不久前，中國(guó)電子科技集團(tuán)公司38所（下稱“38所”）研制的波浪發(fā)電裝置通過了國(guó)家海洋局驗(yàn)收，該裝置突破了波浪能液壓轉(zhuǎn)換與控制裝置模塊及千伏級(jí)動(dòng)力逆變器關(guān)鍵技術(shù)。

此項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了波浪穩(wěn)定發(fā)電，在小于0.5米浪高的波況下仍能頻繁蓄能，為我國(guó)波浪發(fā)電工程化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

波浪能是海洋能中既不穩(wěn)定又無規(guī)律的能源形式，此外，海洋能還包括不穩(wěn)定但變化有規(guī)律的潮汐能、潮流能，較穩(wěn)定的溫差能、鹽差能。不穩(wěn)定性和不可靠性給海洋能發(fā)電造成了較大難度。

我國(guó)海洋能發(fā)電領(lǐng)域發(fā)展現(xiàn)狀和前景如何？在國(guó)際上處于什么位置？如何攻破技術(shù)難題？近日，本報(bào)記者對(duì)此進(jìn)行了采訪。

堅(jiān)持自主研發(fā)

“38所”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人王振收介紹，此次技術(shù)突破是該所于2014年承研的國(guó)家級(jí)波浪能項(xiàng)目《80kW波浪能液壓轉(zhuǎn)換與控制裝置模塊及千伏級(jí)動(dòng)力逆變器關(guān)鍵技術(shù)》的階段性成果。

該項(xiàng)目由中國(guó)海洋能專項(xiàng)資金支持，計(jì)劃在2-3年內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)室測(cè)試和海洋實(shí)況測(cè)試，目標(biāo)是提升液壓轉(zhuǎn)換與控制模塊的轉(zhuǎn)換效率和研制高效千伏級(jí)寬幅動(dòng)力逆變器系統(tǒng)。

國(guó)家海洋技術(shù)中心主任夏登文介紹，中國(guó)海洋能專項(xiàng)資金支持的項(xiàng)目除少數(shù)引進(jìn)國(guó)外技術(shù)，都擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

由于海洋能利用是世界前沿技術(shù)，國(guó)外也處在示范應(yīng)用階段，因此，我國(guó)科學(xué)家從一開始便堅(jiān)持自主研發(fā)。“十二五”期間，我國(guó)自主研發(fā)了50余項(xiàng)海洋能新技術(shù)、新裝置，多種裝置走出實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了海上驗(yàn)證，向裝備化、實(shí)用化發(fā)展。“如鷹式波浪能發(fā)電裝置，無論是零部件還是技術(shù)原理本身，都擁有百分之百自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。”夏主任說。

據(jù)了解，我國(guó)海洋能利用目前正處在從技術(shù)研發(fā)到商業(yè)化應(yīng)用的前期，尚未真正實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化開發(fā)。近年來，中央財(cái)政通過專項(xiàng)資金和科技計(jì)劃等加大了對(duì)海洋能的財(cái)政支持力度，促進(jìn)了我國(guó)海洋能技術(shù)研發(fā)水平的快速提升。

具體而言，在潮汐能方面，浙江江廈潮汐試驗(yàn)電站運(yùn)行30多年來，年發(fā)電量近800萬千瓦時(shí)，是世界第四大潮汐電站；潮流能方面，我國(guó)已成為世界上為數(shù)不多的掌握規(guī)模化潮流能開發(fā)利用技術(shù)的國(guó)家，部分技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平；波浪能方面，我國(guó)波浪能技術(shù)已開展數(shù)十臺(tái)裝置海試及小型示范應(yīng)用，個(gè)別技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平；此外，我國(guó)還開展了溫差能發(fā)電技術(shù)及綜合利用的基礎(chǔ)性試驗(yàn)研究，以及鹽差能發(fā)電技術(shù)原理試驗(yàn)。

突破技術(shù)瓶頸

盡管成績(jī)顯著，但國(guó)家海洋技術(shù)中心提供的資料顯示，我國(guó)海洋能利用核心裝備技術(shù)尚未取得根本突破，裝置轉(zhuǎn)換效率普遍不高，示范應(yīng)用規(guī)模較小，穩(wěn)定性、可靠性差等問題仍是制約海洋能技術(shù)發(fā)展的瓶頸。夏登文認(rèn)為，提高技術(shù)成熟度，在能發(fā)電的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)發(fā)好電、穩(wěn)定發(fā)電、低成本發(fā)電是目前海洋能發(fā)電急需解決的問題。

夏登文告訴記者，目前我國(guó)已基本實(shí)現(xiàn)波浪能穩(wěn)定發(fā)電，其重大技術(shù)突破是中科院廣州能源研究所研制的“100kW鷹式波浪能發(fā)電裝置工程樣機(jī)”。它將高度不穩(wěn)定的波浪能轉(zhuǎn)換為相對(duì)穩(wěn)定的電能，實(shí)現(xiàn)了小波下蓄能發(fā)電，中等波況下穩(wěn)定發(fā)電，初步具備了向海島供電的技術(shù)條件。

從2015年實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定發(fā)電后，它經(jīng)受了惡劣環(huán)境的復(fù)雜考驗(yàn)，達(dá)到基本可應(yīng)用，至今已發(fā)3萬多度電。夏登文介紹：“我國(guó)的海洋能資源是最復(fù)雜的，也是開發(fā)難度最大的。如果鷹式技術(shù)在我們這種海況下能夠解決穩(wěn)定性問題，那么它在世界其它地方也會(huì)適用。從這個(gè)角度來看，我國(guó)海洋能開發(fā)技術(shù)已經(jīng)站在世界前沿。”

此后，“38所”的技術(shù)突破在關(guān)注液壓轉(zhuǎn)換技術(shù)的同時(shí)，對(duì)后端轉(zhuǎn)換——逆變器進(jìn)行了研究。它在原理驗(yàn)證和樣機(jī)海試方面取得了初步成績(jī)，未來還需面對(duì)更多檢驗(yàn)。王振收表示，“38所”未來將努力在浮體聚波能力、多級(jí)能量匹配和島礁適應(yīng)性整機(jī)等方面進(jìn)行深入研究。

記者了解到，國(guó)際上波浪能發(fā)電裝置各種大小型樣機(jī)有幾十種，技術(shù)特點(diǎn)也不盡相同。夏登文稱，這是由于各國(guó)海域的波浪能資源特點(diǎn)不同，致使適合的波浪能裝置的大小和原理也不同。

此外，技術(shù)趨同需要經(jīng)過一個(gè)產(chǎn)業(yè)化過程，目前海洋能發(fā)電技術(shù)還未達(dá)到這一步。在他看來，一個(gè)好的發(fā)電裝置需要做到一級(jí)轉(zhuǎn)換效率高，能夠在額定功率下穩(wěn)定發(fā)電，在不具備條件的情況下蓄能發(fā)電。“假如在小波浪條件下，一個(gè)裝置每年能有2000小時(shí)以上在額定功率下發(fā)電，它是可用的。此后，它還需經(jīng)受長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)用檢驗(yàn)。”要達(dá)到這一步，我國(guó)的海洋能發(fā)電技術(shù)還有一段路要走。

產(chǎn)業(yè)化推動(dòng)

2016年12月30日，國(guó)家海洋局發(fā)布的《海洋可再生能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》提出，“十三五”期間，我國(guó)將堅(jiān)持自主創(chuàng)新，以顯著提高海洋能裝備技術(shù)成熟度為主線，著力推進(jìn)海洋能工程化應(yīng)用，夯實(shí)海洋能發(fā)展基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)海洋能裝備從“能發(fā)電”向“穩(wěn)定發(fā)電”轉(zhuǎn)變，務(wù)求在海上開發(fā)活動(dòng)電能保障方面取得實(shí)效，加速我國(guó)海洋能商業(yè)化進(jìn)程。

為解決海洋能發(fā)電面臨的技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)“十三五”規(guī)劃目標(biāo)，我國(guó)海洋能利用領(lǐng)域轉(zhuǎn)變了工作模式，以“專業(yè)化帶動(dòng)、產(chǎn)業(yè)化推動(dòng)”為主導(dǎo)思想，在密切產(chǎn)學(xué)研合作的過程中，促進(jìn)了海洋能產(chǎn)業(yè)鏈的形成。

“以前搞海洋能開發(fā)是研發(fā)單位全包，所有問題自己摸索。現(xiàn)在則用專業(yè)化來帶動(dòng)，鼓勵(lì)研發(fā)單位和產(chǎn)業(yè)上不同階段的單位聯(lián)合開發(fā)。海洋能產(chǎn)業(yè)鏈很長(zhǎng)，需要大家各取所長(zhǎng)，讓搞海洋能開發(fā)的科學(xué)家專注到一個(gè)點(diǎn)上，其他事交給擅長(zhǎng)的專業(yè)技術(shù)單位去做。”夏登文介紹。

“‘產(chǎn)業(yè)化推動(dòng)’是鼓勵(lì)企業(yè)投入到技術(shù)研發(fā)里面來，讓企業(yè)牽頭，聯(lián)合推動(dòng)，從而將技術(shù)實(shí)實(shí)在在地進(jìn)行轉(zhuǎn)化。這既包括與民營(yíng)企業(yè)共同研發(fā)、合作，也不排斥引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，與少數(shù)有意與我國(guó)合作的外企分享經(jīng)驗(yàn)，少走彎路。”夏登文說，“海洋能開發(fā)很難，很多企業(yè)一開始不知道怎么做，但現(xiàn)在已初見成效。目前一些技術(shù)已實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定發(fā)電，只是不太多，未來我們還要做出更多的成績(jī)。”

原標(biāo)題:我國(guó)海洋能商業(yè)化應(yīng)用取得突破！