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。
海洋电力新能源利用研究所。
海洋电力新能源利用研究所(以下简称:“海电所”)依托天津大学青岛海洋工程研究院进行建设与发展,目前形成了以2004年全国百篇优秀博士论文获得者、中国青年科技奖获得者、教育部新世纪优秀人才贾宏杰教授为带头人的科研团队,已培养毕业硕士
研究生6名,在读5名,其中一名毕业生获得国家教育部留学基金前往英国卡迪夫大学攻读博士学位。海电所积极创新、自主研发、引进技术消化吸收,在分布式能源、微网、综合能源等相关学术领域产生了较为深刻的学术影响,建立了多个面向未来新能源电力
和能源互联网科研与工程技术应用软硬件平台,目前已拥有面积1500平方米的研发场地,各类实验设备300余万元。
随着“产、学、研”一体化的成果转化机制逐步建立,海电所致力于分布式能源、微网、综合能源等领域等多个成果转化应用;在区域综合能源规划设计技术、微电网能量运行调控技术、园区楼宇智慧能源管理调控技术、面向能源互联网的分布式能源交易模拟技术、用户级电能路由器设备研发等关键技术研发方面具有较大研究进展。
潮汐能就是潮汐运动时产生的能量,是人类利用最早的海洋动力资源.中国在唐朝沿海地区就出现了利用潮汐来推磨的小作坊.后来,到了11-12世纪,法、英等国也出现了潮汐磨坊.到了二十世纪,潮汐能的魅力达到了高峰,人们开始懂得利用海水上涨下落的潮差能来发电.据估计,全世界的海洋潮汐能约有二十亿多千瓦,每年可发电12400万亿度.
今天,世界上第一个也是最大的潮汐发电厂就处于法国的英吉利海峡的朗斯河河口,年供电量达5.44亿度.一些专家断言,未来无污染的廉价能源是永恒的潮汐.而另一些专家则着眼于普遍存在的,浮泛在全球潮汐之上的波浪.
波浪能主要是由风的作用引起的海水沿水平方向周期性运动而产生的能量.
波浪能是巨大的,一个巨浪就可以把13吨重的岩石抛出20米高,一个波高5米,波长100米的海浪,在一米长的波峰片上就具有3120千瓦的能量,由此可以想象整个海洋的波浪所具有的能量该是多么惊人.据计算,全球海洋的波浪能达700亿千瓦,可供开发利用的为20-30亿千瓦.每年发电量可达9-万亿度.
除了潮汐与波浪能,海流可以作出贡献,由于海流遍布大洋,纵横交错,川流不息,所以它们蕴藏的能量也是可观的.例如世界上最大的暖流——墨西哥洋流,在流经北欧时为1厘米长海岸线上提供的热量大约相当于燃烧600吨煤的热量.据估算世界上可利用的海流能约为0.5亿千瓦.而且利用海流发电并不复杂.因此要海流做出贡献还是有利可图的事业,当然也是冒险的事业.
把温度的差异作为海洋能源的想法倒是很奇妙.这就是海洋温差能,又叫海洋热能.由于海水是一种热容量很大的物质,海洋的体积又如此之大,所以海水容纳的热量是巨大的.这些热能主要来自太阳辐射,另外还有地球内部向海水放出的热量;海水中放射性物质的放热;海流摩擦产生的热,以及其他天体的辐射能,但99.99%来自太阳辐射.因此,海水热能随着海域位置的不同而差别较大.海洋热能是电能的来源之一,可转换为电能的为20亿千瓦.但1881年法国科学家德尔松石首次大胆提出海水发电的设想竟被埋没了近半个世纪,直到1926年,他的学生克劳德才实现了老师的夙愿.
此外,在江河入海口,淡水与海水之间还存在着鲜为人知的盐度差能.全世界可利用的盐度差能约26亿千瓦,其能量甚至比温差能还要大.盐差能发电原理实际上是利用浓溶液扩散到稀溶液中释放出的能量.
由此可见,海洋中蕴藏着巨大的能量,只要海水不枯竭,其能量就生生不息.作为新能源,海洋能源已吸引了越来越多的人们的兴趣.
可以做的新能源项目有光伏发电、水力发电、核发电、风力发电等等。
新能源项目是利用太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能、潮汐能、波浪能等能源的项目。
地热能是从地壳中提取的天然热能。这种能量来自地球内部的熔岩,以热的形式存在。正是这种能量导致了火山爆发和地震。使用地热能最简单、最具成本效益的方法是直接使用这些热源并提取它们的能量。
海洋能源是指附着在海水中的可再生能源。海洋能是海洋中蕴藏的可再生能源,包括潮汐能、机械能和波浪产生的热能。海洋能源还涉及更广泛的类别,包括海上风能、海面太阳能和海洋生物质能。
新能源发展前景:
1、全球能源改革和能源转型加速。
2、国际新能源产业分工逐步深化。
3、全球新能源行业整合加快,跨国并购增多,国际竞争加剧。
4、国内能源行业的主要矛盾发生根本性转变。
5、发展战略、理念的变化深刻影响新能源的利用和发展。
6、促进新能源产业发展的有利与不利因素并存。
新能源是相对于常规能源而言,以采用新技术和新材料而获得的,在新技术基础上系统地开发利用的能源。如太阳能、风能、海洋能、地热能等。与常规能源相比,新能源生产规模较小,使用范围较窄。常规能源和新能源的划分是相对的。
??1、石油、天然气。据估计,世界石油极限储量1万亿吨,可采储量3000亿吨,其中海底石油1350亿吨;世界天然气储量255~280亿立方米,海洋储量占140亿立方米。上世纪末,海洋石油年产量达30亿吨,占世界石油总产量的50%。我国在临近各海域油气储藏量约40~50亿吨。由于发现丰富的海洋油气资源,我国有可能成为世界五大石油生产国之一。
??2、煤、铁等固体矿产。世界许多近岸海底已开采煤铁矿藏。日本海底煤矿开采量占其总产量的30%;智利、英国、加拿大、土耳其也有开采。日本九州附近海底发现了世界上最大的铁矿之一。亚洲一些国家还发现许多海底锡矿。已发现的海底固体矿产有20多种。我国大陆架浅海区广泛分布有铜、煤、硫、磷、石灰石等矿。
??3、海滨砂矿。海滨沉积物中有许多贵重矿物,如:含有发射火箭用的固体燃料钛的金红石;含有火箭、飞机外壳用的铌和反应堆及微电路用的钽的独居石;含有核潜艇和核反应堆用的耐高温和耐腐蚀的锆铁矿、锆英石;某些海区还有黄金、白金和银等。我国近海海域也分布有金、锆英石、钛铁矿、独居石、铬尖晶石等经济价值极高的砂矿。
??4、多金属结核和富钴锰结壳。多金属结核含有锰、铁、镍、钴、铜等几十种元素。世界海洋3500~6000米深的洋底储藏的多金属结核约有3万亿吨。其中锰的产量可供世界用18000年,镍可用25000年。我国已在太平洋调查200多万平方公里的面积,其中有30多万平方公里为有开采价值的远景矿区,联合国已批准其中15万平方公里的区域分配给我国作为开辟区。富钴锰结壳储藏在300~4000米深的海底,容易开采。美日等国已设计了一些开采系统。
??5、热液矿藏。是一种含有大量金属的硫化物,海底裂谷喷出的高温岩浆冷却沉积形成,已发现30多处矿床。仅美国在加拉帕戈斯裂谷储量就达2500万吨,开采价值39亿美元。
??6、可燃冰。是一种被称为天然气水合物的新型矿物,在低温、高压条件下,由碳氢化合物与水分子组成的冰态固体物质。其能量密度高,杂质少,燃烧后几乎无污染,矿层厚,规模大,分布广,资源丰富。据估计,全球可燃冰的储量是现有石油天然气储量的两倍。在上世纪日本、前苏联、美国均已发现大面积的可燃冰分布区。我国也在南海和东海发现了可燃冰。据测算,仅我国南海的可燃冰资源量就达700亿吨油当量,约相当于我国目前陆上油气资源量总数的1/2。在世界油气资源逐渐枯竭的情况下,可燃冰的发现又为人类带来新的希望。
??由于人类对两极海域和广大的深海区还调查得很不够,大洋中还有多少海底矿产人们还难以知晓。
大陆架是陆地在海中的延续,我国的渤海、黄海和东海的大陆架极其宽阔,上面铺盖着亿万年来的沉积物,在这里生物繁盛,蕴藏着极为丰富的石油和天然气矿藏,经过初步普查,我国已发现300多个可供勘探的沉积盆地,面积大约有450多万平方公里,其中海相沉积层面积约250万平方公里。从6亿岁的老地层到最新的地层中,都发现了油气或油气显示,储藏油的构造很多。
我国近海已发现的大型含油气盆地有10个,它们是渤海盆地、北黄海盆地、南黄海盆地、东海盆地、台湾西部盆地、南海珠江口盆地、琉东南盆地、北部湾盆地、莺歌海盆地和台湾浅滩盆地。已探明的各种类型的储油构造400多个。根据科学家估算,我国的海洋石油储量可达22亿吨,天然气储量达480亿立方米,而且各个大海区不断有新的油气田发现。据估计,我国的海底石油资源储量约占全国石油资源储量的10%-14%;
我国的海底天然气资源量约占全国天然气资源的25%-34%。该数据为我国海上油气开发展示了可观的前景。