策,制定相应政策及措施降低波浪发电上网电价,或政府采取义务购买或补贴政策,提高波浪发电竞争力。波浪能的开发难度大,成本较高,需要强大的技术和资金支持。目前的进展已表明了这种新能源潜在的商业价值,其发展前景十分广阔。在起步阶段迫切需要国家制定相关的科技政策、环境政策、经济政策,保护和促进波浪能的开发利用。
参考文献
[1]管秩 我国波浪能开发利用可行性研究 2011.
[2]王绿卿 我国大陆沿岸波浪能分布初步研究 2014.
[3]闻斌 中国海波浪能资源分析 2013.
[4]郑崇伟 1988-2010年中国海域波浪能资源模拟及优势区域划分 .
作者简介:王灼,大连理工大学建设工程学部2013级;宋兆阳,大连理工大学建设工程学部2013级;姚弘,大连理工大学建设工程学部2013级;曾苗,大连理工大学建设工程学部2013级。