向海洋要能源

刘丽娟

海洋新兴产业能否成为解决能源危机的“金钥匙”？

当海啸排山倒海而来的时候，几乎没有东西能阻挡。但是从牛顿时期就开始的水波研究，最近有了一个重大的突破——2012年1月29日，复旦大学宣布，由该校先进材料实验室胡新华教授带领的课题组与他的合作者研究发现，一个由低频共振器排成的周期阵列能够完全阻挡住水波，这一阻挡的过程转化为电能，即便是海啸也可能变成发电的能源。这项最新成果发表在物理学领域的顶级刊物、最新一期的《物理评论快报》上。

相对于风能来说，海浪能是它的1000倍，因为水的密度是空气密度的1000倍，所以能量的密集程度也是风力发电的1000倍，海浪能里面的能量密度则更高。但胡新华教授表示，这一领域的缺点是海浪能的测试和研发成本要比风能高很多。

2011年全球清洁能源厂商的利润率遭受沉重压力，光伏产业产能过剩迹象严重，甚至出现部分企业破产的情况，成为新的“四大惨业”之首。为实现能源可持续发展，世界上许多国家近年对风能、波浪能和潮汐能等可再生能源纷纷进行尝试，海洋则是获取这些能源的天然场所。而作为新兴的一个产业，海洋能源是否能成为解决能源危机的“金钥匙”？

能源新希望

来自彭博新能源财经研究公司的最新权威数据显示，2011年全球清洁能源投资达到2600亿美元，较2010年同比上升5%，而2004年这个数字仅为536亿美元。

报告显示，2011年全球清洁能源投资的增长主要由太阳能行业拉动，由于光伏面板价格下跌刺激了下游安装销售商的需求，该行业投资总额激增36%，达到1366亿美元，成为清洁能源投资的亮点，这一投资额几乎是风力发电领域749亿美元投资总额的两倍。在可再生能源领域，生物燃料总投资额从86亿美元增长至90亿美元，而生物质能和垃圾焚烧的总投资缩减18%达到108亿美元，地热能投资从32亿美元下滑至28亿美元，海洋能源投资持平在3亿美元，小水电投资下降25%达到30亿美元。

虽然目前投资的数额还比较小，海洋能源即将迎来大开发的时代。2012年1月23日，英国政府宣布，将在西南部沿海区域建立英国第一个海洋能源区，以促进对海洋能源的开发利用，帮助应对能源和气候变化等问题。

英国能源与气候变化部当天发布公告说，这个海洋能源区的范围从西南部城市布里斯托尔一直延伸到康沃尔郡。它将形成一个海洋能源方面的合作平台，各级政府、当地企业，以及该区域中的普利茅斯大学和埃克斯特大学等高校，可以在这个平台上共同推动海洋能源的发展。他们重点开发的海洋能源包括波浪能和潮汐能，据能源与气候变化部估计，英国的海洋能发电到2050年可达270亿瓦。

领导英国能源与气候变化部的国务大臣格雷格•巴克说，在英国西南部建立第一个海洋能源区是一个里程碑，具有多方面的意义：对当地而言，可以有助整合区域资源，进一步加强开发利用海洋能；对英国整体而言，有助保证国家能源供应，减少温室气体排放，促进经济发展。据估计，到2050年海洋能源领域可以为英国带来150亿英镑的产值。

研究表明，全球海浪能源的发电潜力每年在800亿到8000亿兆瓦时，后一个数据几乎接近全球每年电力能源消耗量。更具体的区域数据显示，全英国的海浪能源发电总量每年可达到70亿兆瓦时，接近于该国国内电力消耗。目前，全英国有40多个地区已经被列入最适合潮流发电的地方。由于英国是一个海岛国家，这一创举推动了可再生能源的发展，因此受到业界专家的好评，他们称之为旗舰项目。

之后，美国能源部于发布波浪能和潮汐能新的评估报告，报告认为，美国海岸、阿拉斯加和夏威夷附近拥有波浪能和潮汐能生产的重大潜力；美国的水电资源，包括海洋波浪能、潮汐能和常规水电，到2030年有可能提供美国电力的15％。向海洋要能源的时代来临了。

路漫漫兮

开发海洋能源，英国在十年前就已经起步，现在已基本建成体系工程。

苏格兰政府2001年公布的一份报告，苏格兰周围海域的波浪能和潮汐能估计可产生21.5千兆瓦的电量，这比苏格兰2020年可实现的电力输出总量还要高。因此，英国便自然而然地向海洋“要”能源。

2004年8月，英国在距离苏格兰大陆最北端大约100公里的奥克尼群岛上，启动了世界上首家海洋能源试验场“欧洲海洋能源中心”。它对新型海洋能源技术和设备进行试验和推广，也寄托了科学家和能源界对未来新型能源发展的希望。

2007年，英国已经开始计划利用新型海浪发电设备在英格兰的西南部海域建成世界上规模最大的波浪能发电厂。这项造价2800万英镑的海浪中枢专案是英格兰地区发展署为在英格兰建立世界上规模最大的海洋能源发电厂而提出的。英格兰西南部地区计划、运输与环境部长Claire Gibson指出：“海浪中枢项目不仅在欧洲而且在世界尚属首次。我们相信这将成为其他欧盟成员国的示范项目，成为推行欧盟能源政策的契机。”

英国环保组织“碳基金”在2009年时就曾预言，海浪能和潮汐能发电2020年将占英国总发电量的3%，甚至更多。英国风能协会负责人玛丽亚•麦卡弗里说，海浪能发电站代表“一种进步，它使英国在从海洋获取无碳能源方面成为全球热点”。

2010年4月，英国政府首次公布了《年度能源白皮书》并提出要在2020年前，使国内可再生能源需求比例达到20％。2010年8月初，英国政府设立了5000万英镑（约合9000万美元）的专项资金，重点开发海洋能源。而为了减少污染，实现可持续发展，英国近年来大力开发新型能源。

英国风力能源协会首席执行官Maria McCaffery大力提倡风能和潮汐发电，她说：“这一开创性的项目对英国乃至整个世界海浪能源的成功发展都有着极其重要的意义。”英格兰西南经济发展署可再生能源机构的首席执行官Matthew Spencer补充说：“海浪中枢将帮助英国成为全球海浪能源开发企业的首选，使康沃尔成为它们长期的投资基地。”最为重要的一点就是，这一项目潜在的成功在于将建成一座一流的海浪中枢，经由海底电缆与国家电网连接，最大限度地满足用电需求。

“我们期望为各国海洋能源开发商提供一个试验的平台，推动海洋能源的迅速发展。通过与各国能源发展商的合作，我们还希望在全球范围内推广海洋能源业的生产标准。”雷格•巴克说。