
在能源结构加速转型的当下,一种长期被忽视的清洁能源正在悄然登场。它比风电更加稳定,比水电更为迅猛,蕴藏于地球最广阔的海洋深处——这便是潮流发电。
相较于阳光和风的飘忽不定,潮汐的涨落由月亮与地球的运行规律所决定,可以提前数十小时精准预测。正因如此,全球多个海洋国家近年来纷纷布局这一"隐藏能源",试图在下一代清洁电力的赛道上抢占先机。
在这场跨洋竞逐中,日本长崎县的一场实证试验,为观察全球潮流能的发展态势提供了一个鲜活样本。在日本长崎县五岛市,鸣岛与日坂岛之间宽约两公里的鸣濑户海域,潮水流速湍急,一项日本国内首个潮流发电实证项目正在此地展开。

相关负责人表示,希望通过这一项目让更多人了解利用潮汐流动发电的可能性。项目所使用的潮流发电机是一座高23米、总重约1000吨的大型水下涡轮机,通过每日两次涨落潮所形成的海水流动进行发电。
有关人士指出,长崎地区拥有开发以往未被充分利用的能源的巨大潜力,是一个能源禀赋优越的地区。目前,发电机安装在鸣濑户水深约40米的海底,是日本国家层面首次实施的潮流发电实证事业。
该项目自2016年起由九州电力旗下子公司九电未来能源,以及长崎海洋产业集群形成推进协议会共同承担。一般而言,发电所需的海水流速须达到每秒1米以上,而鸣濑户的最大流速可达每秒3米以上,因此被选定为实证项目的实施海域。

与其他自然能源相比,潮流发电具备可预测性强的优势。由于发电装置设置于海中,对景观几乎不构成影响;加之潮汐涨落每日必然发生两次,能够实现稳定的电力输出。
相关技术人员介绍,一年后、十年后某一具体时刻的发电量都可以事先测算,这是潮流发电的一大特点。发电量的可预知性亦有助于电力的稳定供应。
除鸣濑户之外,长崎县内还有五岛市福江岛与久贺岛之间的田之浦濑户、岛原半岛与天草之间的早崎濑户等约六处适合发展潮流发电的海域,未来的应用前景值得期待。从自然环境角度看,长崎县是极为适合潮流发电的地区。

业内人士认为,未来"提到潮流发电便联想到长崎"这一格局在日本国内有望自然形成。在能源转型的宏观背景之下,日本时任首相在施政方针演说中曾宣布,力争到2050年实现温室气体净零排放,建设脱碳社会。
潮流发电由于不排放温室气体,被视为未来有望普及扩大的可再生能源之一。在项目实施过程中,长崎市的五岛海运公司承担了英国制造的发电机在长崎港的通关手续以及从长崎港到鸣濑户之间的部件运输任务。
该公司负责人表示,此次能够参与首个进口设备的相关业务意义重大,公司已经积累了相关经验,未来在潮流发电大规模推广的时代到来时,将能够顺畅完成通关等业务,逐步扩大相关工作规模。发电机于1月23日凌晨在鸣濑户海底完成安装,并于当日深夜开始发电。

技术人员表示,运行状况比预想的更为顺利,发电机未出现故障。瞬时最高发电功率达到500千瓦,约相当于200户普通家庭的用电量。
所产生的电力通过约2公里长的海底电缆输送至鸣岛陆上设施。据技术人员介绍,发电机涡轮最高时每分钟可旋转约7圈,而在测试运行阶段约为2.7圈,输出功率为25千瓦。
发电状况由专用系统进行24小时实时监测。相关负责人表示,此次实证运行是日本国内首次开展,其检验流程和数据积累将成为未来同类项目的重要参考。

目前,潮流发电机的制造仍完全依赖海外,这是产业化面临的一大课题。能否在日本国内建立包括零部件在内的制造基地,进而降低运输成本,将成为决定潮流发电能否普及推广的关键。
反观太平洋这一边,中国早已在同一条赛道上抢先起跑。位于浙江舟山岱山县秀山岛外海的联合动能潮流能电站,自2016年8月并入国家电网起,至今已实现连续并网运行满十年,累计送电超过八百万千瓦时,创下全球潮流能领域独一无二的运行纪录。
从首次以每千瓦时2.58元的价格签下上网合同,到第四代"奋进号"机组将度电成本压至1.1元附近,中国工程师用不到十年时间,把潮流发电从实验样品推入商业化门槛,这条陡降的成本曲线,复制了当年光伏与风电走过的同一套剧本。

舟山群岛潮流能蕴藏量占全国一半以上,龟山、西堠门等水道常年流速稳定,加之当地早已建成为海岛量身定制的柔性直流输电工程,为分散的海洋清洁能源提供了汇集调度与外送的枢纽通道,地理禀赋与基础设施在此形成合力。
从技术攻关到标准制定,从单机示范到集群作战,总规划一百兆瓦级的潮流能项目已完成签约,未来还将与海上风电、储能系统深度耦合,把间歇波动的电力打磨成月月准时入账的稳定电流。
这头沉睡于东海之下的巨兽,正被系统级能力一步步驯服,在全球能源版图上悄然改写规则。
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