海洋能源的巨大潜力 - 海洋能源技术

0 o4 [, L" {! @

1、海浪和潮汐拥有巨大的能量潜力

( W0 c$ B& h4 D: k- q0 L+ ~

海洋面积占地球表面积的 71%，其中大部分水充满了能量。根据美国能源信息管理局 (EIA) 计算，仅冲击美国海岸线的海浪产生的年能源潜力就高达 2.64万亿千瓦时，约占美国一年能源消耗量的三分之二。

迄今为止，尽管数十年来我们一直在努力将海洋能源商业化，实际上这一潜力几乎尚未被开发。（利用波浪能的第一项专利可以追溯到 1799 年。）如今，海洋项目产生的电量非常小，EIA甚至没有将其作为一种能源进行分类。例如，经过近 20 年的开发，电力公司Verdant Power的罗斯福岛潮汐能 (RITE) 项目最终于 2020 年在纽约东河启动，该公司正在利用潮汐发电。截至 2021 年 6 月，这个项目在八个月内生产了 275 兆瓦时电力，虽然这些电力仅能为 387 户美国普通家庭供电，但它是目前美国最大的船舶发电机。

) A$ u2 ^3 |, _7 ]9 `

2、海洋能源发展阻碍有哪些？

海洋水力发电主要可以通过四种方式产生。海洋捕获的太阳能可以用来释放热能，随着海平面的升降，潮汐和洋流可以驱动发电，而盐度梯度可以在淡水和咸水混合时释放能量。但是如今大部分科学兴趣主要集中在波浪能上，这种波浪能量，凡是能观察到海水撞击海岸边的人，都能觉察到它的潜力。

事实上，目前美国还没有运行波浪能发电机的地方。可以说，最大的障碍是波浪能正在迎头赶上许多更成熟、且更便宜的可再生能源。目前，太阳能生产和风力发电的成本通常为每千瓦时 4 到 6 美分。当然，这些技术并不是一夜之间就能实现的。

3、如何利用海洋能源？

# c9 S$ u" F" @/ K2 @1 m7 ^

另一大挑战是环境因素：海洋是一个不适合发电的地方，而事实证明，建造能够经受住海浪不断冲击的设备是非常困难的。

; y) w- o0 Y0 v' R& B: o: X

一些值得关注的实验，比如 Wello Penguin和Oceanlinx发电机，因环境暴露而遭到破坏，而这个问题在陆地上基本不会发生，任何深水中的设备都需要有资质的人员去维护，海洋能源还可能对海洋栖息地和海洋野生动物造成重大且未知的环境风险，包括旋转涡轮机、水下电缆、水下噪声、电磁场等造成的危害。

4、海洋能源仍存在意义

尽管存在很多负面因素和影响，但海洋能源的潜力是真实存在的。2021 年 6 月，塔斯马尼亚州偏远金岛的波涌200 千瓦项目，开始发电并将其输送到当地电网，这是一些偏远地区和岛屿地区最常见的发电形式，但是成本非常高。自然，波浪发电不仅更便宜，而且更环保。

1 f& |8 X& \# W5 J

波浪能的另一大优势是可预测性。太阳有升有落，风有来有停，但海浪永不停息。波浪预报通常可以预测未来一周的情况，再加上 CETO 的数值模型，可以在 20% 的误差范围内确定能源产量。但在太阳能或风能领域是闻所未闻的，所以，基于风能和太阳能的间歇性，在电网中，拥有稳定且可预测的可再生能源供应是非常有价值的。

虽然就目前而言，海洋能源可能最适用于能源成本高、电网不发达、电力需求相对有限的偏远地区，但创新者希望未来波浪能被视为可再生能源库中的另一种工具，适用于任何能够接近海洋的地区。

! |# ^# x* w; B6 D" V0 X