河底发电 开启潮汐能的新方式
今年9月,美国绿色能源公司(VerdantPower)在罗斯福岛(RooseveltIsland)与皇后区(Queens)之间的纽约东河(EastRiver)河底完成了为期10天的潮汐涡轮机发电测试,以检测涡轮机设备是否可以承受水流的强烈冲击和适应流速的变化。除了潮汐涡轮机的强度,这次测试还包括了以较大规模阵列排布涡轮机的发电效果。
EPRI(theElectricPowerResearchInstitute)电力研究机构海洋能项目的负责人罗杰(RogerAilshie)说,“这是第一个如此大规模使用涡轮机的海洋动力发电项目,并且它靠近人类居住区,要求更严格的环境监控。”
绿色能源公司在东河河底安装了30台潮汐涡轮机。平均每台潮汐涡轮机可以提供约35千瓦的发电能力,这相当于一个风力发电机,可供一百个家庭的日常用电。这些潮汐涡轮机的外形类似夏天所使用的手持电扇,由牢牢固定在河床上的支撑杆和三片涡轮叶片组成。
虽然在本次实验中,涡轮机在东河的河水里浸泡了10天,但是叶片没有发现明显的磨损和损坏迹象。这家公司的联合创始人兼CMO泰勒表示,公司仍然在继续委托其他制造商制造更坚固耐用的分层玻璃纤维或塑料叶片。
根据绿色能源公司与美国国家可再生能源实验室、明尼苏达大学等机构共同开发的“自由流”系统,无需建造堤坝或其他土木建筑主动控制潮汐,只需要凭借水流和潮汐的自由转动,驱动一个涡轮上的增速器,然后驱动通过电网连接的发电机,即可以提供稳定的电力供应。
绿色能源公司的技术总监迪安·柯润(DeanCorren)表示,东河河底是个“完美的试验场”,水流流速达到每秒2米,足可以使潮汐涡轮机的叶片缓慢地旋转。这项“自由流”系统技术比起其他获取潮汐能的方法,比如都需要建立堤坝的潮汐堰坝和动态潮汐能技术,其成本和生态影响都更低。
这次测验属于“罗斯福岛潮汐能源”项目(RooseveltIslandTidalEnergy,简称RITE)的第三阶段,也可以说是正式投入商业批量生产的阶段。“RITE项目开始于2002年,在2002年到2006年完成了初级阶段的论证阶段。从2006年到2009年,在东河部署了6座全尺寸水下涡轮机,向纽约市的商业机构供电,从而完成了第二阶段的实证,如今,RITE进入了兆瓦级规模制造阶段。
海洋能开发利用越来越受到重视
近年来,我国对海洋能开发利用的重视度大幅提升,在海洋能开发方面,我国在潮汐能、波浪能方面的实践较早。但目前来看,无论是国内国外,目前对海洋能的开发利用都尚未进入商业化。
相比较其他可再生能源,海洋能的开发存在较大的难度,例如对波浪能的利用需要将电站建在“风口浪尖”上,施工运行风险较高,电站项目需要防漏防压、防止海水腐蚀,总体而言,海洋能开发的造价成本偏高。
目前发展海洋能适宜率先发展万千瓦级潮汐电站和海岛多能互补供电系统;发展海洋能的短期目标应以在沿海发展小型电站为主,而中长期目标应直指在近海领域发展中型电站,以满足更大规模的海洋渔业、海洋石油等海洋资源开发产业的能源所需。