中國可再生能源增技術路線 首台兆瓦級波浪能發電平台珠海試運行

2023-06-15 17:52:50 最後更新日期:2023-06-15 18:12:54
五郎

香港輕新聞編輯、評論員,關注戰略問題、軍事歷史、軍事裝備。

南鯤046 月 7 日,正由拖輪拖運至萬山波浪能實驗區域的「南鯤」號。(人民網圖片)

中國自主研發的首台兆瓦(MegaWatt)級漂浮式波浪能發電裝置「南鯤」號,6 月 14 日在廣東珠海萬山群島附近水域投入試運行。據悉,「南鯤」號於本月 7 日從廣州東江口水域拖航出港至珠海萬山波浪能實驗區域進行拋錨試驗,一周後便完成調試並開始併網發電測試。這標誌著深遠海漂浮式兆瓦級波浪能發電技術從理論研究正式邁入了工程應用的新發展階段,將進一步優化中國深遠海波浪能發電關鍵技術,提升深遠海島綠色供電能力。

《中國科技網》報道,據南方電網電力科技股份有限公司首席技術專家劉石介紹,這套裝置包括半潛平台、液壓系統、發電系統、控制系統以及錨泊系統。裝置利用半潛平台「吸收」波浪,再通過自主研發的電能變換系統,從而實現從波浪能到液壓能再到電能的三級能量轉換。

螢幕截圖 2023 06 15 下午12.10.49「南鯤」號作業地點為萬山波浪能實驗區域,位於廣東省珠海市管轄的萬山群島大萬山島以東海域,是國家自然資源部海洋可再生能源項目支持的「萬山兆瓦級波浪能示範工程」的一部份,由中國科學院廣州能源研究所研發設計。圖片中位處「南鯤」號後方的海島分別是大萬山島(左)及白瀝島。(央視視頻擷圖)

中國工程院院士陳勇稱,中國海洋波浪能發電技術系統,處於國際的領先水平。這個兆瓦級波浪能發電系統研建成功,可大大提高該技術商業化運行的經濟性和可行性,也將為中國「海洋牧場」的發展提供強有力的技術支撐。

波浪能作為一種蘊含在海洋中的可再生能源,因其可再生性和綠色環保的優點,已成為一種亟待開發的新能源。近年來,國際上紛紛研建波浪能發電裝置,但容量僅有百千瓦級。此次兆瓦級波浪能發電系統試運行,標誌著中國波浪能發電技術水平又上了一個大台階。

波浪能發電原理

據報道介紹,「南鯤」號波浪能發電裝置為半潛式海上浮動平台,以錨鏈固定於海床,可由拖輪拖曳到作業水域。平台呈三角形,平面面積超過 3,500 平方米,重量達到 6000 噸。平台上並無供人員長期駐留設施,可透過遠程監測系統實現無人化遙控作業。

其發電方式是透過三角形平台上每邊安裝的五片(共15片)浮板,海面波浪的上下起伏動能由浮板吸收,令連接到浮板的液壓杆往復移動產生液壓能,再由液壓能變換為電力。平台上的還安裝有太陽能光伏板,可額外產生電力。報道稱,在滿負荷的條件下,「南鯤」號每天最多可發電 2.4 萬度,相當於 3500 戶家庭一天的用電量。

螢幕截圖 2023 06 15 下午12.10.41「南鯤」號 B 舷一側特寫圖。圖中可見在「水線」位置安裝的五片浮板及與其相連的液壓杆,波浪上下起伏的動能由浮板吸收,令連接到浮板的液壓杆往復移動產生液壓能,再由液壓能變換為電力。(央視視頻擷圖)

目前,國際上有多種波浪能轉換裝置技術路線,技術比較成熟的類型有:消波器、點吸收器、振蕩浪湧轉換器、振蕩水柱渦輪機、水流發電器、潛水壓差轉換器、膨脹轉換器及旋轉轉換器。「南鯤」號的發電方式可歸類為消波器裝置。

波浪能發展前景

面對全球暖化,減少碳排放以達至減緩全球暖化速度已成為各國共識。中國已承諾在 2030 年碳達峰並爭取在 2060 年前實現碳中和,中國正積極開發非化石燃料發電的新技術。為此,中國近年大力發展離岸風能電站,裝機容量達 100 兆瓦級的離岸風能電站已建成近 20 個,是全球離岸風能發電最多的國家。不過,利用波浪能及潮汐能的發展起步較晚,目前,只在淅江溫州及舟山兩地建成潮汐能試驗電站,「南鯤」號是全國首個建成的波浪能試驗電站。

W020200703549661579923在「南鯤」號建成之前,中國科學院廣州能源研究所就設計過裝機容量 500 千瓦「舟山」號,作為「萬山兆瓦級波浪能示範工程」的預研項目,以驗證其波浪能換流器的實用性與經濟性。圖為 2020 年完成建造的「舟山」號。(GIEC圖片)

波浪能作為一種蘊含在海洋中的可再生能源,具有可再生性和零碳排放優點,除了近海風能具備商業化應用條件外,波浪能與潮汐能也具備不錯的商業化前景。

它不僅可以為遠海島礁提供清潔電力供應,還可支撐海洋觀測、海水淡化和水處理、海上制氫、深海養殖等應用發展。

發佈於 科學新知
By 2023-06-15

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