－－我国海洋能源开发利用主要途径分析

　　针对当前我国开发利用海洋能源的现状，未来我国发展海洋能源应主要通过以下三种途径：

　　一是潮汐发电。海水水位因引力作用产生高低落差现象称之为潮汐，而潮汐发电便是利用此一位能转换而获得电能的方法。通常在海湾或河口地区围筑蓄水池，在围堤适当地点另筑可供海水流通的可控制闸门，并于闸门处设置水轮发电机，涨潮时海水经由闸门流进蓄水池并推动水轮机发电，退潮时海水亦经闸门流出并推动水轮机发电，如此双向流发电装置是目前潮汐发电的主要应用方式。开发潮差发电若以目前低水头水轮机应用技术而言，基本上只要有１米的潮差及可供围筑潮池的地形即可应用发电。潮汐发电是海洋能中技术最成熟和利用规模最大的一种。全世界潮汐电站的总装机容量为２６５兆瓦，我国为５．６４兆瓦。

　　作为世界上建造潮汐电站最多的国家，我国在２０世纪５０年代至７０年代先后建造了近５０座潮汐电站，但据８０年代初的统计，只有８个电站仍正常运行发电。其中，江厦电站是我国最大的潮汐电站，目前已正常运行近２０年。

　　据了解，作为国家“六五”重点科技攻关项目，江厦电站研建总投资为１１３０万人民币，１９７４年开始研建，１９８０年首台５００千瓦机组开始发电，至１９８５年完成。电站共安装５００千瓦机组一台，６００千瓦机组一台和７００千瓦机组３台，总容量３．２兆瓦。电站为单库双作用式，设计年发电量为１０．７×１０６千瓦时。１９９６年全年的净发电为５．０２×１０６千瓦时，约为设计值的一半，主要原因为机组运行的设计状态有差别。同时，机组的保证率、运行控制方式等也都需要提高。

　　专家介绍，潮汐发电的关键技术包括潮汐发电机组、水工建筑、电站运行和海洋环境等。我国６０年代和７０年代初建的潮汐电站技术水平相对较低，但江厦电站属技术上较成熟的电站。从总体上看，江厦电站是成功的，为我国潮汐电站的建造提供了较全面的技术，同时也为潮汐电站的运行、管理和多种经营等积累了丰富的经验，而我国仍需加大对潮汐发电领域的研究与投入。

　　二是波浪发电。波浪发电即是以波浪发电装置将海浪动能转换成电能。为有效吸收波能，波浪发电装置的运转型式完全依据波浪的上下振动特性而设计，利用稳定运动机制撷取波浪动能，然后再加以利用来发电。虽然波浪发电具有无污染以及不必耗费燃料的优点，然而其波浪的不稳定性及发电设备需固定于海床上，承受海水之腐蚀、浪潮侵袭破坏，以及效率不够显著、施工及维修成本相对过高等问题，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。

　　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瓦至４５０瓦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。“七五”期间，由中科院广州能源研究所牵头，在珠海市大万山岛研建了一座波浪电站并于１９９０年试发电成功。电站装机容量３千瓦，对称翼透平直径０．８米。“八五”期间，在原国家科委的支持下，由中科院广州能源研究所和国家海洋局天津海洋技术所分别研建了２０千瓦岸式电站、５千瓦后弯管漂浮式波力发电装置和８千瓦摆式波浪电站，均试发电成功。

　　“九五”期间，在科技部科技攻关计划支持下，广州能源研究所正在广东汕尾市遮浪研建１００千瓦岸式振荡水柱电站，２０００年建成发电。同时，由天津国家海洋局海洋技术所研建的１００千瓦摆式波力电站，已在青岛即墨大官岛试运行成功。

　　针对开发利用波浪发电的难度，专家指出，今后我国新能源和可再生能源产业化发展的扶持方向，应根据需要和可能有选择地支持波浪发电企业，通过给予更多优惠政策和技术扶持，促进波浪发电产业的发展。

　　三是海洋温差发电。海洋温差发电之工作原理与目前使用之火力、核能发电原理相类似，首先是利用表层海水蒸发低蒸发温度之工作流体如氨、丙烷或氟利昂，使其汽化推动涡轮发电机发电，然后利用深层冷海水冷却工作流体成液态，再予反复使用。

　　１９８０年，台湾电力公司曾计划将第３和第４号核电厂余热和海洋温差发电并用。经过３年的调查研究，认为台湾东岸及南部沿海有开发海洋热能的自然条件，并初步选择在花莲县的和平溪口、石梯坪及台东县的樟原等三地做厂址，并与美国进行联合研究。

　　１９８５年，中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。这种方法的原理是利用表层和深层海水之间的温差所产生的焓降来提高海水的位能。据计算，温度从２０℃降到７℃时，海水所释放的热能可将海水提升至１２５米的高度，然后再利用水轮机发电。此方法可以大大减小系统的尺寸，并提高温差能量密度。１９８９年，中国科学院广州能源研究所在实验室实现了将雾滴提升到２１米的高度记录，同时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瓦和６０瓦的试验台。

　　根据一系列已完成研究的结果显示，就技术可行性而言，与建一座温差电厂之最大挑战包括大管径冷水管的设计、制造与建设，大型海上平台的设计与建造，以及高效率海底电力输送电缆等三项关键技术，全世界尚无成功案例可循。而就经济可行性言，即使将水产养殖副产品经济价值考虑在内，温差发电之成本尚难与燃煤、燃油及核能等传统发电方式竞争。以目前我国海洋工程的实力（经费与技术方面），我国无法独立发展海洋温差发电技术，未来应积极参与国外先进国家（如美国、日本）相关技术的研发，并有效利用海洋温差的天然资源。