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为边远海岛提供能源方案

——记南海海洋能开发利用资源评估及示范电站总体设计项目
作者: 记者 刘川 通讯员 吴国伟 来源:中国海洋报 时间:2019-02-28 打印本页

近日,自然资源部国家海洋技术中心承担的海洋可再生能源资金项目——南海海洋能开发利用资源评估及示范电站总体设计顺利通过会议验收。该项目的实施探明了南海海洋能资源的分布情况,丰富了海洋能基础数据库,为南海海洋能开发利用发展规划和后期项目实施提供支撑。

瞄准南海海洋能开发需求

2016年,依据《海洋可再生能源发展纲要(2013~2016 年)》的总体要求,在海洋可再生能源专项资金的支持下,项目负责人杜敏、技术中心研究员汪小勇带领团队成员开展项目研究。

据杜敏介绍,该项目围绕海上丝绸之路发展规划,针对南海海洋能开发利用的具体需求,在我国南海海域开展综合性海洋能资源评估和示范电站总体设计,共分为两个阶段实施。

第一阶段为南海海洋能资源评估,重点开展海洋环境基础资料收集、分析和海洋能资源评估工作。该阶段收集了南海的历史调查数据、海洋台站观测数据、再分析数据以及卫星遥感数据。在构建南海海洋能基础数据前提下,完成了以温差能、波浪能为主,包括海洋风能、潮流能在内的南海海洋能资源特性分析,为南海海洋能开发利用总体规划提供基础数据和科学依据。

第二阶段为示范电站总体设计,针对重点海岛开展海洋能示范电站现场勘查工作,结合海岛的海洋能资源条件和海洋环境条件,完成温差能、波浪能示范电站的总体设计,为后期示范电站建设奠定基础。

攻克三大技术难点

在项目实施过程中,项目组攻克了电站设计的海洋能资源评估技术、波浪能装置深水锚泊技术、高效热力循环及深层海水淡化技术等三大技术难点。

杜敏说:以往大规模海洋能调查与评估研究多属于近海海洋能资源的普查阶段,数据来源、评估方法和成果结论主要应用于我国海洋能总体发展规划的编写,和海洋电站的宏观选址,多数评估结论未涉及具体的海洋能转换技术、转换效率,并没有考虑水深地形的自然环境等关键因素,对于海洋能电站设计的指导性不强。

为此,该项目在前期海洋能资源评估技术的基础上,充分调研各海洋能发电技术类型及特点,结合调查海域实际情况,完善现有海洋能资源评估参数,进一步提升评估精度,精细刻画研究海域海洋能资源的数量与质量,为海洋能电站微观选址和工程设计提供科学依据,提出了针对电站设计的海洋能资源评估技术。

据杜敏介绍,在深水锚泊方案设计上,本项目根据实施地特殊的海洋环境,突破了因水深、陡坡等限制因素制订波浪能装置锚泊方案的难点,并采用3种预设锚泊方案进行优化设计。

在高效热力循环及深层海水淡化技术研发方面,项目设计采用先进技术,为温差能发电电站提高热力循环、热力效率、节约投资成本、节省系统电力损耗提供技术支撑。

填补国内相关领域空白

该项目不仅针对温差能、波浪能电站需求,优化了温差能、波浪能资源评估方法,还填补了我国相关领域空白:首次针对南海海岛的温差能、波浪能资源调查与评估;首次完成温差能、波浪能在深远海供电上岸总体设计;首次针对南海海岛设计的海洋温差能综合利用技术。

我国以往的海洋能资源调查与评估多针对近海海域,尚未开展过远海海洋能调查研究,本项目在我国海洋能调查评估历史上尚属首次,研究成果可为海洋能开发利用提供重要资料和科学依据,为有效解决我国南海边远海岛的电力和能源需求提供重要解决途径。

目前全球海洋能装备大多在近海开展试验或示范,项目研究成果不仅可促进我国自主海洋能装备技术进步,还可为解决我国远海岛屿和海上设施严重缺水缺电问题提供技术支撑。经过持续深入的研究,波浪能装备有望输出到欧美国家。

如今,项目成果已集结成《南海海洋能资源数据集》《南海海洋能资源分布和选划图件》《南海海洋能示范电站总体设计报告》。

杜敏说:我们将进一步开展该海域的波浪能、温差能资源精细化调查与评估,选择合适站址开展海洋能试验示范,加快海洋能技术创新,解决深远海开发等用电用水需求问题,并积极推动我国与沿线国家的海洋能技术与产业合作,提升我国在国际海洋能领域地位,为维护国家海洋权益、保护海洋生态环境等发挥促进作用


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