福建省水利学会
福建省水力机械学科发展研究报告
福建省水利学会
该报告从福建省水力机械学科发展现状及我国海洋可再生能源发展现状入手,分析发展海洋可再生能源的必要性及面临的机遇与挑战,提出我省发展海洋经济发展思路、水力机械学科发展方向和近期海洋可再生能源发展重点及建议。
水力机械海洋可再生能源潮汐发电海上风力发电
随着科学技术的发展以及人类生产和生活水平的提高,人类对能源的需求与日俱增,造成了不可再生能源的剧烈消耗,尤其是石油、天然气和煤炭等资源日益枯竭,面临着有限的化石燃料资源和更高的环境保护要求的严峻挑战,为了缓解能源危机的压力,开展新能源的研究、开发和利用势在必行。我国作为最大的发展中国家,已经成为世界第一大能源消费国,CO2的排放量位居世界前列, 经济社会发展面临着巨大的环境压力。依靠科技进步,开发新能源和可再生能源等,是我国长期的能源发展战略。我国虽然陆上水力资源丰富,但可开发的容量越来越少,由于受环境制约,常规水电资源开发越来越困难,我省水电可开发装机容量1355.8万kW,目前已开发装机容量1274万kW,占可开发装机容量约94%,从2005年开始清理整顿水电开发市场后,我省就已停止了纯水力发电项目审批。
海洋覆盖了地球71%的表面,蕴涵着无穷的可再生清洁能源。中国海岸线漫长,是海洋大国,海洋能资源丰富,有效开发利用可以为改善我国能源结构、解决能源短缺、发展低碳经济和应对气候变化提供一条重要的途径,是国家发展战略的必然要求,符合全面建设资源节约型和环境友好型社会的战略需求。
海洋可再生能源是新兴的可再生能源之一,清洁无污染,有条件地利用海洋可再生能源,建设海洋能发电站是解决能源危机的一种有效方案。海洋可再生能源通常指海洋中所蕴藏的可再生的自然能源,主要为潮汐能、波浪能、海流能(潮流能)、海水温差能和海水盐差能。广义的海洋可再生能源还包括海洋上空的风能、海洋表面的太阳能以及海洋生物质能等。其中潮汐能、潮流能、波浪能为机械能,海水温差能为热能,海水盐差能为化学能。全球海洋中所蕴藏的能源仅潮汐能就约有30亿kW,可供开发的约占2%,即约6400万kW,此外还蕴藏着开发潜力巨大、丰富的波浪能、温差能、潮流能等资源。根据1985年我国第二次潮汐能资源普查和1989年中国沿海农村海洋能资源区划,全国装机容量大于200kW的426个海湾和河口坝址统计,总装机容量约为2200万kW,年发电量约624亿kW·h。
近十几年,随着我国水电建设快速发展,水力机械行业也快速发展。我国通过引进、消化、吸收国际先进水电技术,在研发能力、制造技术方面都有很大进步,达到国际先进水平,具有一定国际影响力。但我国及我省中小型水电设备水力机械技术水平与发达国家相比,在研发能力和产品性能方面还有较大差距,我国有上百家中小水电设备制造厂却很少有企业投入人力、物力进行产品研发,大多数厂家靠套用定型化、标准化转轮进行生产,这种发展模式造成水电设备理论上缺乏创新、技术上难于突破,难于适应水电现代化的要求。面对这种状况有关部门和行业内部应共同努力,提出提高水电设备技术水平目标与措施,对水电设备研究单位给予财力扶持,委托研究、开发先进的水力机械技术,对老产品进行更新、升级,对短缺产品进行研究、开发,以满足不断发展的水电设备要求。
我省水利水电系统拥有一批较强的水力机械学科专业技术人员,主要从事水利水电工程水力机械设计运行与管理,从事水力机械设备设计、制造与研发的较少,福建南电股份有限公司具有较强的设计制造中小型水力发电机组能力,但由于经验不善,面临破产。
福建省水利水电勘测设计研究院(以下简称福建水电院)水力机械专业具有从事大中型水利水电水力机械专业设计、先后设计了宁德周宁水电站、尤溪街面水电站等大型水力发电厂,并参与仙游抽水蓄能电站设计。从1978年开始就设计当时最大的风力发电机组,80年代设计了至今第二大的平潭幸福洋潮汐试验电站。随后对连江大官坂万千瓦级潮汐电站进行了前期工作。福建水电院较早具有潮汐能和风能发电设计基础。
由于常规水电越来越少,近年来主要从事风力发电和常规水电技术改造工作,潮汐发电仅仅停留在做一些前期工作,国家对潮汐发电未引起足够重视,资金投入少。
目前国外海洋可再生能源的开发利用呈现出蓬勃发展的态势,政府推动是海洋可再生能源开发利用的最重要特征。据能源专家预测,海洋可再生能源将是21世纪的辅助能源之一,可能成为沿海地区和岛屿的重要补充能源,并且随着社会经济的高速发展和科学技术的进步,海洋可再生能源的开发利用力度将大大加强。
3.1潮汐能发电状况
潮汐能是以位能形态出现的海洋能, 是指海水潮涨和潮落形成的水的势能。海水涨落的潮汐现象是由地球和天体运动以及它们之间的相互作用而引起的,一般平均潮差在3m以上具有开发应用价值。我国关于潮汐能应用技术研究起步较早,综合利用的经济效益显著。根据《全国海洋经济发展“十二五” 规划》,我国要加强海洋能资源勘查,科学规划海洋能利用空间,建设近岸万千瓦级潮汐能电站。
全球有不少港湾和河口的平均潮差在4.6m 以上,北美芬地湾最大潮差有18m, 法国圣马洛港附近最大潮差有13.5m,我国钱塘江大潮时最大潮差有8.9m,这些资源均可以用来兴建潮汐能发电站。早期运行规模最大的是法国朗斯电站。法国朗斯潮汐电站建成于1966年,总装机容量为24万kW,单机功率为1万kW,共有24台水轮机,设计年发电量为6.7亿 kWh。
加拿大安纳波利斯潮汐试验电站采用全贯流水轮发电机组, 单台机组工作水头为1.4~7.1m, 设计水头为5.5m,额定功率为1.78 kW,最大出力为2 万kW,水轮机转轮直径为7.6m,是目前世界上技术最先进的、单机功率最大的全贯流式水轮发电机组。
韩国SIHWA始华湖潮汐发电站装机10x26MW,年发电量可达601GWh,是目前世界上单机容量最大的灯泡贯流式水轮发电机组,其装机容量也是目前最大的潮汐发电站。
我国江厦潮汐试验电站位于我国浙江省乐清湾北端的江厦港。该电站采用双向发电的灯泡贯流式水轮发电机组。 先后安装了6 台机组,单机容量从 500~700 kW,最后一台机组在2007年10月投入运行,目前总装机为3900kW,为我国最大潮汐电站。我省于1989年首台投产,1990年建成的单机320kW共4台的平潭幸福洋潮汐试验电站总装机容量1280kW,仅次于浙江江厦潮汐试验电站,该电站采用单向退潮发电运行方式。
3.2潮流能发电状况
潮流能是另一种以动能形态出现的海洋能。所谓潮流主要是指海底水道和海峡中较为稳定的流动以及由于潮汐导致的有规律的海水流动。一般最大流速在2m/s以上的水道, 其潮流能具有实际开发的价值,《全国海洋经济发展“十二五”规划》提出我国要建设近岸兆瓦级潮流能电站,目前我国已具备比较成熟的潮流能商业化开发应用条件。我国较为系统的潮流能发电技术研究开始于1982年。 第一个成果是于2002年1月由哈尔滨工程大学完成的“万向I号”70 kW 潮流试验电站。在国家科技部“十五”、“863”计划的支持下,哈尔滨工程大学又研制了40 kW 海底固定式垂直轴潮流能装置。“十一五”期间,哈尔滨工程大学和意大利阿基米德桥公司联合研制250kW 水面漂浮式垂直轴潮流能发电装置。该装置采用船形载体和意大利的Kobold 垂直轴水轮机,项目始于2007 年8月,于2009 年12月结束。
3.3波浪能发电状况
波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。波浪的能量与波高的平方、波浪的运动周期以及迎波面的宽度成正比。波浪能是海洋可再生能源中能量最不稳定的一种能源。全球波浪能每年可输出约1万亿kWh电能。欧洲是波浪能技术研究最活跃的地区,最新研发出来的新技术主要有以下几种。
由英国Ocean Power Delivery 公司研制的离岸式Pelamis波浪能转换器被认为是目前最先进的波浪能发电机组。这种被称为“海蛇”的波浪发电装置,利用海浪生产对环境无污染的可再生能源。目前,已经有规模达750 kW级的机组在苏格兰近海运行,而未来计划将3 座同型机组布设在葡萄牙近海,总装机容量将高达2250kW。 丹麦研制的“波浪龙”(Wave dragon)是一种离岸式波能转换装置,目前已装设有一示范机组,并在连网测试中。未来规划建造一座装机容量为5000 kW的发电机组, 设置于英国威尔斯地区。
3.4海上风力发电状况
当前, 海上和陆上的风力发电场建设都在快速发展,其中海上风电场的开发主要集中在欧洲和美国,欧美的海上风电技术水平代表了国际先进水平。目前,欧洲地区的发展领先于全球。 丹麦于1991年建成第一个海上风力发电场,国外海上风力发电场技术正日趋成熟,当前的关键技术难点是如何解决大型风机在海上的长期、安全和连续运行问题。
2007年11月28日, 我国第一座海上风力发电站在渤海辽东湾的绥中36-1油田投产,且并网发电,标志我国海上风能的开发已进入实质性启动阶段。2008年,中国海洋风能开发步伐进一步加快。 山东长岛海上风电场、江苏如东海上示范风电场一期工程开工建设,2009年3月20日,上海东海大桥风电场在沪安装成功,装机容量达100MW。江苏海上风电技术可开发量约2100万kW,目前共有175万kW风电项目已建成或正在建设[1]。
4.1潮汐能发电发展趋势
我国适合建造潮汐发电站的地方大部分集中在福建、浙江沿海,这主要由于华东沿海地区海岸线漫长曲折,港湾众多,潮差较大,符合潮汐发电选址要求。闽浙两省占全国潮汐发电装机容量的88.64%和年发电量88.56%,而其中福建省占全国潮汐发电装机容量的47.85%和年发电量45.88%。
我国对潮汐发电研究、实验起步较早。1958年全民大办电力之时,在有潮的小河港汊上建成潮汐电站40多座,目前大部分已荒废。 70年代,我国出现了建潮汐电站第二次高潮,建了十几座潮汐电站。80年代,通过对已建潮汐电站进行治理、改进,使之投产发电,并新建部分潮汐电站,到目前为止正在运行或保留下来只有8座,其中包括我省平潭幸福洋潮汐电站。以上8座潮汐电站总装机容量6000kW,年发电量1000万kW·h。
潮汐能是海洋能中发展最成熟最快的一种能源,大型潮汐电站从60年代已投入商业运行,专家预测,2030年世界潮汐发电量将达600亿kW·h。
4.2潮流能发电发展趋势
潮流能和潮汐能为一对“孪生兄弟”,是同一潮波现象的两种不同表现,潮汐是波潮运动引起的海水垂直升降,潮流是波浪运动引起的海水水平流动。我国对潮流能试验研究始于70年代,到目前为止进行了数个潮流发电试验。2009年开展国家科技支撑计划“150 kW潮流能电站关键技术研究与示范”课题研究,示范电站已于2012年6月建成并开始试运行,目前仍未形成规模化商业运行,对潮流能运行维护技术还不成熟,对潮流能开发技术的研究也比较少。随着国家对潮流能开发利用的重视,潮流能电站的推广应用和产业化市场前景非常广阔。目前我国正在研制单机300 kW的潮流能试验电站。
4.3海上风力发电发展趋势
国家能源局于2014年8月22日组织召开“全国海上风电推进会”,并公布了《全国海上风电开发建设方案(2014-2016)》,涉及44个海上风电项目,共计逾10GW装机容量。据悉,国家能源局将会同国家发改委、海洋局和交通部等部门,共同研究促进海上风电开发建设的措施,推进产业下一步发展。业内人士分析,这一装机容量如果全部建成,将大大超过业界的预期。其中包括已核准项目9个,容量175万千瓦,正在开展前期工作的项目35个,容量853万千瓦,涉及河北、江苏、浙江、福建、广东、广西、河南、天津8省。
据统计,截至2013年10月31日,福建电网并网风电场28座,运行风机843台,风电装机容量已达145.65万千瓦。风电开发商主要是龙源电力福建公司、福建省投资开发集团、福建省能源集团等。根据国家能源局公布的第三批及第四批拟核准风电项目,福建省拟核准开发的项目分别有28个项目(104.55万千瓦)、30个项目(113.1万千瓦),但是,目前项目开发普遍存在规划及林业审批困难的情况。
目前在陆上风电开发遇到困境的情况下,福建省的海上风电开发已引起各方重视。福建水电院受省发改委委托于2013年6月编制完成了《 福建省海上风电场工程规划报告(送审稿)》,2014年3月在北京通过审查,修编后将予以正式批复。本次共规划13个海上风电场场区,场址范围面积介于13.4 km2~248.2km2之间,规划装机容量570万千瓦;另提出9个海上风电场储备场区,规划装机容量500万千瓦,共计1070万千瓦。
福建水电院是福建省海上风电设计领域的先行者。目前承担设计任务的龙源福建南日岛40万千瓦海上风电场4台样机工程已经完成试桩及工程桩的打桩工作,目前正在进行基础围箱吊装。南日岛A区20万千瓦项目设计招标工作已经开展。
福建水电院承担设计任务的福建省投资开发集团莆田平海湾海上风电场5万千瓦试验项目已取得项目核准所需的所有前置性文件,正等待报送省发改委核准。该项目2台风电机组的试桩工程已顺利完成,目前已进入风电机组招标阶段。莆田平海湾海上风电场250MW项目的可研设计工作正在进行中。
福建水电院承担设计任务的福建省能源集团莆田平海湾D区、E区、F区以及莆田石城渔港海上风电场项目预可研报告已经完成编制。莆田石城渔港海上风电场项目试桩工程计划于9月份开工。平海湾F区试桩工程计划于10月份开工。
福建水电院承担的中广核福建平潭大练岛海上测风塔总承包(EPC)工程目前已进入施工阶段。同时还承担了多座海上测风塔的设计。
5.1我国海洋可再生能源面临的机遇
党的十八大报告提出,要“提高海洋资源开发能力,发展海洋经济,保护海洋生态环境,坚决维护国家海洋权益,建设海洋强国”。《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十一个五年规划的建议》中明确提出了“加快发展风能、太阳能、生物质能等可再生能源,建设资源节约型、环境友好型社会”的要求,国家又相继发布了《可再生能源法》。发展海洋经济,是党和国家在新的形势下,从我国具体经济社会发展实际出发作出的一项重大战略决策,是实现我国由海洋大国向海洋强国转变、由内陆经济快速发展向陆海经济全面跨越发展的关键,也是实现“中国梦”的重要保证。
根据2007 年国家发改委颁布的《可再生能源中长期发展规划》中提出,到2020年可再生能源消费量要达到能源消费总量的15%,想要完成这一目标对我国来说是任重而道远的。除去目前已被逐步开发的陆上风能和太阳能之外,被誉为“蓝色能源”的海洋可再生能源具有清洁、无污染、储量大、可再生等特点,正逐渐受到各国政府和能源开发企业的关注,并有望成为未来人类社会重点开发的能源之一。开发海洋可再生能源是实现沿海国家经济社会可持续发展的发展战略必由之路。党和国家为我国海洋资源开发,建设海洋强国提出了战略目标,吹响了全面开发海洋资源的号角,我们要紧紧抓住这个难得历史机遇,加强海洋经济发展战略研究,制定海洋经济发展整体规划,完善海洋经济发展与管理体制,促进海洋经济全面发展。
5.2我国海洋可再生能源面临的挑战
海洋新兴产业在迎来巨大发展机遇的同时,也面临严峻的挑战。一是海洋新兴产业大多研发周期长、投资风险高,难以吸引大量、连续的资金,产业快速发展受限。二是海洋高科技产业科技经费长期投入不足和科技成果转化率低。三是缺乏核心技术,自主研发能力薄弱,海洋科技创新体系尚不健全。
我国海洋经济发展战略滞后于发展需求。面对日趋激烈的海洋权益争夺,党中央、国务院提出了发展海洋经济、建设海洋强国的战略目标。我国海洋经济发展严重不平衡,存在着海洋经济全面发展与海洋战略重点不明显、海洋经济不断向纵深发展与海洋管理体制机制相对滞后、近海资源过度开发与远海资源开发相对滞后、总体开发滞后与局部开发过度、高层次海洋资源开发与核心技术研发能力相对薄弱等多重矛盾,制约着海洋经济战略的宏观引导作用。海洋经济总体规划和发展战略的科学性、指导性和可操作性亟待加强。
海洋资源安全面临新挑战。海洋权益争议使我国海洋经济发展空间难以得到有效拓展。随着海洋重要性的日益凸显,我国的海域划界和海洋主权不断受到挑战。
海洋科技创新能力不足,缺乏核心竞争力。近年来,我国通过大力推进海洋科技创新,取得了一些重大成果,形成了较为完整的海洋科技创新管理体系。但是相对于海洋科技发达国家,我国的海洋科技创新机制还不完善,科技管理落后,科技投入严重不足,科技创新能力不强,总体发展水平滞后,缺乏核心竞争力,海洋可再生能源利用技术方面差距明显,难以为我国海洋经济的快速增长提供有力的科技支撑。
尽可能选用大容量的风电机组,通过实施海上风机机组的标准化设计和规模化生产,可有效降低发电成本。不过,目前海上风电场规模化发展还有待技术的进步和激励政策的出台,这也成为限制其发展的因素之一。
我国海上风电尚处于初级发展阶段,在电场建设、风机制造、风电并网等方面还存在诸多问题。
近海风能资源调查不够,海上风电场是以风速高、风功率密度大、湍流强度小等优势来抵消巨大的投资成本,所以准确分析、预测海上风电场风能资源对海上风电场的建设和发展至关重要。但我国近海风资源普查和详查工作相当薄弱,目前还没有高分辨率的近海风能资源图谱。亟需加大投入,建立专业的技术支持队伍,成立符合国际标准的风能评估机构。
2012年《福建海洋经济发展试点工作方案》中提出积极研究开发利用电厂余热以及核能、风能、海洋能和太阳能等进行海水淡化的技术,支持沿海有条件的发电企业实行电水联产。合理开发沿海陆上风能,积极推进莆田平海湾、宁德霞浦、漳州六鳌、平潭等海上风电示范项目,加强潮汐能、潮流能、波浪能、天然气水合物、海洋生物质能等研发利用,推进福鼎八尺门、厦门潮汐电站等示范项目建设。
2012年10月福建省人民政府发布了《福建省海洋新兴产业发展规划》,在这个发展规划中提到了努力建设海洋经济强省和海峡蓝色经济试验区。本规划所确定的海洋新兴产业主要包括海洋生物医药业、邮轮游艇业、海洋工程装备业、海水综合利用业、海洋可再生能源利用业。
本规划基准年为2010年,规划期限为2011~2015年,展望到2020年。在《福建省海洋新兴产业发展规划》第三章中,产业发展方向与重点明确:加快发展海洋可再生能源业,依托丰富的海洋风能资源,以重大项目为支撑,加大技术引进、研发、示范和应用,提升福建在全国海洋可再生能源开发中的地位。充分利用国家对海洋能开发的一系列扶持政策,加强海洋可再生能源技术研究,加快开发利用海上风能,积极开发潮汐能、海洋藻类生物质能等可再生能源,逐步提高海洋可再生能源在能源结构中的比重,构建较为完善的海洋可再生能源创新体系,形成一批具有较强示范带动作用的海洋可再生能源产业化基地。开展海洋可再生能源资源普查,科学规划海洋能开发,确定优先开发范围和重点;加快海上风电、波浪能、潮汐能、潮流能等技术研发。加快推进沿海地区大型海上风电基地项目建设,规划建设一批海上风电场址,“十二五”期间建设海上风电 50万千瓦以上。大力开发潮汐能,加强对厦门马銮湾万千瓦级潮汐电站建设的站址勘查、选划及工程预研究,“十二五”期间潮汐发电装机容量达 2.4万千瓦[2]。
我省是海洋大省,根据08测绘成果,我省大陆海岸线总长3752公里、海岛海岸线总长807公里,有着丰富的海洋资源。国务院批复的《海峡西岸经济区发展规划》明确支持福建开展全国海洋经济发展试点工作,为海洋经济又好又快发展提供了有利条件和广阔空间。
福建的海洋科技力量较强,居全国第二位,现全省拥有国家海洋局第三海洋研究所、福建省水产研究所、福建海洋研究所和厦门大学海洋与环境学院、集美大学水产学院等海洋科研、教学单位 12 个和一大批从事海洋生产开发集团企业及技术推广单位,具有一支很强的海洋水产、海洋药物、食品、化工、港口、矿产与能源、船舶、环境和工程等多学科多专业的科技人才队伍。但在海洋可再生能源方面研究却很少,资金投入较少。
我省具有优良的海洋地理环境、独特的区位优势,丰富的海洋资源和较强的海洋科技力量是福建发展海洋事业,建设海洋经济大省的重要基础和条件。
7.1福建海洋经济发展面临着严峻的挑战
在看到我省海洋经济发展有利因素的同时,还应该看到福建海洋深度开发面临着不少的困难和问题。海洋产业结构不合理,轻型化特征明显,发展空间有待拓宽。全省海洋产业总产值中第一、三产业比重占了 86.7%,第二产业占的比重与全国平均水平有相当大的距离,其中海洋渔业、海洋运输业和滨海旅游业的产出占全部海洋产出近70%。我省海洋产业的开发仍处于初级阶段;虽然我省海洋科研力量较强,有一定的基础,但科技创新能力还不是很强,科技成果不多,海洋资源开发深度不够,海洋矿产、能源、生物等资源的开发尚需大量的资金与科技力量投入。一些优势资源开发利用不够,如近海风力发电和潮汐发电相对滞后,应加大对海上风力发电尤其潮汐发电的扶持力度。我省虽拥有较多的海洋科技人员,但由于体制的原因使得优势没有得到完全发挥,无法满足海洋经济迅速发展的要求;海洋综合管理和协调机制有待完善;海洋环境污染问题还比较突出。
7.2优化海洋产业结构
要进一步推进海洋产业结构战略性调整,优化海洋产业结构,培育海洋产业集群,壮大海洋经济实力。从海洋开发的深度看,目前主要还是集中在海洋渔业、运输、旅游等传统产业,海洋化工、能源、生物等海洋新兴产业的开发还相对落后,海上油气勘探、海水利用等领域还没有起步;从海洋开发的广度看,主要是限于海岸带和近海,远洋开发也只限于远洋捕捞。在海洋三次产业中,第二产业比重明显偏低。因此,应积极发展新兴海洋产业,逐步调减第一产业及传统产业所占比重,促进第二、三产业及新兴产业所占比重的不断上升;延伸海洋经济产业链,增强产业的辐射作用,形成以港口物流、临港工业、海洋渔业、滨海旅游、船舶修造、矿产能源、海洋制药、海水利用等“八大蓝色产业”,培育为建设海峡西岸经济区提供强有力的产业支撑[3]。
7.3提高海洋经济科技含量
海洋深度开发对科技进步具有高度依赖性,应全面启动“科技兴海”规划,紧紧围绕这个中心环节,促进海洋综合开发整体水平和效益的提高,大力发展海洋高新技术产业。从两个方面着手:一方面,要重视培养和造就海洋科技人才,稳定海洋科技队伍;另一方面,推进海洋科技创新,使企业成为海洋科技创新主体,进行海洋科技攻关,提高海洋经济创新能力,整合我省与中央驻闽海洋科研力量,尽快建立国家和省重点涉海实验室、中试基地,加强对海洋科技的研究开发。围绕我省海洋产业结构优化升级和发展方向,加快海洋可再生能源利用和海洋环保产业等新技术的引进、消化和自主开发,增强海洋科研开发能力。
由于常规水电我省已开发94%,近年来水力机械发展遇到瓶颈,工作重点应转向风力发电和潮汐发电、抽水蓄能、太阳能发电等新能源领域。我省水力机械行业科研力量还是比较强的,从上世纪70年代后期和80年代就具有从事风力发电和潮汐发电的基础,目前可以从事大型海上风力发电和潮汐发电站的设计能力。
目前海上风力发电在国家政策扶持下发展势头良好,但潮汐发电由于投资成本较高,国家重视不够,资金投入少。笔者认为应加大资金投入,尽早开工建设万千瓦级潮汐发电站,培养一批潮汐发电水力机械科研人才,为大规模开发潮汐电站积累条件。
8.1优先开发海上风力发电
自从 2007 年我国第一座海上风力发电站投产发电,已积累一定设计、制造和运行经验。我省海上风电虽然起步较晚,但已进行了充分的前期可行性研究和海上勘探设计。
我省海上风电规范装机共计1070万千瓦。受台湾海峡地理条件影响,我省海上风力发电资源丰富,风机利用小时数高,投资效益相对较好,应优先开发海上风力发电。
8.2积极开发潮汐发电
闽浙两省占全国潮汐发电装机容量的88.64%和年发电量88.56%,而其中福建省占全国潮汐发电装机容量的47.85%和年发电量45.88%,可见福建潮汐发电资源之丰富。我国目前已能对外出口大型潮汐发电机组,应积极建设万千瓦级潮汐电站。海洋能的利用虽然较昂贵,但在海洋能利用的过程中能获得其他综合效益,如潮汐电站的水库能兼顾水产养殖。
8.3加大对海洋可再生能源科技投入
海洋新兴产业多为研发周期长、投资风险高的产业,难以吸引大量的资金,产业快速发展受限。政府应加大对海洋新兴产业科技投入,扶持新兴产业发展,积极引进有实力的央企参与海洋可再生能源开发,同时积极推进社会资本进入海洋可再生能源领域,形成多元投资格局。
9.1海洋可再生能源是未来我国能源发展战略的重要选择
我国拥有巨大的海洋可再生能源,我国大陆海岸线长达18000多千米,拥有较大面积岛屿7000多个,海岛的岸线总长约14000多千米,海域面积达470多万平方千米,海洋可再生能源十分丰富,理论装机容量超过20亿kW,开发利用潜力极大,其中东南沿海及海岛地区最具资源优势。我国东海沿岸全部为一、二类资源区,可开发海洋可再生能源达5亿多千瓦。其中,潮汐能资源约为1.1亿千瓦,大部分分布在浙江、福建两省,约为全国总量的88%。
我国近海风能资源丰富 东部沿海水深 2~15米的海域面积广阔,根据《中国风电发展路线图2050》对我国陆地和近海100米高度风能资源技术开发量的分析计算,我国近海水深5~50米范围内,风能资源潜在开发量达到5亿千瓦。
我国能源消费已经占到了全球能源消费的21%,是目前全球能源消费最多的国家,2003~2012年,中国能源消费增幅超过150%。绝大部分能源消耗来自于不可再生的化石能源,其中煤炭占全部能源供应的70%,但其带来环境污染和生态破坏等负面社会效应是显而易见的。为了实现我国经济高速增长,改变现有的能源消费结构,可再生能源和清洁能源的开发利用成为发展替代常规化石能源的必由之路[4]。
根据国家发改委颁布的《可再生能源中长期发展规划》,到2020年可再生能源消费量要达到能源消费总量的15%。欧盟规定,可再生能源在一次能源中的比例要由1997年的6%提高到2010年的12%,2020年提高到20%, 2050年提高到50%[5]。
9.2完善政府定价上网制度
目前我国对海洋能发电实行固定电价制度,根据《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》第9条规定:“太阳能发电、海洋能发电和地热能发电项目上网电价实行政府定价,其电价标准由国务院价格主管部门按照合理成本加合理利润的原则制定”。由于海洋可再生能源发电还处在尚不成熟,需要扶植培育市场的阶段,通过政府指导定价并保证电力公司全额收购,才能有利于它的发展。
9.3设立海洋可再生能源开发税收优惠政策
我国《可再生能源中长期规划》中提到:“国家运用税收优惠政策对水能、生物质能、太阳能、地热能和海洋能等可再生能源的开发利用予以支持, 对可再生能源技术研发、设备制造等给予适当的企业所得税优惠”。同时,《可再生能源法》第26条规定:“国家对列入可再生能源产业发展指导目录的项目给予税收优惠。具体办法由国务院规定”。显然海洋能可列入指导目录,但是在目前现实中却享受不到任何税收优惠, 因此有必要将此制度在法律法规中再做出具体的规定,使之操作可行[4]。
9.4重点突破制约海洋可再生能源发展的瓶颈
国家海洋局印发的《海洋可再生能源发展纲要》明确了我国海洋能发展的5项重点任务:一是突破关键技术, 重点支持具有原始创新的潮汐能、波浪能、潮流能、温差能、盐差能利用的新技术、新方法以及综合开发利用技术研究与试验; 二是提升装备水平,重点开展发电装置产品化设计与制造, 优先支持较成熟的海洋能发电技术开展设计定型; 三是建设海洋能电力系统示范工程和近岸万千瓦级潮汐能示范电站等示范项目;四是健全产业服务体系,制定海洋能资源勘察、评价、装备制造、检验评估、工程设计、施工、运行维护、接入电网等技术标准规范体系;五是在前期海洋能资源调查基础上,重点开展南海海域海洋能资源调查及选划。
9.5完善海洋可再生能源开发市场融资制度和发展基金制度
海洋可再生能源开发项目建设初期需要很高的资金投入, 具有一定困难,在发展初期多为政府的财政投入,但是政府财政融资显然不能完全解决可再生能源发展资金匮乏的问题,随着海洋能发展逐步走向产业化, 在该领域进行市场融资是完全有必要的。而以法律法规的形式将市场融资制度固定下来可以推动其向规范化的方向发展。
9.6完善海洋可再生能源开发的国内立法
海洋是我国可持续发展不可缺少的资源宝库,也是我国国家的安全屏障。国外临海国家都十分重视通过立法保护其海上利益, 特别是美国、英国、德国、日本和韩国等国有关海洋可再生能源这一领域的立法相对比较完善。从这些国家的立法经验来看, 中国应加强海洋可再生能源开发管理机构职责方面的立法,确定各管理机构在海洋可再生能源开发活动管理中的职权。将海洋可再生能源开发战略纳入中国能源发展战略, 制定海洋可再生能源发展规划。从战略规划到法律层面,逐步完善中国海洋可再生能源开发领域的立法[4]。
[1] 高艳波, 柴玉萍, 李慧清,等.海洋可再生能源技术发展现状及对策建议[J].可再生能源, 2011, 29(2)∶ 152-155.
[2] 福建省人民政府办公厅关于印发福建省海洋新兴产业发展规划的通知(闽政办〔2012〕176号) [Z].
[3] 林丽娟.加快福建海洋经济发展的若干思考[J].福州党校学报, 2007(2)∶52-55.
[4] 项翔,李俊飞. 对我国海洋可再生能源开发利用的研究与探讨[J]. 海洋开发与管理, 2014(6).
[5] 熊焰, 王海峰, 崔琳, 等. 大管岛多能互补独立发电系统的发电量设计[J].海洋技术, 2009, 28(1)∶ 101-103.
课题组成员:
陈绍钢,蒋国锋,朱学敏。