劉麗娟

海洋新興產(chǎn)業(yè)能否成為解決能源危機的“金鑰匙”？

當(dāng)海嘯排山倒海而來的時候，幾乎沒有東西能阻擋。但是從牛頓時期就開始的水波研究，最近有了一個重大的突破——2012年1月29日，復(fù)旦大學(xué)宣布，由該校先進(jìn)材料實驗室胡新華教授帶領(lǐng)的課題組與他的合作者研究發(fā)現(xiàn)，一個由低頻共振器排成的周期陣列能夠完全阻擋住水波，這一阻擋的過程轉(zhuǎn)化為電能，即便是海嘯也可能變成發(fā)電的能源。這項最新成果發(fā)表在物理學(xué)領(lǐng)域的頂級刊物、最新一期的《物理評論快報》上。

相對于風(fēng)能來說，海浪能是它的1000倍，因為水的密度是空氣密度的1000倍，所以能量的密集程度也是風(fēng)力發(fā)電的1000倍，海浪能里面的能量密度則更高。但胡新華教授表示，這一領(lǐng)域的缺點是海浪能的測試和研發(fā)成本要比風(fēng)能高很多。

2011年全球清潔能源廠商的利潤率遭受沉重壓力，光伏產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能過剩跡象嚴(yán)重，甚至出現(xiàn)部分企業(yè)破產(chǎn)的情況，成為新的“四大慘業(yè)”之首。為實現(xiàn)能源可持續(xù)發(fā)展，世界上許多國家近年對風(fēng)能、波浪能和潮汐能等可再生能源紛紛進(jìn)行嘗試，海洋則是獲取這些能源的天然場所。而作為新興的一個產(chǎn)業(yè)，海洋能源是否能成為解決能源危機的“金鑰匙”？

能源新希望

來自彭博新能源財經(jīng)研究公司的最新權(quán)威數(shù)據(jù)顯示，2011年全球清潔能源投資達(dá)到2600億美元，較2010年同比上升5%，而2004年這個數(shù)字僅為536億美元。

報告顯示，2011年全球清潔能源投資的增長主要由太陽能行業(yè)拉動，由于光伏面板價格下跌刺激了下游安裝銷售商的需求，該行業(yè)投資總額激增36%，達(dá)到1366億美元，成為清潔能源投資的亮點，這一投資額幾乎是風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域749億美元投資總額的兩倍。在可再生能源領(lǐng)域，生物燃料總投資額從86億美元增長至90億美元，而生物質(zhì)能和垃圾焚燒的總投資縮減18%達(dá)到108億美元，地?zé)崮芡顿Y從32億美元下滑至28億美元，海洋能源投資持平在3億美元，小水電投資下降25%達(dá)到30億美元。

雖然目前投資的數(shù)額還比較小，海洋能源即將迎來大開發(fā)的時代。2012年1月23日，英國政府宣布，將在西南部沿海區(qū)域建立英國第一個海洋能源區(qū)，以促進(jìn)對海洋能源的開發(fā)利用，幫助應(yīng)對能源和氣候變化等問題。

英國能源與氣候變化部當(dāng)天發(fā)布公告說，這個海洋能源區(qū)的范圍從西南部城市布里斯托爾一直延伸到康沃爾郡。它將形成一個海洋能源方面的合作平臺，各級政府、當(dāng)?shù)仄髽I(yè)，以及該區(qū)域中的普利茅斯大學(xué)和埃克斯特大學(xué)等高校，可以在這個平臺上共同推動海洋能源的發(fā)展。他們重點開發(fā)的海洋能源包括波浪能和潮汐能，據(jù)能源與氣候變化部估計，英國的海洋能發(fā)電到2050年可達(dá)270億瓦。

領(lǐng)導(dǎo)英國能源與氣候變化部的國務(wù)大臣格雷格?巴克說，在英國西南部建立第一個海洋能源區(qū)是一個里程碑，具有多方面的意義：對當(dāng)?shù)囟?，可以有助整合區(qū)域資源，進(jìn)一步加強開發(fā)利用海洋能；對英國整體而言，有助保證國家能源供應(yīng)，減少溫室氣體排放，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。據(jù)估計，到2050年海洋能源領(lǐng)域可以為英國帶來150億英鎊的產(chǎn)值。

研究表明，全球海浪能源的發(fā)電潛力每年在800億到8000億兆瓦時，后一個數(shù)據(jù)幾乎接近全球每年電力能源消耗量。更具體的區(qū)域數(shù)據(jù)顯示，全英國的海浪能源發(fā)電總量每年可達(dá)到70億兆瓦時，接近于該國國內(nèi)電力消耗。目前，全英國有40多個地區(qū)已經(jīng)被列入最適合潮流發(fā)電的地方。由于英國是一個海島國家，這一創(chuàng)舉推動了可再生能源的發(fā)展，因此受到業(yè)界專家的好評，他們稱之為旗艦項目。

之后，美國能源部于發(fā)布波浪能和潮汐能新的評估報告，報告認(rèn)為，美國海岸、阿拉斯加和夏威夷附近擁有波浪能和潮汐能生產(chǎn)的重大潛力；美國的水電資源，包括海洋波浪能、潮汐能和常規(guī)水電，到2030年有可能提供美國電力的15％。向海洋要能源的時代來臨了。

路漫漫兮

開發(fā)海洋能源，英國在十年前就已經(jīng)起步，現(xiàn)在已基本建成體系工程。

蘇格蘭政府2001年公布的一份報告，蘇格蘭周圍海域的波浪能和潮汐能估計可產(chǎn)生21.5千兆瓦的電量，這比蘇格蘭2020年可實現(xiàn)的電力輸出總量還要高。因此，英國便自然而然地向海洋“要”能源。

2004年8月，英國在距離蘇格蘭大陸最北端大約100公里的奧克尼群島上，啟動了世界上首家海洋能源試驗場“歐洲海洋能源中心”。它對新型海洋能源技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行試驗和推廣，也寄托了科學(xué)家和能源界對未來新型能源發(fā)展的希望。

2007年，英國已經(jīng)開始計劃利用新型海浪發(fā)電設(shè)備在英格蘭的西南部海域建成世界上規(guī)模最大的波浪能發(fā)電廠。這項造價2800萬英鎊的海浪中樞專案是英格蘭地區(qū)發(fā)展署為在英格蘭建立世界上規(guī)模最大的海洋能源發(fā)電廠而提出的。英格蘭西南部地區(qū)計劃、運輸與環(huán)境部長Claire Gibson指出：“海浪中樞項目不僅在歐洲而且在世界尚屬首次。我們相信這將成為其他歐盟成員國的示范項目，成為推行歐盟能源政策的契機?！?/p>

英國環(huán)保組織“碳基金”在2009年時就曾預(yù)言，海浪能和潮汐能發(fā)電2020年將占英國總發(fā)電量的3%，甚至更多。英國風(fēng)能協(xié)會負(fù)責(zé)人瑪麗亞?麥卡弗里說，海浪能發(fā)電站代表“一種進(jìn)步，它使英國在從海洋獲取無碳能源方面成為全球熱點”。

2010年4月，英國政府首次公布了《年度能源白皮書》并提出要在2020年前，使國內(nèi)可再生能源需求比例達(dá)到20％。2010年8月初，英國政府設(shè)立了5000萬英鎊（約合9000萬美元）的專項資金，重點開發(fā)海洋能源。而為了減少污染，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，英國近年來大力開發(fā)新型能源。

英國風(fēng)力能源協(xié)會首席執(zhí)行官Maria McCaffery大力提倡風(fēng)能和潮汐發(fā)電，她說：“這一開創(chuàng)性的項目對英國乃至整個世界海浪能源的成功發(fā)展都有著極其重要的意義?！庇⒏裉m西南經(jīng)濟(jì)發(fā)展署可再生能源機構(gòu)的首席執(zhí)行官Matthew Spencer補充說：“海浪中樞將幫助英國成為全球海浪能源開發(fā)企業(yè)的首選，使康沃爾成為它們長期的投資基地?！弊顬橹匾囊稽c就是，這一項目潛在的成功在于將建成一座一流的海浪中樞，經(jīng)由海底電纜與國家電網(wǎng)連接，最大限度地滿足用電需求。

“我們期望為各國海洋能源開發(fā)商提供一個試驗的平臺，推動海洋能源的迅速發(fā)展。通過與各國能源發(fā)展商的合作，我們還希望在全球范圍內(nèi)推廣海洋能源業(yè)的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)?！崩赘?巴克說。