猜你喜歡
更多>自然資源部日前公布的《2020年中國海洋經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)公報(bào)》顯示,2020年,全國海洋生產(chǎn)總值80010億元,我國與“21世紀(jì)海上絲綢之路”沿線國家貨物進(jìn)出口總額達(dá)到12624億美元。
然而,隨著海上絲綢之路的不斷延伸,電力瓶頸也日益凸顯。
海軍大連艦艇學(xué)院教員鄭崇偉在接受《中國科學(xué)報(bào)》采訪時(shí)坦言,“絲路沿線用電總量?jī)H為世界水平的61%,部分國家農(nóng)村用電普及率甚至只有40%。生活用電尚且存在巨大缺口,工業(yè)用電更是難以保障?!?/p>
如何破局?用好波浪能這一海上絲綢之路無處不在的資源寶庫,成為一條出路。
打破電力困境
“由于邊遠(yuǎn)海島遠(yuǎn)離大陸,電力困境一直是世界性難題?!编嵆鐐ジ嬖V記者,邊遠(yuǎn)海島通常采用船舶補(bǔ)給的柴油發(fā)電,但這種方式存在傳統(tǒng)島礁柴油發(fā)電面臨的生態(tài)脆弱、補(bǔ)給線易被切斷、惡劣海況影響補(bǔ)給等難題。
一方面惡劣海況會(huì)影響船舶補(bǔ)給,當(dāng)海況大于5級(jí)時(shí),船舶基本無法補(bǔ)給,受冷空氣、季風(fēng)潮、氣旋等惡劣天氣影響,邊遠(yuǎn)海島經(jīng)常面臨斷水?dāng)嚯姷娘L(fēng)險(xiǎn);另一方面距離及海盜等因素容易導(dǎo)致補(bǔ)給線斷裂,且防護(hù)難度較大。此外,柴油發(fā)電還會(huì)釋放有害氣體,破壞島礁生態(tài),且一旦發(fā)生,很難修復(fù)。
不過,鄭崇偉同時(shí)指出,海況較差也意味著波浪能蘊(yùn)藏豐富,可以因地制宜在島礁周邊實(shí)施海浪發(fā)電?!安ɡ四茉诤Q竽苤心芰孔罡撸瑹o時(shí)不有、無處不在。此外,海浪發(fā)電裝置可懸浮于海表,不僅不占用海島土地資源,而且抗臺(tái)風(fēng)打擊、船舶撞擊能力強(qiáng),能量供應(yīng)比太陽能穩(wěn)定。”
在他看來,隨著電力問題的解決,海水淡化也會(huì)迎刃而解,從而有助于島礁實(shí)現(xiàn)電力和淡水的自給自足?!斑@既是突破‘海上絲綢之路’能源困局的重要途徑之一,也是推動(dòng)互聯(lián)互通、展開國際合作的良好契機(jī)”。
“雖然海洋可再生能源逐漸成為世界各國追逐的新焦點(diǎn),尤其是波浪能和海上風(fēng)能,但總體而言,海洋可再生能源的開發(fā)和利用仍處于初級(jí)階段,還應(yīng)通過法律、減免稅收等措施加大支持力度。”鄭崇偉補(bǔ)充道。
突破選址瓶頸
實(shí)際上,波浪能也有不足之處。鄭崇偉指出,由于海水具有腐蝕性,進(jìn)而要求波浪發(fā)電裝置材料具有抗腐蝕、廉價(jià)、耐久和可靠的特點(diǎn),因此投資造價(jià)高昂。
此外,波浪能季節(jié)性、周期性變化顯著,增加了開發(fā)利用難度,需要充分掌握資源特征?!暗c陸上資料相比,海洋資料稀缺,制約了波浪能評(píng)價(jià),包括海浪發(fā)電精準(zhǔn)選址、業(yè)務(wù)運(yùn)行、長(zhǎng)期規(guī)劃等。”鄭崇偉說。
他表示,海洋可再生能源開發(fā)的主要難點(diǎn)在于提升采集和轉(zhuǎn)換效率,資源評(píng)估和裝備研發(fā)是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。雖然各國在海洋能裝備研發(fā)方面已取得顯著成效,但資源評(píng)估仍面臨資源等級(jí)區(qū)劃、涌浪監(jiān)測(cè)預(yù)警、資源動(dòng)態(tài)預(yù)報(bào)能力不足等瓶頸。
“合理的等級(jí)區(qū)劃是資源開發(fā)選址設(shè)計(jì)的關(guān)鍵依據(jù),目前較通用的是美國能源部提供的風(fēng)能等級(jí)區(qū)劃方案,但該方案只考慮了資源特征,未考慮選址設(shè)計(jì)密切關(guān)注的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和成本效益?!编嵆鐐ブ赋觥?/p>
金風(fēng)科技總裁曹志剛在2020中國新能源高峰論壇上指出,成本問題仍是海上風(fēng)電行業(yè)發(fā)展的痛點(diǎn),需要在技術(shù)、施工、運(yùn)維、管理等方面進(jìn)行大量技術(shù)創(chuàng)新,研發(fā)出真正適合中國海域的海上風(fēng)電技術(shù)。
鄭崇偉表示,現(xiàn)有資源等級(jí)區(qū)劃結(jié)果固定不變,不能滿足多樣化的資源開發(fā)選址需求。例如,邊遠(yuǎn)海島的海洋能開發(fā)通常最關(guān)注資源可利用率,近岸商業(yè)發(fā)電則更關(guān)注資源富集程度、并網(wǎng)難度等。此外,基于傳統(tǒng)方案資源區(qū)劃結(jié)果的區(qū)域性差異并不顯著。
“海洋可再生能源的開發(fā)利用亟須建立一套兼顧資源特征、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)、成本效益,具備動(dòng)態(tài)自適應(yīng)能力,滿足多樣化開發(fā)需求,并充分展現(xiàn)資源等級(jí)區(qū)域性差異的等級(jí)區(qū)劃方案?!编嵆鐐?qiáng)調(diào)。
保障運(yùn)行安全
涌浪具有巨大能量,一方面使海洋平臺(tái)和船舶面臨發(fā)生中垂中拱等嚴(yán)重威脅,另一方面有利于開展涌浪發(fā)電。“掌握涌浪傳播特征對(duì)防范其威脅和利用其發(fā)電有重要意義,目前研究可展現(xiàn)涌浪大致傳播方向,但不能準(zhǔn)確展現(xiàn)其傳播路徑、速度、衰減率?!班嵆鐐フf。
他指出,雖然目前的氣象和海洋預(yù)報(bào)產(chǎn)品非常豐富,但關(guān)于海洋能的動(dòng)態(tài)預(yù)報(bào)產(chǎn)品并不多見,嚴(yán)重影響海洋能資源采集效率。因此,亟須建立一套能夠展現(xiàn)涌浪傳播路徑、速度、源頭、衰減率的涌浪監(jiān)測(cè)預(yù)警模型。
“涌浪監(jiān)測(cè)預(yù)警模型可以告訴工程人員涌浪的來源、路徑,傳播至所關(guān)注的海域還需多少時(shí)間及剩余能量,從而防范涌浪造成的巨大威脅,為海洋能裝置、海洋平臺(tái)、遠(yuǎn)洋航海等提供安全保障?!编嵆鐐フf。
他認(rèn)為還應(yīng)構(gòu)建一套精準(zhǔn)的海洋可再生能源預(yù)報(bào)模型。“人們通過天氣預(yù)報(bào)可以安排未來幾天的計(jì)劃,海洋可再生能源也應(yīng)該通過短期資源預(yù)報(bào),提升資源的采集和轉(zhuǎn)換效率,保障未來的并網(wǎng)、電力調(diào)度等?!?/p>
建設(shè)海洋能源大數(shù)據(jù)
國際能源署海洋能源系統(tǒng)發(fā)布的《2020年科學(xué)狀況報(bào)告:世界海洋可再生能源發(fā)展的環(huán)境影響》稱,作為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè),海洋可再生能源還沒有全面的商業(yè)部署,缺乏基線數(shù)據(jù)和發(fā)電裝置安裝后的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)不足將持續(xù)擾亂人們對(duì)真實(shí)風(fēng)險(xiǎn)和感知風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)知能力。
在鄭崇偉看來,我國與部分國家在海洋數(shù)據(jù)方面仍存在一定差距,如何從體量大、信息密度低的原始數(shù)據(jù)中提取有用信息,并形成數(shù)據(jù)集,是高效開展海洋建設(shè)的關(guān)鍵。
為了突破這一瓶頸,他從讀博士期間就在中國科學(xué)院院士李崇銀的指導(dǎo)下開展相關(guān)研究,并以海洋新能源開發(fā)、遠(yuǎn)洋航海、防波堤設(shè)計(jì)等實(shí)際需求為牽引,對(duì)龐大的原始數(shù)據(jù)展開分析。
經(jīng)過十余年的攻關(guān),鄭崇偉團(tuán)隊(duì)終于創(chuàng)建出一套“海上絲綢之路”可再生能源評(píng)估和大數(shù)據(jù)建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)體系?!捌渌麌姨峁┑闹饕求w量大、信息密度低的原始數(shù)據(jù),我們提供的是成品數(shù)據(jù),能顯著縮短建設(shè)周期。”鄭崇偉表示,該體系突破了海洋能源開發(fā)面臨的智能選址、長(zhǎng)期規(guī)劃、涌浪威脅防范等瓶頸,為“海上絲路”電力優(yōu)化布局、環(huán)境安全保障提供了科學(xué)依據(jù)和數(shù)據(jù)支持。
中國海洋大學(xué)教授王晶在引用相關(guān)成果時(shí)評(píng)價(jià),鄭崇偉團(tuán)隊(duì)采用數(shù)值模擬方法,利用高分辨率海浪數(shù)據(jù),系統(tǒng)全面分析了中國海域波浪能資源特征,在中國海域波浪能開發(fā)中扮演著重要角色,填補(bǔ)了這一領(lǐng)域的認(rèn)知,為波浪能資源評(píng)估提供了重要參考。
鄭崇偉認(rèn)為,海洋能源的選址研究必須與具體工程建設(shè)、海洋能源大數(shù)據(jù)建設(shè)相結(jié)合,要將海洋能源選址方案應(yīng)用于海浪發(fā)電、海上風(fēng)電的示范工程建設(shè),推動(dòng)與“海上絲綢之路”沿線國家(地區(qū))的成果共享。
“海洋能源大數(shù)據(jù)建設(shè)是支撐海浪發(fā)電、海上風(fēng)電等高質(zhì)量建設(shè)的關(guān)鍵所在,但提及海洋大數(shù)據(jù),科研人員的第一反應(yīng)往往是ECMWF等機(jī)構(gòu),我國的海洋數(shù)據(jù)亟待完善并提高認(rèn)可度。” 在鄭崇偉看來,海上絲綢之路建設(shè)面臨的一系列瓶頸,歸根結(jié)底是學(xué)科建設(shè)和人才培養(yǎng)問題,應(yīng)與沿線國家(地區(qū))共建海洋可再生能源與環(huán)境前沿交叉學(xué)科,開設(shè)海上絲綢之路相關(guān)課程,拓寬相關(guān)領(lǐng)域?qū)W術(shù)交流研討,推動(dòng)“海洋命運(yùn)共同體”理念深入民心。(田瑞穎)
[ 責(zé)編:張夢(mèng)凡]最新推薦
更多>石榴快播丨推動(dòng)國資國企高質(zhì)量發(fā)展邁上新臺(tái)階 自治區(qū)區(qū)屬國有企業(yè)座談會(huì)今日召開
武漢地鐵幾點(diǎn)開班收班(武漢地鐵幾點(diǎn)開班)
河北啟動(dòng)干旱防御Ⅳ級(jí)應(yīng)急響應(yīng) 多措并舉保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)
鄧倫犯了什么事 鄧倫被強(qiáng)制執(zhí)行 基本情況講解
國產(chǎn)小爆款《火山的女兒》銷量60萬!Steam好評(píng)如潮
GGII:6月全國備案154個(gè)儲(chǔ)能項(xiàng)目 總規(guī)模達(dá)15.4GW/34.9GWh
聯(lián)泰環(huán)保:聯(lián)合中標(biāo)汕頭市澄海區(qū)蓮下污水處理廠二期及配套管網(wǎng)完善建設(shè)項(xiàng)目
猜你喜歡
更多>要聞
更多>終極斗羅15:家丑不可外揚(yáng),傳靈塔卻反其道而行之
新化:洋溪鎮(zhèn)撬動(dòng)行業(yè)協(xié)會(huì)力量,助推農(nóng)村建筑安全、耕地保護(hù)和控違拆違工作良性開展
嘉峪關(guān)酒泉機(jī)場(chǎng)工程順利通過行業(yè)驗(yàn)收 計(jì)劃9月7日復(fù)航
3連板大連熱電(600719.SH):擬籌劃的資產(chǎn)重組事項(xiàng)存在不確定性
昊華科技(600378)周評(píng):本周跌3.29%,主力資金合計(jì)凈流出1578.27萬元
借力AI賦能全球創(chuàng)作者 萬興科技攜Wondershare Filmora亮相創(chuàng)作
全部真實(shí)業(yè)務(wù)系統(tǒng)!華為云展示盤古大模型行業(yè)應(yīng)用