海洋能范文（精选12篇）
海洋能 第1篇
1 概述
现海洋能通常是指蕴藏于海水中的可再生能源, 主要包括潮汐能、波浪能、温差能、海流能、盐差能等。巨大的海洋能资源, 在化石能源逐渐消耗殆尽的将来, 具有很好的开发前景。
2 发展现状
全世界的海洋能贮量极其巨大, 据估算, 潮汐能约27亿kw, 波浪能约25亿kw, 海流能约50亿kw, 温差能约20亿kw, 盐差能约26亿kw。我国海洋能源十分丰富, 据估算, 潮汐能资源约为1.9亿kw;波浪能的开发潜力约1.3亿kw;沿岸波浪能0.7亿kw;海流能0.5亿kw;海洋温差能和盐差能分别有1.5亿kw和1.1亿kw。尽管海洋能贮量巨大, 但目前开发利用程度非常低。
2.1 世界发展现状
目前, 世界上对潮汐能, 波浪能的开发在技术上比较成熟, 很多国家都已经建造了潮汐电站和波浪能电站, 海流能、温差能和盐差能的开发利用都还在试验阶段, 技术上还有很长的路要走。
据不完全统计, 截至2007年底世界潮汐电站的总装机容量约为30万k W, 仅开发了万分之一的潮汐资源。世界上最大的潮汐电站是1966年建成的法国朗斯潮汐电站, 总装机容量为24万k W, 单机功率为1万千瓦, 共24台水轮机, 年发电5.44亿度。
波浪能发电是继潮汐发电之后, 发展最快的一种海洋能源的利用。目前世界上已有日本、英国、爱尔兰、挪威、西班牙、葡萄牙、瑞典、美国和中国等国家和地区在海上研建了波浪能发电装置。英国于2000年11月在Islay岛建成一座500k W岸式波浪发电站 (振荡水柱空气透平发电机组) , 为当地400户居民供电, 并与苏格兰公共电力供应商签订了15年的供电合同。葡萄牙2.25MW波浪发电项目经过三年开发之后, 于2008年9月在葡萄牙里斯本隆重开张, 号称世界第一座海浪发电机, 但2009年3月宣告失败。
1979年8月美国在夏威夷建成第一座闭式循环海洋温差发电装置是温差能利用的一个里程碑。这座50kw级的电站不仅系统地验证了温差能利用的技术可行性, 而且为大型化的发展取得了丰富的设计、建造和运行经验。美国50KW MINI—OTEC号海水温差发电船, 由驳船改装, 锚泊在夏威夷附近海面, 采用闭式循环, 工质是氨, 利用深层海水与表面海水约21~23℃的温差发电。1979年8月开始连续3个500 h发电, 发电机发出50 k W的电力。瑙鲁海水温差发电站是日本“阳光计划”, 1973年选定在太平洋赤道附近的瑙鲁共和国建25 MW温差电站, 1981年10月完成100k W实验电站。该电站建在岸上, 将内径70 cm, 长940 m的冷水管沿海床铺设到550m深海中。最大发电量为120 k W, 获得31.5 k W的净出力。
从2001年开始, 马塔切纳与意大利科研人员合作研制出世界上第一台海流能发电机样机, 并在墨西拿沿海地区进行发电试验并获成功, 产生电能容量可达40 k W。经过试验后, 设计装机容量最高为130 k W, 并于2006年4月3日与意大利国家电力公司的电力运输网实现并网发电。目前, 世界上只有以色列建了一座150k W的盐差能发电的实验装置, 实用性盐差能发电站还未问世。
2.2 国内发展现状
我国对潮汐能的利用比较早, 波浪发电的研究相对起步较晚, 而海流能, 温差能和盐差能的利用也是停留在试验阶段。自1958年, 我国陆续在广东顺德东湾, 山东乳山和上海崇明等地建立了几十座潮汐能发电站, 是世界上建潮汐电站数量最多的国家。不过建成的大部分潮汐电站由于建造水平低、经济效益差、利用价值少均已废弃, 至今只有7座电站仍在正常运行发电。目前, 这7座潮汐电站的总装机容量为7660 k W, 年发电量超过1000万度, 年发电量仅次于法国、加拿大, 居世界第三位。
作为世界上主要的波能研究开发国家之一, 我国从20世纪80年代初开始, 主要对固定式和漂浮式振荡水柱波能装置以及摆式波能装置等进行了研究。1985年中科院广州能源研究所开发成功利用对称翼透平的航标灯用波浪发电装置。经过十多年的发展, 我国已有60~450 W的多种型号产品并多次改进, 目前已累计生产600多台在我国沿海使用, 并出口到日本等国家。
温差能利用方面, 1985年我国科学院广州能源研究所开始对温差利用中的一种“雾滴提升循环”方法进行研究。1989年, 该所在实验室实现了将雾滴提升到21 m的高度记录。同时, 该所还对开式循环过程进行了实验室研究, 建造了两座容量分别为10 W和60 W的试验台。
我国海流能发电研究始于1982年。1984年, 哈尔滨工程大学在实验室研制成60 W水轮机。1989年研制成1 k W河流能发电装置并在水库里进行了两个月的发电试验。我国于2000年建成70 k W潮流实验电站, 并在舟山群岛的岱山港水道进行海上发电试验, 是世界上第一个漂浮式潮流能试验电站。从研究水平看, 我国研建70 k W潮流能实验电站在国际上居领先地位, 但尚有一系列技术问题有待解决。
盐差能利用方面, 我国西安冶金建筑学院于1985年对水压塔系统进行了试验研究。上水箱高出渗透器约10 m, 用30公斤干盐可以工作8~14 h, 发电功率为0.9~1.2 W。
3 存在问题及发展趋势分析
3.1 技术方面问题
现有的潮汐电站水电工程建筑物的施工还比较落后, 水轮发电机组尚未定型标准化, 潮汐电站比较复杂, 潮汐大坝会对环境造成影响, 这些都是潮汐能开发中存在的问题。波浪能转换成电能的中间环节多, 效率低, 电力输出波动性大。由于波浪能的不稳定性, 如何积累、存储波浪能使其成为有用的能源, 如何提高设备的抗恶劣环境的能力等问题都限制了目前波浪发电之发展, 致使波能发电系统研究开发成长趋缓。
海流能、温差能和盐差能的开发利用都还在试验阶段, 技术上还有很长的路要走。
3.2 经济方面问题
从数据分析看, 潮汐发电和波浪发电的单位千瓦造价相对较高, 发电机组利用率不高。位于福建宁德福鼎沙埕港八尺门的潮汐电站建设项目已完成预可行性研究报告, 一期电站装机为2.4万k W, 工程总投资为5.3亿元, 合单位k W造价20208元。由于潮汐发电是波动和间歇的, 输出功率变化大, 发电机组利用率不高。2008年江厦潮汐电站的年发电量为721万k W·h, 上网电量为693万k W·h。汕尾100 k W岸式波力电站的投资为210万元, 合单位k W·h造价21000元。该波力电站于1996年12月开工, 设计年平均功率为20 k W, 年发电量17.52万千瓦时, 设计年利用小时数为1752 h。
3.3 发展趋势分析
近期大规模开展潮汐发电等海洋能开发建设的可能性不大。我国2007年发布的《可再生能源中长期发展规划》中指出, “要积极推进海洋能的开发利用, 重点发展潮汐发电, 到2020年我国要建成潮汐电站10万k W”, 其中并未提及波浪发电发展目标。而且目前把利用潮汐发电等同于常规小水电来开发, 也削弱了开发利用潮汐能的积极性。
4 结语
该文对潮汐能、波浪能、温差能、海流能和盐差能等海洋能发电的工作原理、应用方式、发电关键技术等内容进行了介绍。通过对上述各种海洋能发电的国内、外发展现状的收集整理, 分析了目前各种海洋能发电存在的关键技术问题和经济可行性问题, 在此基础上对海洋能发电进行了展望, 认为海洋能发电属于清洁能源发电, 在化石能源逐渐消耗殆尽的将来, 海洋能发电具有很好的发展前景, 但由于技术上和经济上存在的问题, 近期大规模开展潮汐发电等海洋能开发建设的可能性不大。
摘要：该文对不同形式海洋能发电进行了介绍, 包括潮汐能、波浪能、温差能、海流能和盐差能等。通过对上述各种海洋能发电的国内、外发展现状的收集整理, 分析了目前各种海洋能发电存在的关键技术问题和经济可行性问题, 在此基础上对海洋能发电进行了展望, 认为海洋能发电属于清洁能源发电, 在化石能源逐渐消耗殆尽的将来, 海洋能发电具有很好的发展前景, 但由于技术上和经济上存在的问题, 近期大规模开展潮汐发电等海洋能开发建设的可能性不大。
关键词：海洋能,潮汐能,波浪能,发电
参考文献
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海洋能电站项目技术经济评价 第2篇
因此，对于海洋能电站项目的技术经济评价而言，在海洋能资源和发电技术方面，无论在评价内容和数据分析处理上都有着自身的特点和角度，主要体现在对海洋能资源的调查和统计，以及海洋能发电机组的选择、特点、运行和维护水平等方面作为海洋能电站项目技术评价的重点考察部分。
(2)海洋能电站项目的社会评价也是整个项目评价的组成部分。
具有很强的清洁能源行业特点，海洋能发电几乎无氧化还原反应，不向大气排出有害气体和热，对环境影响很小，并且多是限于对局部环境的影响，不存在对全球性气候的影响，也不存在常规化石燃料能源和核能发电类似的环境污染问题，避免了很多社会问题的处理。另外，由于海洋能发电在沿岸和海上进行，所以一般不占用已开垦的土地资源、不需要迁移人口，而且还多具有综合利用效益。因此，有必要对项目所产生的环保效益进行详尽定量科学地分析，同时还要综合考察社会生活各个领域与项目之间的相互适应和影响，即需要系统地将不同层次的社会效益、环保效益都进行充分考虑。
(3)海洋能电站项目技术经济评价中所需的技术、经济方面的数据资料和信息都要通过调查取得。
评价人员对站址的资源条件、技术水平、项目概况、自然环境等方面的把握程度直接影响甚至决定其分析判断的结果，因此海洋能电站的技术经济评价要把搞好各项数据调查、收集和对资料的分析研究工作放在重要地位，予以高度重视。
(4)采用定性分析和定量分析相结合的原则，并以定量分析为主要方法。
通过效益和费用的计算判断项目在经济上是否可行，明确项目在建设和运行中的要素的数量情况，从而对这些要素进行经济分析和比较。在评价指标设置方面要做到科学地正确反映项目设计的各个方面，即包括技术、经济、社会等的主要内容，由于海洋能电站项目涉及的因素众多，一些重要的影响因素可能存在不能量化分析的问题，对此在评价中则应进行实事求是的分析、准确的描述，并科学地采用先进数学方法来将定性的问题转化为定量问题分析，帮助得出科学的评价结论。
如果地球失去海洋失去海洋 第3篇
海洋对于地球和地球生命的重要性毋庸置疑，但你有没有想过，是否有一天，地球将会失去海洋呢？如果海洋真的消失了，地球又会变成什么样呢？
十亿年后地球不再拥有海洋
大海会从地球上消失？这在大多数人看来无疑属于无稽之谈，纵然我们都知道由于人类工业文明发展导致的温室效应正在不断给地球“加热”，但是仅凭这些热量就想让海洋蒸发殆尽，绝对是痴人说梦。事实确实如此，但这却并不表示海洋不会消失。
像许多恒星一样，太阳的亮度正以极慢的速度逐渐增强。45亿年前，太阳系刚形成的时候，太阳的亮度约为现在的70%，据此计算，太阳的亮度是以平均每10亿年7%的速度在增长的。今天的太阳虽然已到中年，但亮度的增长仍没有停止，这就意味着太阳的辐射仍在不断增强。
太阳辐射增强的速度虽然极慢，但却是不可逆转的，对地球的影响也远比人类活动严重得多。不断增强的太阳辐射使海洋变暖，海水蒸发速度加快，因此大气中的水蒸气含量增加；而水蒸气作为一种温室气体，又会引起地表温度的增加，从而反过来加速海水的蒸发。长此以往，地球在未来的某一阶段会发生不可控的气候变暖，那时的海洋会变成一锅沸水，不断地从地表蒸发，而液态水最终将从地球表面消失。到那时，地球再也无法保持适宜生物生存的15℃左右的气温，而会变成一个火炉。
这种变化是以亿年为单位的，因此，在可见的将来还不会发生，那么何时会发生呢？科学家推测，10亿年后，太阳的亮度要比现在增加7%，这足以使海水沸腾直至全部蒸发。换句话说，10亿年后，地球上将不再拥有海洋。
如果我们拿着一幅世界地图来想象，当海平面不断下降时，会发生什么呢？
陆地连成片
海平面下降50米，整体上看世界版图变化不大，只是斯里兰卡、新几内亚、英国、爪哇和加里曼丹会和自己的邻居接壤；海平面下降100米，距离加拿大新斯科舍海岸不远处，原来纽芬兰大浅滩的位置会出现一座巨大的新岛屿；海平面下降200米，世界地图开始变得陌生起来，众多新岛屿开始出现，印度尼西亚群岛连成一片，看上去像地图上一个巨大的“污点”，而荷兰在欧洲的领土开始增长；海平面下降500米，日本变成了连接朝鲜半岛与俄罗斯的一条地峡，新西兰拥有了新的岛屿，荷兰领土的北部继续向外扩张；海平面下降1000米，新西兰和澳大利亚的领土将急剧扩张，北冰洋被切断，荷兰通过新大陆桥与北美相连；海平面下降2000米，太平洋与大西洋中新岛屿如春笋般出现，加勒比海和墨西哥湾失去了与大西洋的联系，新西兰和澳大利亚将形成新的超级大陆；海平面下降3000米，世界上最长的山脉——大洋中脊山峰将破水而出，形成陆地上新的山群，大量的新大陆出现；海平面下降5000米，世界上绝大部分海洋彼此隔绝，地图上遍布黄色的土地；海平面再往下降的话，海洋将会完全消失，最终，地球将呈现与火星类似的地表结构，地表不再有液态水的存在。
气候变极端
我们知道，水对平衡大气温度非常重要，因此海洋在地球上一直扮演着气温缓冲器的角色。去过沙漠旅行的人都知道，沙漠的昼夜温差大得吓人，即使有着大气层的保护，沙漠夏天的地面温度也可达到60℃以上，埋个鸡蛋进去，用不了两分钟就能剥皮吃了；而夜间的温度则会骤降到10℃以下，日夜温差超过50℃。这是因为沙漠吸热和散热的速度都非常快，白天在光照下，沙土迅速升温，使得地表温度急剧增高；而夜晚降临时，由于没有了热源，地表的热量同样快速地散失，导致气温骤降。在这种极端的气候下，只有少量的生命能够存活，当然，这其中绝对不包括没有任何装备的人类。而在海洋环绕的地区，情况就截然不同了，在大洋之中，有许多著名的岛屿，如塞班岛、斐济岛等等，都以四季如春的气候环境和美丽的自然景色吸引了众多游客，而这些岛屿上的昼夜温差只有几度，不敏感的人或许都察觉不到，这其中正是海洋起到了缓冲作用。放大来看，如果地球上失去了海洋，昼夜的温差必然会急剧增加，地球将面临极端气候的挑战。
生物变稀少
随着海水温度的上升，海洋中的生物生存环境会受到最为直接的威胁，浅层海水中的生物不得不试图向更深的海水中“移民”，以找到一个相对“凉爽”的居所，而深层海水中的生物生存空间将被压缩，并要面临更多的竞争对手，海洋生物圈竞争激烈，当海水完全蒸发，海洋生物将全部灭绝，无一幸免。
海洋作为海陆间水循环的重要组成部分，对于大气中的水汽和陆地中的河流等等都有着极大的影响。随着海水蒸发加快，一开始，陆地上的植物因为降水量增加，会进入增长旺盛期，但是随着时间的推移，当海洋被蒸发殆尽之后，陆地上只有一些沙漠植被或许还有生存的可能，一些低矮灌木将进化出发达的根系，用以汲取地下的水源，同时它们的叶子将退化成针刺状，以减少水分的蒸发；陆地动物的遭遇和植物类似，刚开始海水蒸发时，因为植被繁荣增长，降水增加，一些干旱地区的动物因此受益，族群发展进入繁盛时期，但是随着海洋消失，大批陆地动物死亡，只有一些能够生活在土壤里的动物、沙漠动物和极地动物有可能存活下来。但是考虑到海水完全消失时地球表面的气温会高达70℃，因此基本可以确定，当地球失去大海时，整个地球已经成为了一颗“死星”。
人类要搬家
除此之外，在海洋蒸发不受控制的过程中，海陆间水循环的平衡将会被完全打破，各种极端气候将会频发，生物的生存将会变得极为困难。但是我们并不需要担心这些，因为在这之前，人类如果不能找到新的宜居星球成功“搬家”，那么就说明我们已经步上了恐龙的后尘。上面所提到的“国家版图”，只是为了让大家有个清晰的概念，而并非是说到那时人类的国家还会存在。
我国海洋能研究与开发述评 第4篇
一、海洋能的含义
海洋能是一种蕴藏在海洋中的重要的可再生清洁能源，主要包括潮汐能、波浪能、海流能(潮流能)、海水温差能和海水盐差能。更广义的海洋能还包括海洋上空的风能、海洋表面的太阳能以及海洋生物质能等。从成因来看，潮汐能和潮流能来源于太阳和月亮对地球的引力变化，其他基本上源于太阳辐射。海洋能按储存形式又可分为机械能、热能和化学能。目前，开发海洋能的主要用途是发电。
我国海岸线广阔，蕴藏着丰富的海洋能资源。开发利用海洋能对于增加和改善能源供应，保护生态环境，促进经济社会可持续发展具有重要意义，是21世纪我国能源战略的重要选择。
二、海洋能储量分布及研究开发现状
从总体看，我国海洋能资源十分丰富，可开发利用量达10亿kW的量级。其中，我国沿岸的潮汐能资源总装机容量为2 179万kW;沿岸波浪能理论平均功率为1 285万kW;潮流能130个水道的理论平均功率为1 394万kW;近海及毗邻海域温差能资源可供开发的总装机容量约为17.47亿～218.65亿kW;沿岸盐差能资源理论功率约为1.14亿kW;近海风能资源达到7.5亿kW。
目前，我国海洋能的开发利用除了潮汐能利用形成了较小的规模外，波浪能研究已进入示范试验并取得了一定的成果;潮流能开发利用技术研究已有多个部门正在进行关键技术研究，并取得了一定的突破。而其他形式的海洋能如海水盐差能、温差能等的研究与开发尚处于实验室原理试验阶段。
（一）潮汐能
(1）
潮汐现象是指海水在天体(主要是月球和太阳)引潮力作用下所产生的周期性运动，习惯上把海面铅直向涨落称为潮汐，而海水在水平方向的流动称为潮流。潮汐发电是利用海水潮涨潮落的势能发电。潮汐的能量与潮量和潮差成正比。实践证明，潮涨、潮落的最大潮位差应在10 m以上(平均潮位差≥3 m)才能获得经济效益，否则难于实用化。
(2）潮汐发电的原理：
在适当的地点建造一个大坝，涨潮时，海水从大海流入坝内水库，带动水轮机旋转发电;落潮时，海水流向大海，同样推动水轮机旋转而发电。因此，潮汐发电所用的水轮机需要在正反两个方向的水流作用下均能同向旋转(图1)。
(3）潮汐能储量及分布情况：
中国沿岸的潮汐能资源主要集中在东海沿岸，又以福建、浙江两省最多，合计装机容量为1 925万kW，年发电量为551亿kW·h，分别占全国总量的88.3%。并且两省内的资源分布也不均匀，主要集中在几个大海湾内。
(4）潮汐能研究开发现状：
我国的潮汐电站建设开始于20世纪50年代中期，经过了1958年前后、70年代初期和80年代3个时期建设，至80年代初共建设有76个潮汐电站。在80年代运行的有8座，目前还在运行的潮汐能电站只剩下了3座，分别是：总装机容量3 200 kW的浙江温岭的江厦站、总装机容量150 kW的浙江玉环的海山站、总装机容量640 kW的山东乳山的白沙口站。
(5）关键技术问题：
主要包括低水头、大流量、变工况水轮机组设计制造;电站的运行控制;电站与海洋环境的相互作用，包括电站对环境的影响和海洋环境对电站的影响，特别是泥沙冲淤问题;电站的系统优化，协调发电量、间断发电以及设备造价和可靠性等之间的关系;电站设备在海水中的防腐等。
（二）波浪能
波浪是由于风、气压和水的重力作用等形成的起伏运动，它具有一定的动能和势能。波浪能的大小与波高和周期有关，是一种密度低、不稳定、无污染、可再生、储量大、分布广、利用难的能源。
(1）波浪发电的原理：
利用海面波浪的垂直运动、水平运动和海浪中水的压力变化产生的能量发电。波浪能发电一般是利用波浪的推动力，使波浪能转化为推动空气流动的压力(原理与风箱相同，只是用波浪做动力，水面代替活塞)，气流推动空气涡轮机叶片旋转而带动发电机发电。目前已经研究开发比较成熟的波浪发电装置基本上有三种类形。一是振荡水柱型(图2)，用一个容积固定的、与海水相通的容器装置，通过波浪产生的水面位置变化引起容器内的空气容积发生变化，压缩容器内的空气(中间介质)，用压缩空气驱动叶轮，带动发电装置发电;中科院广州能源研究所在广东汕尾建成的100 kW波浪发电站(固定岸式)，日本海明发电船(浮式)以及航标灯式波力装置都是属于这种类型。二是机械型(图3)，利用波浪的运动推动装置的活动部分———鸭体、筏体、浮子、叶片等，活动部分压缩(驱动)油、水等中间介质，通过中间介质推动转换发电装置发电。三是水流型，利用收缩水道将波浪引入高位水库形成水位差(水头)，利用水头直接驱动水轮发电机组发电(图4)。
(2）波浪能储量及分布情况：
根据现有观测资料计算统计，全国沿岸波浪能资源平均理论功率为1 285万kW。需要指出的是，全国沿岸还有很多著名的大浪区，因迄今尚无实测资料，故无法把这些资源计算在内。中国沿岸的波浪能资源以台湾省沿岸最多，为429万kW，占全国总量的1/3;其次是浙江、广东、福建和山东等沿岸较多，在161万～205万kW间，合计为706万kW，占全国总量的55%;其他省市沿岸则较少，在14.4万～56.3万kW间。
(3）波浪能研究开发现状：
中国波浪发电研究开始于1978年，经过30年的开发研究，获得了较快的发展。我国波浪发电的相关成果有：额定功率为20 kW的岸基式广州珠江口大万山岛电站;额定功率为8 kW采用摆式波浪发电装置的小麦岛电站;额定功率为100 kW的广州汕尾岸式波浪实验电站;青岛大管岛30 kW摆式波浪实验电站;“十五”期间投资的广州汕尾电站，2005年1月成功地实现了把不稳定的波浪能转化为稳定电能。
(4）关键技术问题：
主要包括波浪的聚集与相位控制技术;波能装置的波浪载荷及在海洋环境中的生存技术;波能装置建造与施工中的海洋工程技术;不规则波浪中的波能装置的设计与运行优化;往复流动中的透平研究等。
（三）潮流能
潮流是起因于潮汐现象的周期的海水流，在由大洋传至近海时，由于受到地形强迫的作用，潮流能逐渐加强，特别是在海湾入口狭窄之处或截断陆地后形成的狭窄海峡和水道处，流速较大。潮流能与太阳能、风能、波浪能等可再生能源相比较，其规律性较强，能量稳定，易于电网的发配电管理，因此是优秀的可再生清洁能源。
(1）潮流发电的原理：
利用海洋中沿一定方向流动的潮流的动能发电，潮流发电装置的基本形式与风力发电装置类似，故又称为“水下风车”。潮流能发电装置由水轮机和电机组成，水轮机有垂直翼和水平翼两种，视实际需要而定。当海流流过水轮机时，在水轮机的叶片上产生环流，导致升力，因而对水轮机的轴产生扭矩，推动水轮机上叶片的转动，故可驱动电机发电。
(2）潮流能储量及分布情况：
我国的浙江、福建和山东沿海是世界上潮流能资源最丰富的地区之一，其中舟山群岛一带的部分海域潮流流速在2～4 m/s，其能流密度相当于20～40 m/s(即9～12级以上)风能的能流密度，具有非常可观的开发价值。
(3）潮流能研究开发现状：
我国较为系统的潮流能研究开始于1982年。2002年，哈尔滨工程大学自行设计建造了我国第一座70 kW的潮流实验电站;2005年国家“863”科技计划的40kW潮流能发电实验电站在浙江省舟山市岱山县建成并发电成功(图5);2005年，在“863”计划海洋监测技术主题的支持下，东北师范大学研制成功放置于海底的低流速潮流发电机;2006年4月下旬，由浙江大学研制的5 kW、叶轮半径为1 m的“水下风车”在浙江省舟山地区岱山县发电成功，洋流流速在2 m/s以上就能发电。
(4）关键技术问题：
主要包括安装维护、电力输送、防腐、海洋环境中的载荷与安全性能等。此外，潮流发电装置和风力发电装置的固定形式和透平设计也有很大的不同。潮流装置可以安装固定于海底，也可以安装于浮体的底部，而浮体通过锚链固定于海上。潮流中的透平设计也是一项关键技术。
（四）温差能
海水温差能是指海洋表层海水和深层海水之间水温差的热能。
(1）温差发电的原理：
海洋温差发电主要采用开式(图7)和闭式(图8)两种循环系统。在开式循环中，表层温海水在闪蒸蒸发器中由于闪蒸而产生蒸汽，蒸汽进入汽轮机做功后流入凝汽器，由来自海洋深层的冷海水将其冷却。在闭式循环中，来自海洋表层的温海水先在热交换器内将热量传给丙烷、氨等低沸点物质，使之蒸发，产生的蒸汽推动汽轮机做功后再由冷海水冷却。
(2）温差能储量及分布情况：
由于统计资料的限制，这里主要是指近海及毗邻海域海洋温差能储量及分布情况。渤海由于水深浅，全年表、深层水温基本一致，因此不存在温差能资源。黄海和东海陆架区虽然在深水区夏半年也存在表深层温差，但是，因为水深较浅、温差较小，而且仅在夏半年发生，冬半年表深层水温基本一致，所以很难开发利用，暂认为没有开发利用价值。东海东侧的黑潮区水深在1 000 m以上，因有黑潮暖流由此经过，全年表深层温差20℃以上，据王传崑和吴文等计算，温差能理论储量约为(1.08～1.75)×1018kJ，技术上可利用量约为(54～112)×1015kJ。南海温差能理论储量约为(13.0～13.3)×1018kJ，技术上可利用量约为(1.04～1.06)×1018kJ。若取能量补充周期为1年，按开发利用其中的10%，装置工作时间取全年的一半，则中国近海及毗邻海域的温差能资源可供开发的总装机容量约为17.47亿～18.65亿kW。其中，90%以上分布在南海。
(3）温差能研究开发现状：
20世纪80年代初，我国开始在广州、青岛和天津等地开展温差发电研究。1986年广州研制完成开式温差能转换试验模拟装置，实现电能转换。1989年又完成了雾滴提升循环试验研究。目前，天津大学正在开展利用海水温差能作为推动水下自持式观测平台的动力。
(4）关键技术问题：
温差能利用的最大困难是温差太小，能量密度太低。温差能转换的关键是强化传热传质技术。同时，温差能系统的综合利用，还是一个多学科交叉的系统工程问题。
（五）盐差能
盐差能是指海水和淡水之间或两种含盐浓度不同的海水之间的化学电位差能，是以化学能形态出现的海洋能。主要存在与河海交汇处。盐差能是海洋能中能量密度最大的一种可再生能源。
(1）盐差发电的原理：
当两种不同盐度的海水被一层只能通过水分而不能通过盐分的半透膜相分离的时候，两边的海水就会产生一种渗透压，促使水从浓度低的一侧通过这层膜向浓度高的一则渗透，使浓度高的一侧水位升高，直到膜两侧的含盐浓度相等。通常，海水和河水之间的化学电位差具有相当于240 m高水位的落差所产生的能量，利用这一水位差就可以直接由水轮发电机发电。盐差能发电的基本方式是，将不同盐浓度的海水之间或海水与淡水之间的化学电位差能转换成水的势能，再利用水轮机发电。
(2）盐差能储量及分布情况：
据王传崑利用中国江河入海水量资料计算，我国沿岸盐差能资源主要分布在长江及其以南，有大江河入海的各省市沿岸。理论储量约为3.58×1015kJ，理论功率约为1.14亿kW。其中，长江口和珠江口的盐差能合计占全国的81.24%。
(3）盐差能研究开发现状：
1989年，广州能源所建造了两座容量分别为10 W和60 W的实验台。目前这项研究仍处在基础理论研究阶段，尚未开展能量转换技术的实验。
(4）关键技术问题：
渗透压式盐差能发电系统的关键技术是膜技术和膜与海水介面间的流体交换技术。除非半透膜的渗透流量能在目前水平的基础上再提高一个数量级，并且海水可以不经预处理。否则，盐差能利用难以实现商业化。
（六）近海风能
风能是地球表面大量空气流动所产生的动能。在海洋上，风力比陆地上更加强劲，方向也更加单一，据专家估测，一台同样功率的海洋风电机在一年内的产电量，能比陆地风电机提高70%。
(1）风能发电的原理：
风力作用在叶轮上，将动能转换成机械能，从而推动叶轮旋转，再通过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。
(2）风能储量及分布情况：
我国近海风能资源是陆上风能资源的3倍，可开发和利用的风能储量有7.5亿kW。长江到南澳岛之间的东南沿海及其岛屿是我国最大风能资源区以及风能资源丰富区。资源丰富区有山东、辽东半岛、黄海之滨，南澳岛以西的南海沿海、海南岛和南海诸岛。
(3）近海风能研究开发现状：
海上风电建设工作已经起步。广东汕头市的南澳岛充分利用海洋风能，1991年至今累计装机129台、总装机容量56 640 kW，成为亚洲最大的海岛风电场;2007年11月，由中国海洋石油总公司自主设计、建造安装的第一座海上风力发电站(图9)投产，单机年发电量可达440万kW时，标志着我国发展海上风电获实质性突破;2006年底，上海东海大桥两侧开展建设的10万kW海上风电项目完成招标，预计将于2009年建成投产，这将成为我国首座海上风力发电场。
(4）关键技术问题：
海上风电的开发利用面临两大世界性难题。其一是全球还没有研发出成熟的、真正意义上的海上风电机。目前全球海上使用的风力机均为陆上风力机改造而成，而复杂的海上自然条件使得风机故障率居高不下。其二，电网难以承受海上大规模风电场的巨大电能。风能的自身特性导致风电具有波动性、间歇性和不规则性，因此，一般风电对电网的贡献率低于10%。主要风电发展国家大多采取分布式风电场来缓解这一矛盾，但都是中小容量的分布式风电场。此外，我国风能发电由于缺乏系统、详细的海上风能资源评估，在风能资源测量、评估、仪器标定以及规范化的管理体系等方面尚不健全，尚未建立风电场风资源预报系统，这些都成为发展风能发电的制约因素。
三、我国海洋能发展存在的主要问题
(1）海洋能发展缺乏整体规划。
在我国海洋能开发历史中，由于对资源本底状况缺乏整体认识，没有形成系统的发展方向、目标和计划，基本处于试验、探索阶段，甚至有一定的盲目性和重复性，从而影响了我国海洋能的研究开发和利用。当前，国家已制定了可再生能源中长期发展规划和可再生能源发展“十一五”规划，但对于海洋能的发展还没有一个整体的规划。
(2）海洋能高新技术研发能力不足。
海洋能利用属于高新技术产业范畴，对工程技术有很高的要求。然而，我国历史上海洋能开发技术研究时冷时热，有些领域的研究曾因各种原因而一度中止，没有系统的科研规划和发展计划，只是由各研究单位开展了一些零星研究工作，从而造成我国海洋能开发利用停留在低水平重复阶段，未能形成规模和产业，总体研发能力不强。
(3）海洋能开发市场化运作难度大。
我国乃至世界海洋能利用都还处于初级阶段，技术不成熟，投入有风险，难以和其他类型能源开发在同一个市场上竞争，使得海洋能利用除国家投资的少数试验电站外，其他社会资金难以进入海洋能开发利用领域，限制了海洋能的发展规模。
(4）海洋能发展缺少相关扶持政策。
一些发达国家都从国家的科技政策、环境政策、经济政策等方面，向包括海洋能在内的可再生能源领域倾斜，激励海洋能开发利用向产业化方向发展。目前，我国尚未形成促进海洋能发展的政策体系，海洋能发展的动力明显不足。
四、前景展望
海洋被认为是地球上最后的资源宝库，也被称作为能量之海。21世纪海洋将在为人类提供生存空间、食物、能源及水资源等方面发挥更加重要的作用，而海洋能资源的研究与开发利用已成为增加能源供应，保护生态环境，促进人类可持续发展的重要保障。专家认为，从技术及经济上的可行性、可持续发展的能源资源以及地球生态平衡等方面分析，海洋能中的潮汐能作为成熟的技术将得到更大规模的利用;波浪能将逐步发展成为行业，近期主要是固定式，但大规模利用要发展漂浮式;可作为战略能源的海洋温差能将得到更进一步的发展，并将与开发海洋综合实施，建立海上独立生存空间和工业基地相结合;潮流能也将在局部地区得到规模化应用。
五、政策建议
(1）制定海洋能发展规划。
《中华人民共和国可再生能源法》指出，国家将可再生能源的开发利用列为能源发展的优先领域。《可再生能源中长期发展规划》中提出，把积极推进海洋能的开发利用作为重点发展领域。《可再生能源发展“十一五”规划》在总体布局和重点领域中提出，加强对近海风能开发技术的研究，开展近海风能资源勘察评价和试点示范工程的前期准备工作。在此基础上，有必要就海洋能的研究开发和利用制定中长期发展规划。
(2）构建海洋能资源储量分布和评估体系。
掌握海洋能资源储量和分布情况是合理有效开发利用海洋能的前提和基础。我国曾做过一些海洋能资源调查计算和研究工作，其中，以沿岸潮汐能资源调查最多。但是，总体上调查研究工作尚欠全面、深入，且由于沿岸各类海洋能资源的自然环境已发生了较大变化，前期资源调查的数据有失准确性。因此，为科学合理地开发利用海洋能，有必要开展全面深入地海洋能资源调查，并建立起海洋能资源储量分布和评估体系。
(3）选准优势资源重点开发。
目前，世界各国都根据本国的优势资源，并考虑国际市场潜力，选取不同形式的海洋能作为研究开发重点，如英国重点开发的是潮汐能、波浪能，日本是波浪能、温差能，美国是温差能，俄国、法国、加拿大是潮汐能，挪威是波浪能。我国也应在调查研究海洋能资源储量、分布情况及开发难易程度的基础上，确定优势资源进行重点开发。
(4）加大政策倾斜和投入力度。
目前，影响海洋能研究开发的一个主要因素是，一些关键技术问题尚未得到实质性解决，加之海洋能的自身特性导致现阶段开发利用海洋能的成本过高，难以真正实现规模化、产业化。因此，国家应加大海洋能研究开发政策倾斜和投入力度，建立专项资金;同时，广泛吸引社会资金投入，运用现代金融手段拓宽研发资金来源，促进产、学、研结合，组织协调攻关，加快技术创新步伐，推动重大关键技术问题的解决。
(5）加强国际合作与交流。
加强海洋管理保护海洋环境 第5篇
一个时期以来,我国近海海域海洋环境在持续恶化,原因在于海洋管理体制造成的海洋管理的不到位和国民海洋环境保护意识的`薄弱.加强海洋管理可以借鉴美、日等国的经验.要加强海洋综合管理;要提高各级政府海洋环境保护的自觉性和积极性;要严格执法;要大力普及海洋知识,以引导广大人民群众积极参与海洋管理和海洋环境保护.
作 者：李百齐 作者单位：浙江海洋学院,公共管理学院,浙江,舟山,316000 刊 名：理论界 英文刊名：THEORY HORIZON 年，卷(期)：2007 “”(12) 分类号：X54 关键词：海洋环境 陆源污染 海洋管理 海洋管理委员会 海洋教育★ 海洋渔业生产的安全管理
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海洋科技：助推海洋大国成强国 第6篇
亟待发展的海洋事业
谈起我国丰富的海洋资源、海洋开发悠久而辉煌的历史，章梓雄院士言语中充满了深深的自豪感。他介绍说，我国是一个海洋大国，拥有约300万平方公里管辖海域和1.8万公里海岸线，面积500平方米以上的海岛有6500多个，海洋资源十分丰富。同时，我国海洋开发具有辉煌的历史，600年前郑和下西洋比哥伦布发现新大陆早了87年。
说起我国海洋开发的现状，章院士的语气变得焦虑起来。他说，进入2l世纪以来，随着时代的进步、国际形势的变化和我国综合国力的增长，发展海洋事业的重要性和迫切性日益凸现。必须把我国这样一个海洋大国建设成为一个海洋强国，才能适应时代的要求。作为一名国际知名的流体力学家，他更感到肩上的责任。他介绍，海洋研究的迫切性主要表现在以下几个方面：
首先在国家安全方面，沿海地区是国防前沿。近一个多世纪以来，我国安全的威胁大多来自海上。目前我国面临一个复杂多变的国际形势，钓鱼岛、南沙群岛等海域的主权问题，台独势力及其分裂活动的发展，都使我国迫切需要提升海上作战与防御能力，以维护国家的统一与安全。
二是随着我国经济的快速发展，对资源的需求大大提高。例如石油，2004年中国输入原油1.1～1.2亿吨，成品油达4000万吨，仅次于美国成为世界第二大石油进口国和消费国。中国目前进口石油90％以上通过海上运输，而我国海军尚须提高保护海上通道的能力，同时要扩大港口建设，进行航道开发，发展远洋运输业。
要解决能源短缺，一方面依赖大量进口，另一方面还是要扎根于我国自己的能源开发建设。海洋中有大量的可再生与不可再生能源可以利用，例如波浪能、潮汐能、海洋风能、海洋生物能及海底油气等。其中开发海底油气资源的需求已日益迫切。
三是国务院和中央有关部委领导近期指出，我国要在2020年以前，成为世界第一造船大国。我国目前虽然造船吨位已连续8年名列全球第三位，但与目前排名前两位的韩国和日本相比，我国的造船工业无论从科技创新能力、生产效率还是经济效益水平来看差距都是十分明显的，因此迫切需要提升船舶与海洋工程的科学技术水平。
另外，海洋环境问题是一个亟待解决的问题，目前我国海域环境质量逐年下降，特别是沿岸及近海海域环境质量堪忧，生态平衡遭到破坏，渔业资源严重衰退，亟待进行管理和治理并开展相关的科学研究工作。
发展海洋科技与工程迫在眉睫
我国要从海洋大国变成海洋强国，突破点在哪？章院士激动地说，建立海洋强国必须优先发展海洋科技与工程。在国家中长期发展规划中已明确将海洋资源高效开发利用、海水淡化、海洋生态与环境保护、海洋环境立体监测技术、天然气水合物开发技术作为优先发展领域。他强调指出，我国目前的海洋科技与工程面临科技和管理落后、技术含量低、海洋科技投入不足、缺乏足够数量的优秀海洋科技人才，建议研究制定优先发展海洋科技与工程的策略。
章院士介绍，在本次会议上，与会专家一致认为，海洋工程是一个多学科交叉的研究领域，国家应当重视该领域的基础研究，也应当重视解决重大工程的共性关键技术问题。专家指出，现在国内海洋工程工业部门基本上使用国外的商业化软件，我们需要制定有关政策，鼓励我国自主开发的海上油田使用国内自主研发的工程应用软件。
海洋空间：人类的第二生存空间
海洋是人类活动的重要空间，特别是我国沿海地区地少人多，海洋空间的利用是一个重要出路。荷兰、日本等国家利用滩涂与海湾造地、建造人工岛，大大增加了发展空间。海洋油气资源的勘探与开采更需要提升科技水平。据章院士介绍，大连理工大学的邱大洪院士在会上作了题为《关于我国沿海海域空间资源综合开发利用的思考》的报告。邱教授指出，海洋空间是海洋中潜力巨大的国土资源，在陆上可用地资源日渐枯竭的今天，海洋正在成为人类的第二生存空间。我国沿海诸省每1000平方公里陆域的海岸线资源量，基本上与欧洲主要国家和美国处于同一水平上，但开发程度却远比经济发达国家低。
从我国目前的经济发展和技术进步水平来看，完全有条件更好地对海洋空间加以开发和利用，关键问题是应该用新的理念来科学地、有序地进行开发。
与会的其他专家也指出，研究和开发能有效削减波浪与海流能量的柔性海洋结构，建立集海洋空间与资源开发、海岸保护、海上交通和旅游观光为一体的多功能柔性海洋工程系统，是近岸海洋空间开发利用的一个新设想。
海洋空间开发离不开海洋动力研究。近海和深海水动力学研究关注深海波浪预报、极端波浪发生的机制及其实验室模拟、极端海况下结构物的响应。另外，要注意加大在现场观测技术研究方面的投入，逐步完善我国现场观测体系和系统。全球环境变化势必影响海洋工程环境。开展集安全监测、分析、评估于一体的结构设计概念研究和结构安全管理研究对提升大型港口工程设计水平具有重要意义。
近岸海洋空间开发利用事关国家发展大局，必须加强国家层面的领导与协调，尽快研究制定全国近海海洋空间开发整体规划，改变目前无序开发的状态。
深海工程研究的瓶颈在哪？
章院士介绍，由于深海自然环境条件严酷，要能够驻定在这些海域并有效地进行开采作业，深海平台必须具备进入恶劣的海洋环境作业的能力。因此，深海工程装备的设计研发是我国海洋工程装备发展的瓶颈，只有突破若干关键技术、系统地提高设计研发能力，才能够推进我国海洋装备产业和深海资源开发的全面发展。我国开展了无人无缆遥控潜水器（AUV）的研究工作，完成了最大潜深达6000米的AUV，其具有自主知识产权的深海作业监控系统达到了世界领先水平，使我国在水下高科技领域跻身于世界先进行列。目前，随着我国国力的增强，国家应加速7000米载人潜水器和11000米潜水器的研究工作。
此次香山科学会议的专家还一致认为，300～3000米范围的深海工程问题是我国海洋工程学术界和工业部门的热点，其核心问题是深海平台的安全性。国内对深海工程施工过程的研究较少，结构物下水、拖运，张力腿平台等系泊结构物施工、安装问题的研究也不充分。我国在海洋平台设计规范方面存在许多空白，而编制体现我国特色的深海工程设计规范是一项复杂的系统工程，需要抓紧进行。
海洋交通与安全
21世纪海洋安全与资源已成为世界各国关注的焦点。目前，我国铁矿石、石油等战略物资进口需求逐年增加。因此，海上交通安全已成为保证我国经济发展、能源需求和国家安全的重大任务。
章院士介绍说，建立海洋交通安全保障体系，是国家经济持续发展、国家安全运行的需要，是我国海洋战略的重要组成部分。国际上，海洋资源和海域归属争夺日趋激烈，世界各国都在加大海洋安全保障研究的投入。但目前我国海洋交通安全保障体系尚不完备，某些方面存在着严重缺陷。
海洋军事要从“近海防御”向“蓝水”型转变；面对船舶日益大型化、特种船、危险品船日益增多、海上交通密集度增加、海上航运环境复杂多变的局面，我国的战略物资补给线安全及水域安全需要确保。这就要求我们从科学技术层面开展以建立海上交通安全保障体系为目标的研究工作，要求我们重点解决相关的重大科学问题。
目前影响我国水域航行安全、资源安全以及国防安全的主要因素有：海域安全全面防御体系及战略物资运输通道安全保障体系不完整；对应于威胁海域环境安全的海运货物数量增加的保障措施不健全；确保我国专属经济区资源的保障力量不足；对突发海上事件应急反应力量不足等。为此，需要针对以上问题进行综合研究，需要利用信息、控制、预测等新技术，系统地研究海上交通安全保障体系的理论和技术。有效解决安全隐患，用科学技术促进安全，使我国海上交通安全局面能够大大改观。
发展海洋科技的八大建议
20世纪80年代后期，党的第三代领导集体开始筹划中国跨世纪的海洋资源全方位开发战略，制定了沿海地区、近海海域一体开发，远洋渔业、海洋运输、海洋油气、海洋旅游等并举的战略。
作为流体力学专家，章院士长期致力于海洋科技与海洋工程的研究，对我国海洋科技与海洋工程今后的发展，他提出了自已独特的建议：
要加强宣传教育与引导
具体来说，就是要改进我们的宣传教育工作，要让广大老百姓，特别是我国的青少年知道，我国的国土除了960万平方公里的陆地国土外，还有300万平方公里的海洋国土，而这300万平方公里的海洋国土资源丰富，是我国未来发展的巨大空间，也是保卫国家安全的第一线，我国的海陆总国土应为1260万平方公里。
提高海洋研究经费
设立海洋工程科技方面的专项研究经费刻不容缓，目前国家级的项目如“973”和“863”，对海洋科技的投入所占比例很小，且大部分为应用开发研究。“863”中海洋资源开发与利用方面研究所投入的经费仅占总投入的2．4％(3．55亿元)，说明我们还没有把海洋的开发与利用放到重要的位置，更与建立海洋强国的目标相距甚远。建议建立海洋工程科技方面专项研究基金，大幅提高国家在海洋研究方面的投入，对海洋工程、海洋资源的开发与利用、国家安全(海域安全、海上运输通道安全、能源安全)进行深入研究，研究应包括基础研究和应用研究。
构建海洋工程研究的国家级平台
要成立若干个国家级海洋工程研究中心，广纳人才，组织队伍，建设国际领先的试验设施，提供充足的研究及运行经费，为国家海洋安全和海洋资源开发利用提供基础理论储备和先进技术科学研究。此外，应充分利用大学的研究人员及相关设备仪器进行有关研究工作。
地区分布合理化
海洋工程研究单位宜分散设立。目前我国在北方有青岛、大连，华东有上海、南京、浙江，华南有广州、香港，已形成一些海洋工程方面的研发单位。海洋工程的研发单位也并不一定只在沿海区域设立，也可考虑某些单位设立在内地有深水湖泊、深水水库附近，既可以研究相关问题，而且具有更大的安全性和保密性。
技术引进与自主开发
“百年大计教育为本”，为建设一个海洋强国必须大力培养海洋工程与海洋科技方面的人才，加强国际交流，引进海外人才。在国家实验室及研究中心也须结合研究任务自主培养高层次海洋科技人才。
军事民用一体化
中央提出“军民结合、寓军于民”的方针对于海洋工程与海洋科技研究有着更为明显的重要性，军队与民用研究机构应紧密协作，共同研究海洋开发的相关课题。要避免不必要的重复，以充分利用国家的有限资源。
资源共享与数据库的建立
建议建立海洋工程与科技方面的全国统一的资料库，做到有关信息共享。
发展具有自主知识产权的海洋科技
学习巴西、韩国模式，通过政策引导和立法保证，引入国内外资金，投入到国家海洋资源开发与研究领域，发展有自主知识产权的关键性海洋工程技术。
当今全球面临人口、资源、环境三大问题，对于我国来说这些矛盾则更为突出。提升海洋科技、发展海洋工程、开发海洋资源，可以使我们柳暗花明，沿海地区庞大的人口能够得到广阔的生存与发展空间。海洋中有着取之不尽的丰富资源，提升海洋科技、建设海洋工程可以促进祖国统一大业，保证我们的国家在和平的环境中发展壮大。
谈到我国海洋开发的未来，章院士充满信心，他介绍说，“实施海洋开发”已经写入党的“十六大”报告和政府工作报告，说明海洋开发在我国已经是举国大事，预计从2020年到本世纪中叶我国将迎来海洋开发的鼎盛时期，为此必须从现在开始把海洋科技和海洋工程的研究作为紧迫的任务。
基于海洋能的海岛供电保障研究 第7篇
1. 现有海岛供电保障中存在的问题
柴油发电是目前海岛基层部队的主要供电方式。柴油发电机发电的应用时间很长, 广大工程设计人员和维护人员已经积累了丰富的经验, 而且柴油发电机组具有设备成熟、性价比高和易于安装维护等优点, 但也存在以下主要问题:
(1) 发电成本高。柴油发电本身就比市电贵很多, 另外还要使用专用车辆、船只进行长途运输, 额外增大了发电成本。
(2) 安全隐患大。柴油属于高级别危险品, 长距离运输、倒运和储存的每一个环节都存在安全问题。
(3) 供电独立生存能力差。柴油运输依赖于良好的气象条件, 遇到风大浪急的天气运输就会中断;特别是西沙、南沙等远离大陆的海岛, 距离海南岛300至1000公里, 经常受到台风和外国舰艇的双重威胁, 油料保障极其困难。
(4) 保障模式单一。当前绝大多数海岛依靠柴油发电, 大陆与偏远海岛之间的运输线一旦被台风或外国舰艇切断, 驻岛军民就会丧失生存的基本保障能力, 这将严重降低其保卫海洋国土的战略功能。
(5) 污染严重。海岛作为一个相对封闭的生态体系, 面积小, 周边环境复杂, 生态系统十分脆弱, 不合理的开发活动会对这种生态系统造成极大的破坏。柴油发电的排放就难以满足海岛的环保要求。
2. 基于海洋能的海岛供电保障的提出
本文在大量调研, 并对海岛各种发电方式进行对比分析的基础上, 提出了以海洋能发电为主, 柴油发电为辅的保障模式。各种发电方式对比如表1所示。
由表1可知, 柴油发电作为海岛的供电保障方式, 应用时间已经很长, 具备了许多优点, 但是, 其成本高, 污染大, 且发电所需柴油运输困难等缺点也极大地制约了其供电保障效能的发挥。相对柴油发电, 新能源发电却具有无污染, 无需运送燃油等优点, 而且随着世界能源危机和环境的日趋恶化, 新能源的发展已经成为一种发展趋势。因此, 我军的供电保障应做好提前准备, 应对各种变化。从表中还可以看出, 太阳能和风能相对于海洋能技术更为成熟, 成本也相对更低, 但是在海岛运用却存在以下不足:
太阳能占地面积大, 不适合面积狭小的海岛, 特别是在一些只有几百平米的岛礁, 大量运用太阳能是不现实的, 同时, 其间隙性大的缺点也增大了利用的难度;风力机容易损坏, 而海岛风力变化无常, 特别是台风频发, 极易损坏风力发电装置, 同时, 其间隙性大的缺点也不利于应用。海洋能 (波浪能) 发电虽也存在很多不足, 但其并没有在海岛上运用的硬伤, 因此, 海洋能 (波浪能) 发电技术更能满足海岛供电保障的要求。
3. 结束语
新型海洋能综合利用发电平台设计 第8篇
随着人类不断加大化石燃料开采力度, 传统能源逐渐枯竭。能源短缺已经成为当今世界不得不面对的共同问题, 因此各国都投入大量人力、物力进行可再生能源的开发研究[1]。
海洋能的研发成为各国关注的焦点, 首先海洋能在海洋总水体中的蕴藏量巨大, 而单位体积、单位面积、单位长度所拥有的能量较小。这就是说, 要想得到大能量, 就得从大量的海水中获得。其次海洋能具有可再生性。海洋能来源于太阳辐射能与天体间的万有引力, 只要太阳、月球等天体与地球共存, 这种能源就会再生, 就会取之不尽, 用之不竭[2]。然而海洋能利用有着诸多问题, 比如发电效率低, 周期不稳定等, 文章利用风能, 海流能, 波浪能联合发电, 提高了发电效率, 利用驱动液压, 可以使装置发电稳定。
1 总体设计
海洋风能-波浪能-潮流能综合液压驱动发电装置的设计目标是提高海洋能源的利用效率, 降低海洋能源发电的成本[3]。模式化组合设计可以提高装置的使用寿命, 降低装置的成本, 并使装置可以得到更快的普及。
如图1所示, 本装置主要包括:风力转换模块、集总液压驱动发电模块、波浪转换模块、海流能转换模块、连接立柱、支撑横梁、固定桩座等组成。
风力转换模块是风力吹动竖轴风机带动产生高压液压流动, 将风能转化为液压能;波浪转换模块是起伏的波浪带动振荡浮子运动, 驱动高压液压流动, 将波浪能转化为液压能;海流能转换模块是海流冲击导流罩涡轮转动, 带动液压转动, 将海流能转化为液压能[4]。上述三种转化液压能通输送到集总液压驱动发电模块中, 将所有液压能量汇总, 统一将海洋能转化为稳定的电能, 消除了单个能量不稳定的情况, 形成多种能量互补。连接立柱、支撑横梁和固定桩座将各模块紧固在一起, 以抵挡风浪的冲击。
1风力转换模块;2集总液压驱动发电模块;3波浪转换模块;4海流能转换模块;5连接立柱;6支撑横梁;7固定桩座
2 发电模块装置
2.1 液压系统
集总液压驱动发电模块由进出油管、进出油管、液压马达、发电机、油箱、蓄能囊、内部油管、防护箱、信号收发器、主控制器等组成, 如图2所示。
防护箱对精密的主控制器实现安全保护, 屏蔽恶劣环境。主控制器采用电液比例技术调节流量, 最终实现稳定的功率输出。信号收发器实现主控制器与远程监控人员通信, 实时传授监测以控制信号。
从波浪转换模块、海流能转换模块传来的高压液压油通过进出油管进入通过由进出油管与第一个净化器连接处的一根油管进入净化器。接着通过净化器除去杂质和水分然后进入油箱, 再通过内部油管流入蓄能囊内, 蓄能囊能消除干扰与流体波动, 能量蓄积后以稳定的流量推动液压马达旋转, 带动发电机转动发电, 液压油压力消耗后流回油箱, 油箱内液压油再通过净化器和进出油管连接的另一个油管送回到波浪转换模块和海流能转换模块, 实现循环流动。
2.2 风能发电模块
风力转换模块是由叶柄、垂向叶片、转动轴承、液压泵、进出油管等组成。叶柄将四个垂向叶片与转动轴承连接在一起, 风吹动垂向叶片带动液压泵转动, 液压泵通过进出油管将升压的液压油连入集总液压驱动发电模块中, 如图3所示。
在本装置中, 要求装置有一定的抗风浪的能力。故而要尽可能地降低装置的重心, 所以采用重心低的竖轴风力发电装置。并且近海海况通常情况下风力不大, 因而不会产生风力过大导致装置速度难以控制的情况, 同时竖轴风力发电装置可以比横轴风力发电装置更好的适应近海地区风力的不稳定性 (竖轴风力发电装置可以适合万向风) 。且因为其结构简单的优点, 可以大大的减少成本。
2.3 波浪能发电模块
振荡浮子式装置结构, 如图4所示, 波浪转换模块由连接支管、振荡浮子、油缸、活塞、进出油管和导杆组成[5]。起伏的波浪带动振荡浮子上下运动, 进而带动活塞沿着导杆在油缸内上下运动, 实现上下交替抽油排油, 液压油经过进出油管与集总液压驱动发电模块相连, 最终振荡浮子实现往复抽油与压油, 提供高压液压油, 而连接支管将模块组合在主体上, 进行液压油往复循环。
为本装置振荡浮子的一个简化形式, 本装置采用固定式振荡浮子[6]。因为本装置的设计使用水深较小, 固定方式采用直接锚固与海底的固定方式, 发电效率较高[7]。
本装置采用液压推动式能量转化系统, 平滑了液压功率和压力的波动, 提高了可靠性, 发电功率和发电稳定性。当波浪较小时, 蓄能稳压系统起储能作用, 将过小能流的液压能储存起来, 再以最大功率释放, 实现间断发电, 以避免功率太小导致效率下降。该系统根据液压平衡原理打开或关闭液压马达上游的阀门, 在浪时能实现间断发电。显然上述控制系统实际上也适用于大浪的连续发电工作情况。在大浪时储蓄稳压系统的的压力在Pmax-Pmin之间, 当压力提高时, 液压马达的排量会自动加大, 反之变小, 形成负反馈。再加上稳压系统的储能作用, 当波浪大到一定程度时, 自动进入连续发电的工作状况。
2.4 潮流能发电模块
导流罩的原理与扩散器相似, 利用壁面型线对流场的干扰, 使更多的流体可以流入罩内, 提高罩内的流速。将轮机置于导流罩内部, 相当于增大了来流速度, 从而提高了轮机功率[8]。弹簧控角水轮机功率特性的实验曲线证明, 带扩张门的导流罩可以将叶轮的能量利用率峰值提高47.8%, 同时扩大了叶轮高效运转的速比范围[9]。
如图5所示, 潮流能转换模块是由导流罩、叶轮、轮轴、固定板、液压泵、进出油管等组成。
张口的导流罩将潮流聚集冲击叶轮旋转, 通过轮轴带动液压泵运转, 通过进出油管将升压的液压油通入集总液压驱动发电模块, 进行液压油往复循环。
3 总结与展望
文章介绍一种新型海洋多能发电平台, 文章从发电平台的总体介绍, 各个模块获能装置的设计, 液压系统的设计以及发电装置等几个方面研究。本研究设计的装置可以在近海和近岸使用, 面对的对象也不相同。在近岸范围, 可以并入陆地电网进行发电。如果在养殖场附近的话也可以给养殖场提供电源, 在堤坝旁可以给堤坝的基础设施比如路灯, 灯塔之类的海上、海岛设施发电。在近海范围, 本装置可以给海洋平台发电, 比如对海洋钻井平台来说, 对电的需求极大, 本装置可以作为海洋平台的附属装置, 能极大减少海洋平台对外界电流的需求节约成本, 减少能源消耗。本装置可以根据实际海况和应用需求而调整模块组成, 进行快速组合。文章设计的海洋风能-波浪能-潮流能综合液压驱动发电装置效率更高, 是能大规模推广的创新理念。
摘要：为了充分利用海洋可再生能源, 文章设计出全新海洋能发电装置, 能同时将海上风能, 海面波浪能, 水下海流能发电设施集中在一台机组上, 每个模块全采用驱动液压, 将分散的能量以液压能的形式集聚推动发电机转动, 实现多种能量耦合互补, 聚集能量, 提高发电效率, 保证装置发电稳定。整个装置采用模块化组合设计, 可以降低单位造价和海上运输施工成本, 解决了海洋能发电效率低而且不稳定的问题, 是一种高性价比的海洋能开发方式, 可作为海洋平台的辅助设备或为离岛供电, 具有重要经济价值和社会意义。
关键词：海洋能发电装置,液压驱动,风能,潮流能,波浪能
参考文献
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海洋能 第9篇
学校内, 尽职尽责的班干部
“一枝独秀不是春, 百花齐放春满园”是他所信奉的人生格言, 贯穿于他学习、生活的方方面面。2009年9月入学后, 他积极竞选班级干部, 以最高票当选班长。作为班长他尽职尽责, 认真完成学院老师交给的各项任务, 起到了老师和同学之间的桥梁作用。课余时间, 他组织班级同学聚餐、茶话会、篮球比赛等活动拉近同学距离, 增进同学感情, 增强了班级凝聚力。学习方面, 他广泛阅读相关文献, 增强自身科研能力, 发表小论文一篇, 连续三次获得“校一等奖学金”。
工作中, 踏实任干的村干部
赵帅同学担任大学生村官的黄窝村, 是一个典型的小渔村, 全村共196户, 625人, 主要经济来源为紫菜养殖。他到村任职后, 摒弃重点大学的优越感, 虚心求教, 先后走访村里的老党员、老干部等十余人。日常工作中, 他积极配合村书记、主任, 为百姓说实话办实事, 共完成以下几项工作。
一是基础工作。到村任职后, 赵帅积极协助村里其他工作人员, 完成各项台账资料的整理, 辅助进行房屋调查、炮震补偿款发放、村庄环境整治等工作, 利用远程教育带领党员学习紫菜养殖技术, 撰写工作报告、年度工作总结以及村里大事小情的信息报道等。
二是项目申报工作。赵帅利用自己所学专业知识, 帮助村里先后完成《深水抗风浪网箱养殖基地建设》、《生态渔村》等项目申报材料的撰写, 并成功为集体申请到100多万元的财政资金。他根据所学专业知识设计了黄窝村生态滤池污水处理工艺, 协助完成环保局《生态农村》项目申报工作, 真正体现了学以致用。他还根据黄窝村现状, 成立海水养殖专业合作社, 完成“连云港市宏祥海水养殖专业合作社”的注册, 该合作社营业执照、税务登记证等证件齐全, 合作社成员60名, 注册资金100万元。合作社的成立, 将黄窝村松散的紫菜养殖户集合起来, 降低了生产成本, 增强了紫菜的竞争力, 在其他方面也将发挥巨大作用。
三是特色工作。首先是协调紫菜养殖用工问题。他刚入职时便得知这两年村里由于工人有限, 劳动力供不应求, 导致工人工资虚高, 即将超过养殖户的承受限度。根据这一情况, 赵帅结合自己家乡劳动力剩余的现状, 迅速与家里取得联系, 向家乡人民介绍黄窝村紫菜养殖的工作情况, 希望能为村里引进新的劳动力, 解决工资虚高的问题。经过几次电话联系, 家乡山东枣庄的赵先生与黄窝村张书记进行了电话沟通, 达成了初步意向, 希望可以为黄窝村输送一批工人。
然后是开办暑期作业辅导班。他通过走访调查发现, 暑假期间正是紫菜养殖工具修复阶段, 村里养殖户比较忙碌, 无暇顾及孩子, 导致孩子暑假作业无人辅导。故他主动开设从小学一年级到初中一年级的暑期作业辅导班, 前后辅导三次, 共辅导28人次, 得到了学生家长的好评, 并且每周日上午或下午为村里高二学生胡长城同学进行一对一数学辅导, 取得良好效果。
还有就是开办中老年人电脑培训班。黄窝村经济发展迅速, 家家都安装了电脑, 但中老年人对电脑不熟悉, 想用却不会用。针对这一情况, 他主动开设中老年人电脑培训班, 共开班三次, 辅导26人次, 其中大部分为超过50岁的妇女。辅导内容主要为QQ交流、游戏操作等, 还给部分村民教授了微博的使用。
创业期, 精明能干的带富人
选择大学生村官, 赵帅始终坚定创业理念, 选择务实的创业项目。良好的精神品质是创业成功的前提和条件, 一个人对于创业的理解和追求是在后天的生活实践中陶冶训练出来的, 大学生村官只要选择正确的项目, 通过正确的途径, 必能实现创业的成功。他在黄窝村工作后, 根据黄窝村的实际情况, 着手实施了两个创业项目。一是开办惠民蔬果超市。黄窝村虽小, 但是人口流动量大, 这是因为由于紫菜养殖的需要, 养殖户平均每户雇工人2个, 因此米面、粮油、蔬菜、水果的消耗量是巨大的。通过调查, 有的养殖户三天就可以消耗一袋100斤的大米。但是, 黄窝村里没有米面、粮油、蔬菜、水果的销售站点, 老百姓需要坐车到5公里外的连云港港口去购买, 费时费力费钱。据此, 他联合村里的待业青年张浩, 共同实施了“黄窝村惠民蔬果超市”项目, 目前已经完成产品的利润和需求的调查阶段, 正在积极进行超市的选址工作。二是参与深水抗风浪网箱养鱼项目。黄窝村主要经济来源就是紫菜养殖, 养殖品种单一, 风险较大。因此黄窝村急需寻求其他的养殖品种, 结合省市高效农业科技项目, 他积极协助村两委申请了深水抗风浪网箱养鱼项目, 但是由于老百姓对其了解较少, 不敢贸然投资, 大家都持观望态度。赵帅同学积极与母校老师联系, 寻找技术支持, 自愿先行深水抗风浪网箱的试点养殖, 申请江苏省大学生村官小额贷款10万元, 投资其中一个周长40米, 网深5米的网箱。目前, 该项目已投入15万元进行网箱的编制工作, 该深水抗风浪网箱预计在2014年5月底可以下水试养。
海洋能 第10篇
随着石油、煤炭等石化能源不断的枯竭,发展新能源、降低碳排放已经成为全球经济发展的必然趋势,海洋作为绿色清洁、零排放的可再生能源,受到国际社会的广泛关注,其中以欧、美国家为代表的发达国家相继将海洋能产业作为战略性产业项目培育发展[1]。发达国家为开发海洋可再生能源不仅提供了政策支持,还提供了大量的资金支持、优惠政策以及对新能源发电的价格优惠支持,在政府的相关政策和机制双重鼓励和支持下,各国的海洋能产业项目的开发利用得到了快速的发展。
我国的海洋能产业起步较早,至今已有40 多年的历史,近几年在国家有关政府部门的大力支持下,海洋能产业取得了很大的进步。潮汐能利用技术基本成熟,处于国际先进水平; 波浪能开发利用技术不断提高,其中漂浮式技术已经比较成熟; 潮流能技术研发和小型示范应用虽然取得了进展,但是与国际先进的潮流能开发技术还有一定的差距,其稳定性还有待提高; 温差能技术完成了原理试验研究,正在进行温差发电的基础性试验研究[2]。海洋能产业在快速发展过程中必将带来一系列新的问题,这些问题对项目的投入、产出分析有着复杂而深远的影响,也将给海洋能产业项目可行性研究带来更多的困难。如何将海洋能产业项目的特点与技术经济可行性分析的一般理论结合起来,从而提高海洋能产业项目投资的准确性、合理性、并有效降低投资风险,即是本研究的重点。
2 可行性研究的概念
所谓可行性研究,指运用多种科学手段( 包括技术科学、社会学、经济学及系统工程学等) 对工程项目的必要性、可行性及合理性进行技术经济论证的综合类学科。其根本任务就是通过广泛的调查研究,综合论证,对拟实施的工程项目在技术上是否先进、可靠,经济上是否合理,财务上是否盈利作出分析并进行评价,对于其经济效益、社会效益以及抗风险能力等作出结论,为投资及决策提供科学的依据[3]。
一个产业项目的建设要经历投资前期、建设期及运营期3 个时期。投资前期是决定项目经济效果的关键时期,是研究重点。如果在项目实施中才发现工程费用过高,或投资不足等问题,将会给项目投资者造成巨大的损失。因此,无论是发达国家还是发展中国家,都将可行性研究作为项目建设的首要环节。
3 海洋能产业项目可行性研究的主要内容
海洋能产业项目越来越受到世界发达国家及发展中国家的重视,欧洲海洋能源中心( EMEC) 作为世界首家海洋能源试验场,在全球范围内推广他们的海洋能源生产标准,其中,标准《海洋能源产业项目开发指南》中介绍了海洋能产业项目可行性研究阶段的内容,为海洋能产业项目的开发提供了指导性文件。基于标准《海洋能源产业项目开发指南》的分析研究,海洋能产业项目可行性研究主要包括技术可行性、经济可行性、社会可行性、环境可行性以及风险因素及对策可行性,研究内容如下所述。
3. 1 技术可行性分析
作为可行性分析的重要组成部分,如果海洋能产业项目开发商没有提前为项目确定技术方案,那么项目开发过程就应该分析并选择最适合项目目标的海洋能技术。技术的选择应该基于以下因素[4]: ① 站址的筛选; ② 适宜的海洋气候; ③ 安全性; ④ 可用技术的性能和功效; ⑤ 可开发程度;⑥ 可靠性、可维护性和耐受性; ⑦ 可运营性。
海洋资源评价主要指确认已选择场地的实际海洋气候及相关能源的可用性,首先,应该对当地海洋资源进行长时间的监测; 其次,同一区域内现有的开发项目与未来潜在的开发项目之间可获得的海洋能资源之间相互作用关系应予以调查,以量化其他开发项目( 现存的或者规划的) 对正在开发中项目的资源可利用性可能产生的影响,以及由此产生的对项目的经济效益的影响。
通过初步评价,首先应该根据确定站址的技术特性、物理特性以及技术条件筛选出一项或多项技术。最后,基于多方经济评价意见确定具体技术。
3. 2 经济可行性分析
主要包括财务可行性分析和国民经济可行性分析。财务可行性分析主要是从项目投资者的角度设计合理的融投资方案,并计算项目的财务盈利能力,评价项目投资的安全性和还贷能力。在财务分析中应考虑以下主要因素: ① 基于海洋能资源以及海洋能发电技术的评估,预测其能源产量; ② 概述当前以及预期的新能源市场以及可应用到项目的收入趋势; ③ 确定项目筹资方案; ④ 基于方案设计的安装成本; ⑤ 基于方案设计的运营与维护成本; ⑥ 预测生命周期成本并计算收益率。
国民经济分析主要是指从资源配置的角度衡量产业项目的价值,评价产业项目在增加供应、提供保障、创造就业及提高人民生活等方面的效益。
3. 3 社会可行性分析
分析海洋能产业项目对社会的影响,包括方针政策、经济结构、法律道德、宗教民族及社会稳定等。社会可行性分析遵循以人为本的原则,研究项目的社会效益与影响,项目与所在地区的相互适应、项目实施可能的社会风险分析等3 个方面。主要应考虑以下因素: ① 社会环境影响; ② 自然与生态环境影响; ③ 社会经济影响; ④ 项目的文化与技术的可接受性; ⑤ 受损群众的补偿问题; ⑥ 项目的参与水平; ⑦ 项目承担机构能力的适应性; ⑧ 公平问题; ⑨ 项目的社会风险分析; ⑩ 公众参与问题;瑏瑡贫困问题。
3. 4 环境可行性分析
人类的技术经济活动不可避免地对其相关的周围生态环境产生一定的干扰,因此,有必要对其可能产生的生态环境危害及影响进行分析,以便采取保护措施,减少其对环境的破坏。环境可行性评价应贯穿于海洋能产业项目的始终,从环境保护和可持续发展的角度评价项目环境的可行性,主要有以下几个因素: ① 对地质、海域和自然灾害的影响;② 对生态平衡的影响; ③ 对能源、自然资源开发的影响; ④ 对环境质量改善的影响; ⑤ 对当地海域利用和管理的影响。
3. 5 风险因素及对策可行性分析
主要是对项目的市场风险、技术风险、财务风险、组织风险、法律风险、经济及社会风险等风险因素进行评价,制定应对风险的策略。风险分析方法主要有盈亏平衡分析、敏感性分析及概率分析,其中概率分析在有条件下实施。
3. 6 综合分析
海洋能产业项目综合分析是在上述全面调查和评价分析的基础上对投资项目进行总结性的评价分析。总评价要对产业项目建设的必要性、技术可行性及经济合理性进行总的评价分析,做出项目评价分析的明确结论,形成评价报告,从而提出建议。
综合分析的方法主要是根据上述可行性分析的阐述,首先,建立评价指标体系,建立评价指标体系应遵循的原则是: 系统性、科学性、可比性和相互独立性; 其次,根据评价指标之间的这种相对重要性的大小,用权重系数来表示,权重系数确定的合理与否,关系到综合分析结果的可信程度,因此权重系数的确定应特别谨慎; 最后,通过一定的数学模型将多个评价指标值“合成”为一个整体性的综合评价值[5]。
4 结论
项目可行性分析研究具有较为丰富的理论研究价值,可行性研究对于海洋能产业项目涉及有关的各方面都进行了调查研究和分析,论证了项目建设的必要性,可实现性及运营后出现的状况。政府部门或投资者正是根据项目可行性研究的评价结论,结合国家财政税收政策和国家经济长远发展战略的需要,做出是否投资和如何进行投资的决策。
本研究主要根据建设项目可行性的相关理论研究和EMEC标准中项目可行性阶段考虑因素,结合我国海洋能产业项目的特点,阐述其可行性研究的具体内容,旨在为海洋能产业项目的可行性分析提供理论和方法参考。
摘要：作为新兴的能源产业,海洋能产业项目在快速发展过程中必将带来一系列新的问题,这些问题对项目的投入与产出评价分析有着复杂而深远的影响。为了提高海洋能产业项目投资的准确性和合理性,有效降低投资风险,文章阐述了可行性研究的概念,介绍了海洋能产业项目技术经济可行性研究内容,为海洋能产业项目可行性分析提供理论和方法参考。
关键词：海洋能产业,技术经济,可行性
参考文献
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海洋世界巨型海洋生物大冒险 第11篇
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海洋能 第12篇
虽然我国海洋能资源十分丰富,海洋能利用具有广阔的前景,但政府以及相关能源部门对海洋能发展的认识尚处于起步的程度。海洋能产业是国家新兴产业,是我国能源可持续发展的代表产业,对我国经济可持续发展有着重要作用。
1 我国海洋能产业现状
结合海洋能自身特点,海洋可再生能源产业是一项涵盖波浪能、潮汐能、潮流能、温差能、盐差能、海上风能等海洋能资源的战略性新兴能源产业,在我国能源产业的发展中将发挥越来越重要的作业。海洋能的开发利用将推动相关的设备制造、工程安装、运营维护、智能电网等上下游产业发展,创造社会价值和经济价值[2,3]。
目前我国海洋能产业总体上仍处于发展初期,除在海洋风能开发中引入市场机制外,其他海洋能开发技术研究仍需要依靠国家和地方的财政资助。海上风电产业发展势头良好,预计在今后一个时期内,会成为我国海洋能产业的支柱。除潮汐能开发利用比较成熟外,其他能源的开发尚处于技术研究和示范试验阶段。我国潮汐能发电的基础最好,发电技术相对成熟,其中以江厦电站最具代表性,其技术居于世界领先水平,并已实现并网运行和商业化运作。随着国家研发投入的增加,潮流能、波浪能、温差能技术的发展潜力也将逐步显现,其开发与利用目前多半处于试验发展阶段,有些已经具备商业化运作的条件。但从整体上看,海洋可再生能源技术还不够成熟,产业规模相对较小,海洋可再生能源在我国能源结构中所占的比重很小,在区域电力供给中发挥的作用微不足道,与经济社会发展所需的较大应用量相比还存在着很大的差距[4,5,6]。
2 我国海洋能产业发展存在的主要问题
当前,我国海洋能处于产业化的初级阶段,海洋能开发利用还面临许多矛盾和问题,比如技术、成本、电能质量等问题,海洋能产业的发展仍存在很多制约因素。从国家的认识和管理层面来考察,目前海洋能产业发展存在的问题主要如下。
2.1缺乏系统、科学、具体的海洋能发展战略规划
我国目前缺乏海洋能开发利用的总体规划,难以有效协调有关涉海能源的各级各类规划的关系,缺乏指导我国海洋能发展的线路图,以确定全国海洋能源开发的布局、重点、技术和政策,使得海洋能发展动力不足,方向不明。有关部门没有充分意识到海洋能开发利用的市场前景,各沿海地区海洋能产业的发展也缺乏具体的规划和目标。要促进我国海洋能产业的发展,就要在详细调查和充分调研的基础上,通过科学论证,制定切实可行的海洋能中长期发展规划。
2. 2 缺乏详细、具有可操作性的法规和政策
目前我国还缺乏国家层面的关于海洋能开发利用方面的法规政策,且已有的可再生能源法规缺乏细则上的规定和支持,操作困难。我国现有的海洋能相关法律法规都只是一些简略的尝试,且海洋能产业的发展尚处于初期,产业发展的潜力没有被充分挖掘出来,想要实现其蓬勃发展必须依靠国家政策的大力支持。海洋能产业的现有政策还存在很大的缺失,政策体系不完整,激励力度不够,政策之间缺乏协调,未能形成支持海洋可再生能源可持续利用的长效机制。
2. 3 缺乏稳定、持续的资金技术支持和经济激励
海洋能产业是以依赖于高新技术为的战略新兴产业,需要足够的资金投入来支持技术研发和产业培育。我国海洋能技术相对成熟的领域仅限于潮汐能,在规模等发面与国外相比仍有很大差距,尚未存在对海洋能产业的开发与研究的长期资金投入机制,无法提供促使其蓬勃发展的基础。此外,海洋能产业具有风险大、投入高、回报周期长的特点,仅仅依靠政府资金投入无法满足其发展需求,而如何形成有效的社会融资机制作为海洋能发展的物质保障就成为当前亟待解决的问题。国际上许多国家通过出台激励政策来促进海洋能利用的产业化进程,但我国在激励政策的制定上则有所欠缺,对企业的吸引力不足,海洋能产业化的实现存在一定的困难。
2. 4 缺乏统一、协调的海洋能管理机制与协调机构
海洋能的开发涵盖发电、上网、电价等多个环节,涉及能源主管部门、海洋管理部门、财政部门、电网公司等多个部门和企业,限于成本、技术约束和部门利益等因,各职能部门无法进行有效的衔接和协调,难以确保海洋能开发活动的顺利进行。此外,由于受到旧体制的束缚,新兴海洋能产业的发展缺乏协调,产业与沿海市地之间、产业与行业之间、产业与环境之间存在着矛盾,阻碍了海洋能产业的发展。如何协调各部门对海洋可再生能源的管理、统筹各方力量,高质高效地实现对海洋能产业的无缝服务,逐渐形成支持海洋能产业健康可持续发展的的长期有效的机制,是目前我国海洋能产业发展需要解决的主要管理问题。
2. 5 技术研发能力薄弱
海洋能的可持续发展需要依靠先进的海洋高新技术。受国内科学技术水平的限制,目前我国海洋能研发能力相对较弱,海洋能开发技术和涉及领域不全面,能量转换和能量稳定方面的关键技术迫切需要一定的突破,已有技术的实用转化率不高,产业化和市场化开发仍然需一段漫长的历程[5,6,7,8]。
3 政府在我国海洋能产业中的角色地位
目前,我国海洋能产业发展中还存在很多问题,需要政府的积极干预和扶持。政府在推动产业发展中的作用包括多个方面,例如,领导战略、支持产业研发活动、保护市场、为产业的发展提供服务等。对于海洋能产业,政府也要充分发挥自己的作用,扮演好在海洋能产业发展中的角色。
3. 1 战略规划的设计者
新能源的开发作为国家战略的一部分,需要由中央政府统一制定总体发展规划,以实现国家的整体利益和长远利益。政府是产业发展的设计者和规划者,正确的发展战略能推动产业的发展,而战略失误或错误,就可能造成产业发展的失败[9]。因而对于海洋能产业的发展,必须坚持规划先行,制定相应的战略规划,做到未雨绸缪。
因此,政府需要全面掌握我国海洋能的种类、分布情况、开发现状、技术,在此基础上制定出海洋能发展的总体战略规划,明确开发的重点、近期目标、中长期目标、技术和政策等[5]。各地政府要根据当地海洋能资源条件和当地经济社会发展的需要,做好区域规划,制定具有可操作性的战略规划,将战略的宏观性、长远性与规划的具体性、阶段性、指标性相结合,因地制宜,统筹规划,合理布局[9]。只有加强政府规划对海洋能产业发展的指引作用,形成系统、全面的海洋能发展规划,制定海洋能发展的详细目标和实施步骤,明确海洋能产业的发展路线,才能够科学、合理、有效地引导海洋能产业的发展,保证我国海洋能产业长远、健康、有序地发展。
3. 2 产业发展的激励者
由于海洋能本身具有储量大、不稳定、密度低、分布不均等特点,其开发难度大、建设周期长、固定成本投入大、效益回收难、技术要求高,不利于示范和推广[5],使得海洋能产业成为一种高风险、高投资的新兴产业,要想实现海洋能的实际利用,促进海洋能的产业化,政府所营造的政策环境就显得尤为重要,政府需要加强建设激励海洋能产业发展的相应政策和措施,以优化海洋能产业发展的宏观环境。
政府必须制定有利的激励政策,以引导资本、技术对这方面的投入。在海洋能产业发展的初期,人才培养、技术研发、工程设计、发电并网等各个方面对资金的需求都相对较高,政府的投资是发展海洋可再生能源的关键,由政府支持开发、示范推广,灵活运用经济手段和激励政策,实施财政补贴和制定优惠政策是十分必要的。应当通过政府持续稳定的资金扶持、通过一系列产业激励政策如税收优惠政策、电价补贴政策的制定落实加大资金支持力度来加快我国海洋能产业化进程。
3. 3 市场环境的营造者
作为市场机制的有益补充,政府在产业发展中始终发挥着重要的作用。对于任何产业来来说,要想实现市场经济秩序的完善建立和有序维护,就必须依赖政府的外在力量。我国海洋能产业处于产业化发展初期,政府需要为其营造一个健康、公平的市场环境,才能为海洋能产业未来的发展提供一个稳定的保障。
政府在海洋能产业的发展过程中,可以通过法律、行政等手段来维持市场经济秩序,通过制定相关的规章制度,使得市场竞争有规则可循。根据海洋能产业发展规划制定和完善各项具体的方针政策和相关的市场规则,确保海洋能相关企业能在公平、公正、公开的基础进行竞争[9]。为了体现约束与激励相结合的政策导向作用,应当建立明晰的金融、财税制度和基于市场调节的价格形成机制和政策。此外,为了营造良好的市场环境,建立健康的市场机制,政府必须对市场进行监督管理,主要包括对价格、资源使用方向和相关企业和市场行为的监管[10]。
3. 4 技术创新的推进者
海洋能产业作为刚起步的新兴产业,其发展离不开技术进步,而技术进步则离不开技术创新。海洋能产业具有知识密集性和智力密集性的特点,应当使产业处于技术进步的更新交替中,紧跟国际海洋能技术的发展前沿[11]。我国海洋能产业技术创新是海洋能产业发展的关键,关系到整个产业的核心竞争力和长远生存。
虽然企业是技术创新的主体,但作为企业技术创新的启动和推进者,政府在推动海洋能产业技术创新的步伐中起到至关重要的作用。企业的技术创新需要以完善的市场机制作为推动其发展的动力,因此政府应当营造公平有效的市场环境,建立健全完善的市场体系。[3]此外,加强和完善有利于创新的宏观经济政策,对海洋能企业技术创新活动给予一定的直接资助,采取激励海洋能技术创新的经济手段和实施积极的金融扶持政策,也对增强企业从事技术创新的信心有一定的促进意义[10]。
3. 5 生态环境的监管者
虽然海洋可再生能源是改善环境和气候问题的理想清洁能源,但海洋能开发过程也存在潜在的海洋环境污染问题,对海洋能进行开发利用需要充分考虑和掌握开发利用活动对海洋生态环境等产生的影响。对生态环境的保护是海洋能开发利用的初衷之一,海洋环境保护是海洋能得以持续开发的必要前提,只有注重海洋环境的保护,才能推进海洋能产业的持续发展。
海洋能产业的发展必须服从国家海洋发展战略,不能凌驾于其他产业发展之上,更不能建立在牺牲海洋环境的基础上。为此,政府应完善海洋环境保护的相关规章制度,在技术开发、制订计划等方面完善必要的体制,高度重视海洋空间规划,加强环境评估。此外,当海洋能的开发利用活动造成了海洋环境污染、资源破坏等负面环境效益时,政府应当进行监督和管理,促使海洋能开发活动参加者改变自身行为,达到保护海洋生态和环境的目的[12]。
4 总结
海洋能产业作为一种新兴产业,产业的发展受到很多制约因素,目前我国海洋能产业总体上仍处于发展初期,需要政府的积极引导和大力扶持。政府在推动产业发展中的作用是全方位的,要扮演好自己在海洋发展中的角色,即战略规划的设计者、产业发展的激励者、市场环境的营造者、技术创新的推进者和生态环境的监管者,真正促进我国海洋能产业的可持续发展。
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