【碳中和技术】发电零碳技术——海洋能发电技术（二） - 海洋电力发电技术

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技术现状

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（1）海上风电发展现状

我国海岸线漫长，潮间带及近海范围风能资源十分丰富。2010年11月，我国第一座海上风电场示范工程——上海东海大桥100MW海上风电场项目投入运营。2014年底，国家能源局对外公布《全国海上风电开发建设方案(2014—2016)》，总容量10.53GW的44个海上风电项目被列入其中。“十二五”可再生能源规划中，2015年海上风电机组装机容量将达5GW，2020年将达30GW。

（2）潮汐能发电现状

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我国潮汐能蕴藏量约为110GW，可开发总装机容量约21.8GW，年发电量62.4TW·h，主要集中在福建、浙江两省和上海市沿海区域。已在1986年建成当时世界第三大潮汐电站，即江厦电站，装机容量3.2MW。根据《可再生能源发展“十二五”规划》，我国将建设1~2个10MW级潮汐能电站和若干潮流能并网示范电站。目前，处于前期研究中的潮汐电站有4处，分别是浙江三门湾潮汐电站、厦门马銮湾潮汐电站、福建八尺门潮汐电站以及温州瓯飞潮汐电站。其中，温州瓯飞潮汐能电站规划装机容量为400MW，总投资335亿元，规模世界第一。

（3）潮流能发电现状

据对130个水道沿岸潮流能资源蕴藏量统计，我国可利用的潮流能理论平均功率约14GW。按海区分，以东海沿岸最多，有95个水道，理论平均功率约为11GW，占全国总量的78.6%。特别是舟山群岛，许多地方潮流速度达到4m/s，适宜建设大型潮流发电场。2013年8月，由中国海洋大学和哈尔滨工程大学联合研发的国内首台100kW海洋潮流发电装置在青岛下水发电。同月，由哈尔滨工程大学研发，采用双机组十字叉型水轮机专利技术和漂浮式双体船载体设计的“海能III”号，在浙江岱山县龟山水道投入运行，装机总容量为2×300kW，成为世界最大的立轴潮流能发电站。

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专栏

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案例1：世界首座海洋潮流能发电站——LHD海洋发电项目

2016年7月27日，LHD海洋发电项目首期1兆瓦机组在舟山顺利下海发电，2016年8月26日成功并入国家电网。2017年5月25日开始，该1兆瓦发电机组实现全天候发电并网。截至2019年8月26日，该1兆瓦机组实现发电并网3周年，连续发电并网运行27个月，稳定运行时间打破世界纪录。此前，世界上最先进的潮流能机组由GE、劳斯莱斯、阿尔斯通三家国际巨头联合研发，装机功率1兆瓦，该机组最长发电并网时间未超过4个月。

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2018年11月29日和2018年12月29日，LHD海洋发电项目第二代400千瓦机组、第三代300千瓦机组相继顺利下海发电。目前，LHD项目总投运装机达到1700千瓦，装机规模和科技水平世界领先。LHD项目4个投运机组模块，已全面涵盖当前国际上潮流能发电机主流机型。LHD项目3.4兆瓦海上发电总成平台成为我国规模最大、门类最全、数据最新的海洋清洁能源创新研发实验平台。从2016年8月26日并网开始至2019年7月底，LHD项目累计向国家电网送电超过140万千瓦时。

（4）波浪发电现状

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我国沿岸波浪能资源理论平均功率约1285万kW，具有良好的开发应用价值，建立波浪能发电系统发展潜力巨大。我国首座波浪独立发电系统，汕尾100kW岸式波浪电站于1996年12月开工，2005年第一次实海况试验获得成功。2014年1月，中国海洋大学主持研制的“10kW级组合型振荡浮子波能发电装置”在青岛斋堂岛海域投入使用。根据规划，到2020年我国将在山东、海南和广东各建一座1MW级岸式波浪发电站。

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（5）海洋温差能发电发展现状

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1881年法国人达松伐耳提出海洋温差发电的设想，1930年法国人G·克劳德在古巴建成陆基开式发电装置，1979年8月世界上第一个有净功率(15kW)输出的海洋温差发电装置——“MINI-OTEC”漂浮式海洋温差电站，在美国夏威夷建成。2013年国家海洋局第一海洋研究所15kW温差能发电装置投入运行。2013年4月洛克希德马丁公司与香港华彬集团签署协议，计划在我国南海建造一座发电容量10MW的海洋温差电站。

（6）海水盐差能发电发展现状

1939年海水盐差能发电的概念被首次提出，由于盐差发电技术最为关键的组件——渗析膜的发展滞后，盐度差能发电技术进展较为缓慢。经过几十年的发展，渗透压能法每平方米膜面积的发电功率已从0.1W提高到3W。

我国在1980年前后开始盐差能发电研究，1985年在西安采用半透膜，研制成功干涸盐湖浓差能发电实验室装置，半透膜面积为14m2。试验中淡水向溶液浓盐水渗透，溶液水柱升高10m，推动水轮发电机组发电功率为0.9~1.2W。

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来源：节选自电力贸促会《面向碳达峰碳中和目标的电力关键技术汇编》

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