1 英國能源技術(shù)研究所概況

要對潮汐能發(fā)電項目投資進(jìn)行指導(dǎo)，需要深刻理解這類計劃之間的相互關(guān)系。英國能源技術(shù)研究所(ETI)正在對這一主題進(jìn)行研究，有助于加快潮汐能的發(fā)展。

與大多數(shù)國家一樣，英國政府也設(shè)置了許多環(huán)境目標(biāo)，其中包括，2020 年前15%的能源需求應(yīng)來自于可再生能源，溫室氣體排放量也應(yīng)降低34%;2050 年前這一排放量應(yīng)至少降低80%。為在保持能源安全的前提下達(dá)到這些目標(biāo)，需在能源供應(yīng)、分配和使用效率方面加以改進(jìn)，同時用其他低碳能源取代化石燃料。

ETI 總部設(shè)在英國，由全球各行業(yè)和英國政府聯(lián)合組建，旨在為供暖、電力、交通和相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施提供廉價可靠的清潔能源，并致力于幫助政府達(dá)成上述各項環(huán)境目標(biāo)。

ETI 的工作重點是加快能源技術(shù)重點投資組合的開發(fā)、驗證并最終應(yīng)用于商業(yè)。其“能源環(huán)境系統(tǒng)模擬”(ESME)有助于識別出適合策略性投資的關(guān)鍵區(qū)域。模擬結(jié)果表明，由于減排計劃規(guī)模較大且迫在眉睫，因此無法采取循序漸進(jìn)的改進(jìn)措施進(jìn)行，必須開快對潮汐能的開發(fā)利用才能得以實現(xiàn)。

在創(chuàng)建ETI 項目的過程中，不僅應(yīng)實現(xiàn)能源技術(shù)躍變，還需考慮以下其他因素:①有助于加快英國達(dá)到能源目標(biāo)的速度;②能夠創(chuàng)造附加值的ETI 投資范圍;③國內(nèi)外潛在市場。

包括海洋能針對性產(chǎn)業(yè)投資在內(nèi)的ETI 項目填充了實驗室研發(fā)與大型工程項目商業(yè)應(yīng)用之間的缺口。ETI 已在8 個規(guī)劃區(qū)內(nèi)對35 個項目進(jìn)行投資，金額高達(dá)1.33億英鎊，其中包括2008 年ETI 成立以來對海洋計劃投資的2400 萬英鎊。

ETI 相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，會與一切有助于獲得廉價安全可持續(xù)能源的組織或個人進(jìn)行合作，如英國國內(nèi)外的大型跨國公司、中小型企業(yè)、大學(xué)、研究機構(gòu)和咨詢公司等，這些項目伙伴素質(zhì)較高且專業(yè)技術(shù)知識扎實，是項目獲得成功的必要條件。近年來，ETI 已與學(xué)術(shù)機構(gòu)、研究院、中小型企業(yè)以及大型公司進(jìn)行合作，并創(chuàng)建了具備尖端科技工程能力的項目組。

2 潮汐模擬

潮汐能發(fā)電是目前ETI 正在進(jìn)行的最新項目，該項目旨在深入了解其中可能存在的相互關(guān)系。到2050 年，將全面應(yīng)用潮汐能發(fā)電系統(tǒng)。

采用潮汐流和潮差技術(shù)相結(jié)合的方式是英國進(jìn)行潮汐能發(fā)電的趨勢。換言之，遠(yuǎn)距離設(shè)備站之間的相互作用將越來越重要。該項目旨在開發(fā)一套靈活的基礎(chǔ)評估工具，以便對這些相互關(guān)系進(jìn)行檢測和初步分析。英國國內(nèi)不同地區(qū)之間的相互作用會形成綜合效應(yīng)，由此可能了解這些作用對未來系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)和站點的限制條件。

2012 年年末，耗資45 萬英鎊的潮汐模擬項目投運，由咨詢工程建筑公司—博萊克維奇公司負(fù)責(zé)主持。該項目得到英國水力研究院和愛丁堡大學(xué)的水力模擬專家的資助，分別在薩里、牛津郡和愛丁堡進(jìn)行。

3 模擬工具

從本質(zhì)上講，該項目旨在開發(fā)、驗證一套模擬工具，以便解決下列基本問題:①英國水域附近的潮差和潮汐流系統(tǒng)之間的相互作用形成綜合效應(yīng)的過程;②在某一地區(qū)獲取潮汐能是否會影響英國及歐洲遠(yuǎn)距離站點的潮汐能;③這些相互作用對未來系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)和站點的限制條件。

此外，項目成果包括以下兩點:

(1)運用英國大陸架水力數(shù)值模型，模擬英國水域潮差(即攔河壩、瀉湖和圍墻)和潮汐流系統(tǒng)的結(jié)合，以評估綜合水動力效應(yīng)與能源產(chǎn)量。該模型可分為兩部分:①能融合潮差和潮汐流發(fā)電方案的精細(xì)模型;②對精細(xì)模型進(jìn)行針對性應(yīng)用的粗糙模型，能清晰地顯示出二者之間的相互關(guān)系。

(2)通過模擬不同的場景，明確不同潮差和潮汐流發(fā)電方案之間的相互關(guān)系:①本地化影響(如朋特蘭灣周圍的潮汐流);②對英國的廣泛影響;③對歐洲海岸線的影響。

項目結(jié)束后，將由英國水力研究院將模型廣泛應(yīng)用于海洋產(chǎn)業(yè)，有助于對未來計劃與戰(zhàn)略作出規(guī)劃。

4 結(jié) 語

ETI 首席執(zhí)行官D.克拉克博士稱，英國將有望通過潮汐流和潮差技術(shù)獲取更多的潮汐能進(jìn)行發(fā)電。如果成為現(xiàn)實，將可更深入地了解對英國不同地區(qū)發(fā)電的影響。該項目有助于加深對英國水域不同潮汐能方案相互影響的了解，并可為未來海洋產(chǎn)業(yè)的投資決策提供必要的資料。

博萊克維奇公司表示愿意承擔(dān)這項重要工作，對潮差和潮汐流項目中的關(guān)鍵性能、成本和環(huán)境問題以及相關(guān)技術(shù)進(jìn)行模擬。多年來，公司多次與英國水力研究院和愛丁堡大學(xué)進(jìn)行合作，今后也將繼續(xù)保持這種合作關(guān)系，共同推進(jìn)潮汐能發(fā)電事業(yè)的發(fā)展。