你知道海洋新能源开发的意义吗?
2007年9月4日,国家发展和改革委员会向社会发布了《可再生能源中长期发展规划》,明确了中国可再生能源发展的战略地位。其中明确指出:今后一个时期,我国可再生能源发展的重点是水能、生物质能、风能和太阳能,并积极推进地热能和海洋能的开发利用。2020年前总投资将达2万亿元。这意味着我国将大力发展新能源。同时对海洋领域来说,则意味着海洋新能源的开发迎来了一个新的发展契机。
海洋新能源主要包括海洋风能、波浪能、潮汐能、还有海洋生物能等,由于这些资源丰富、清洁干净、可再生性强,与生态环境和谐,被联合国环境组织视为目前最理想、最有前景的替代能源之一。我国有18000千米的海岸线、300多万平方千米的管辖海域,海洋能源十分丰富,利用价值极高。其中,近海域波浪的蕴藏量约为1.5亿千瓦,可开发利用量约3000万~3500万千瓦,海洋风能约有7亿千瓦左右。同时,我国又是世界能源消费大国,大力发展海洋新能源符合国情,对于优化能源消费结构,减少污染,保护环境,支撑经济社会可持续发展,意义十分重大。
目前,我国对于海洋新能源的利用才刚刚开始,尚未形成规模开发,海洋风电、潮汐等产业存在着科技创新水平相对落后,激励机制不够完善,尚未形成新能源持续发展的长效机制等方面的问题。特别是由于海洋新能源研发、生产投资成本高,短时间内难有明显经济效益,目前在沿海大多数地区海洋新能源开发仍受到冷落,没有引起有关方面足够的重视。这其中重要的原因是缺乏战略眼光,尚未意识到海洋新能源开发利用的广阔前景和市场潜力,尤其没有认识到发展海洋新能源对保护环境的积极作用。
数字显示,中国单位GDP能源消耗是世界平均水平的4倍,每年我国的GDP增长,有大约4%~6%被环境代价抵消。近年来,沿海地区传统的高消耗、高排放、低效率的粗放型增长方式在给海洋经济带来高速增长的同时,也付出了高昂的环境代价。要想改变过去高消耗高污染的经济增长模式,办法之一就是大力发展包括海洋能源在内的各种可再生能源。
海洋新能源对我国海洋事业的发展还有着特别的意义:第一,海洋新能源的开发可以促进海洋产业的发展,扩大、提升海洋经济的规模和内涵,进而带动沿海地区经济的发展;第二,目前海洋经济结构要调整,增长方式要转变,发展海洋新能源就是海洋产业和技术发展的一个新的抓手和重点;第三,在海洋新能源领域,世界面临着很多共同的新技术创新问题,我国在建设海洋强国的过程中,有条件抓住机遇,在海洋新能源技术领域实现较快发展。
海洋新能源是一项新兴的事业,发展空间和潜力很大。据悉,下一步将进一步加强新能源技术发展和产业示范,加强新能源体系化建设。“十一五”规划也指出,要大力发展新能源,实行优惠的财税投资政策和强制性的市场份额,鼓励生产和消费新能源,这都为海洋新能源的开发提供了一个很好的发展机遇。如何把握这一契机,促进海洋新能源技术的成熟和产业的发展,使海洋新能源在我国未来经济结构中发挥应有的作用,还有待沿海各地及海洋领域方方面面的共同努力。
我国是拥有非常庞大的海岸线以及领水资源,我国在前几年也是着重针对海洋的许多政策,我国将开始逐步利用起我国的海洋资源用于现代上陆地的资源已经开发的比较完善,但是海洋的开发和利用还仅仅是初步阶段。根据我国国家海洋局了解到,我国将在海洋上进行可持续再生能源稳定发电。现在我们这个社会所使的任何东西都离不开用电,如果电力供应不足的话会导致许多的事情无法进行,包括我国的一些科研。所以保障日常生活中的用电是非常重要的,在海洋上拥有非常巨大的海风,这是一种可利用的资源,可以帮助我们进行发电,而且海洋当中还有许多的潮汐能,波浪能,温差能等等。这些都可以被我利用,而且他们没有任何的污染是可再生的能源,我们将利用现代科技手段设置一些发电的设备。在这些具有产生能量的地区,将利用这个地方的可再生资源装置产生稳定的能源供应。这不仅可以为我国提供更多的店里,还可以为我国开发海洋资源开始一个不错的第一步。我们还可以积极利用海洋中的许多生物来,帮助我们进行资源的可持续利用海水中具有丰富的物种多样性,所以海水相对的比较稳定。可以帮助我们实现关键技术创新,以及构建技术创新体系。在有关海洋方面通过我上课学习到的内容,我现在已经对于海洋的一些利用比较多,而且最重要的一项也就是稳定发店在海洋当中会存在许多的温差以及潮汐。这些东西都是大自然提供给我们的非常天然的资源,所以我国在去年就已经实现了,可再生能源装备稳定发电这一目的。
资源跟能源是不一样的。
潮汐能发电是海洋能发电的一种,但它是海洋能利用中发展最早,规模最大的一种。
潮汐能海水周期性涨落运动中所具有的能量。其水位差表现为势能,其潮流的速度表现为动能。这两种能量都可以利用,是一种可再生能源。由于在海水的各种运动中潮汐最守信,最具规律性,又涨落于岸边,也最早为人们所认识和利用,在各种海洋能的利用中,潮汐能的利用是最成熟的。
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海洋的潮汐中蕴藏着巨大的能量。在涨潮的过程中,汹涌而来的海水具有很大的动能,而随着海水水位的升高,就把海水的巨大动能转化为势能;在落潮的过程中,海水奔腾而去,水位逐渐降低,势能又转化为动能。
世界上潮差的较大值约为13—15m,但一般说来,平均潮差在3m以上就有实际应用价值。潮汐能是因地而异的,不同的地区常常有不同的潮汐系统,他们都是从深海潮波获取能量,但具有各自独特的特征。尽管潮汐很复杂,但对于任何地方的潮汐都可以进行准确预报。
潮汐能的利用方式主要是发电。潮汐发电是利用海湾、河口等有利地形,建筑水堤,形成水库,以便于大量蓄积海水,并在坝中或坝旁建造水利发电厂房,通过水轮发电机组进行发电。
只有出现大潮,能量集中时,并且在地理条件适于建造潮汐电站的地方,从潮汐中提取能量才有可能。虽然这样的场所并不是到处都有,但世界各国都已选定了相当数量的适宜开发潮汐电站的站址。
海洋能量一词既包括波浪能,即来自表面波的能量,也包括潮汐能,即大量水体移动所带来的能量。即使风力涡轮机放置在水上,海上风力发电也不是海洋能源的一种形式,因为风力来自风,而不是海洋。
海洋拥有巨大的能量,并且要么接近人口最集中的地方,要么接近人口很多的地方。海洋能源有潜力在世界各地提供大量新的可再生能源
可再生
海洋以表面波、流体流动、盐度梯度和热能的形式展现出了一个巨大的、大部分未开发的能源。
美国和国际水域的海洋和流体或海洋能源开发包括使用以下设备的项目:
有波浪较大的开放沿海地区的波浪能转换器;
放置在沿海和河口地区的潮汐涡轮机;
快速流动的河流中的径流式涡轮机;
强洋流区域的洋流涡轮机;
热带深水域的海洋热能转换器。
洋流能
强大的洋流是由温度、风、盐度、水深和地球自转共同产生的。太阳是主要的驱动力,产生了风和温差。因为洋流的流速和位置只有很小的波动,方向没有变化,所以洋流可能是部署能量提取装置(如涡轮机)的合适位置。
洋流在决定世界许多地区的气候方面起着重要作用。虽然人们对移除洋流能量的影响知之甚少,但是移除洋流能量对大范围的环境的冲击可能是一个重大的环境问题。典型的涡轮叶片冲击、海洋生物纠缠和声学效应仍然存在;然而,由于利用洋流进行迁徙的海洋生物群体更加多样化,这些效应可能会被放大。离海岸更远的位置需要更长的电缆,这些电缆可能会通过电磁输出影响海洋环境。[5]
海水盐差能
在淡水与盐水混合的河口,与盐度梯度相关的能量可以利用减压反渗透工艺和相关的转换技术被加以利用。另一个系统是基于淡水上涌通过一个浸泡在海水中的涡轮机,一个涉及电化学反应的系统也在开发中。
从1975年到1985年,大量的研究就PRO和RED植物的经济效益给出了不同的结论。值得注意的是,在日本、以色列和美国等其他国家,对盐度发电进行了小规模研究。在欧洲,研究集中在挪威和荷兰,这两个地方都有小型试点接受测试。盐度梯度能量是淡水和盐水的盐浓度差异所产生的能量。这种能源不容易被理解,因为它不是直接以热、瀑布、风、波浪或辐射的形式出现在自然界。[6]
海洋热能
从被阳光直射的温暖的水面到阳光无法穿透的更深处,水的温度通常会发生变化。这种差异在热带水域最大,使得这项技术最适用于热带水域。涡轮机通常被水蒸气所驱动,涡轮机可以发电或产生脱盐水。海洋热能转换系统可以是开式循环系统、闭式循环系统或混合循环系统。[5]
潮汐能
潮汐能指的是大量的水在移动时所产生的的能量,这是一种新型的水力发电形式。潮汐发电包括三种主要形式,即潮流发电、拦潮发电和动态潮流发电。
波浪能
来自太阳的太阳能产生温差,从而产生风。风和水面之间的相互作用产生波浪,当波浪距离越大时,波浪越大。受到全球风向的影响,西海岸两个半球的波浪势能在纬度30度至60度之间最大。当我们把波浪能作为一种技术类型进行评估时,区分四种最常见的方法非常重要:点吸收浮标、表面衰减器、振荡水柱和越浪装置。[5]
波浪能行业正在达到行业发展的一个重要里程碑,正在朝着商业可行性迈出积极的步伐。更先进的设备的开发人员正在超越单一单元的演示装置,并继续进行阵列开发和多兆瓦项目。[7]目前,大型公用事业公司的支持正通过发展进程中的伙伴关系、进一步投资以及在某些情况下的国际合作得到体现。简单来说,波浪能技术可以位于海上。波浪能转换器也可以设计用于深水、中水或浅水等特定水深条件下的操作。基本设备设计将取决于设备的位置和预期的资源特性。
近年来,海洋综合利用已被列入国家发展战略,“十四五”规划纲要明确提出“积极拓展海洋经济发展空间”,加快建设海洋强国。目前,广东、广西、江苏等地海洋经济“十四五”规划出炉。国务院近日发布《关于“十四五”海洋经济发展规划的批复》,原则同意《“十四五”海洋经济发展规划》。未来五年我国海洋经济发展路线进一步明确。
《批复》目标是加快建设海洋强国,要求《规划》实施要以深化供给侧结构性改革为主线,以改革创新为根本动力,以满足人民日益增长的美好生活需要为根本目的,坚持系统观念,更好统筹发展和安全,优化海洋经济空间布局,加快构建现代海洋产业体系,着力提升海洋 科技 自主创新能力,协调推进海洋资源保护与开发,维护和拓展国家海洋权益,畅通陆海连接,增强海上实力,走依海富国、以海强国、人海和谐、合作共赢的发展道路,加快建设中国特色海洋强国。
海洋经济,一般包括为开发海洋资源和依赖海洋空间而进行的生产活动 ,以及直接或间接开发海洋资源及空间的相关产业活动,由这样一些产业活动形成的经济集合均被视为现代海洋经济范畴。海洋经济主要包括海洋渔业、海洋交通运输业、海洋船舶工业、海盐业、海洋油气业、滨海 旅游 业等。
近年来,我国海洋经济快速发展。自然资源部将全国海洋经济的区分划分为三个圈:北部海洋经济圈,主要包括辽宁、河北、天津和山东;东部海洋经济圈,主要包括江苏、上海和浙江;南部海洋经济圈,主要包括福建、广东、广西和海南。
自然资源部发布的《2020年中国海洋经济统计公报》显示,2020年,北部海洋经济圈海洋生产总值23386亿元,占全国海洋生产总值的比重为29.2%;东部海洋经济圈海洋生产总值25698亿元,占全国海洋生产总值的比重为32.1%;南部海洋经济圈海洋生产总值30925亿元,占全国海洋生产总值的比重为38.7%。 从海洋经济总产值来说,广东、山东、福建三省的海洋生产总值目前已超万亿元,浙江也逼近万亿元。
2021年以来,我国海洋经济总体呈现稳中向好态势。自然资源部数据显示,2021年前三季度海洋生产总值6.2万亿元,同比增长9.5%,两年平均增长2.1%。
其中,海洋新兴产业持续快速增长。 海洋可再生能源利用业生产经营持续向好,超过八成的重点联系企业营业收入实现同比增长;海上风电新增并网容量420万千瓦,同比增长166%;海洋药物和生物制品业效益增势良好,有超过七成的重点联系企业营业收入实现同比增长,且有接近两成企业的营业收入增长率在30%以上;海洋工程装备制造业企稳回暖,有超过七成的重点联系企业营业收入、利润实现同比增长。
“十四五”期间,海洋开发将由“粗放型”向“集约型”转型;海洋产业发展从“初级化”向“高级化”转型;区域管理从“分割型”向“协作型”转型。
我国海洋经济总体保持平稳运行,产业结构进入了深度调整新阶段。海洋经济门类多,潜力大,在重视海洋资源开发基础上要进一步优化海洋产业布局,不断壮大海洋新兴产业。