海洋能新能源結合智能電網綜合利用項目的技術經濟初探

摘要: 目前，發(fā)展新能源和可再生能源、大力開發(fā)海洋經濟已成為國家戰(zhàn)略，國家智能電網發(fā)展規(guī)劃已全面啟動；同時近年來包括沿海城市在內的各省市電力供應缺口有逐步擴大的趨勢，社會用電壓力日趨緊張。因此，研究如何實施海洋能新能源與智能電網相結合，對于國家尤其是沿海省市的可持續(xù)發(fā)展具有重要的現實意義。本文試從技術經濟等方面進行分析研究，對實施海洋能新能源結合智能電網綜合利用項目的可行性進行初步探討。

關鍵詞:新能源 智能電網 綜合利用 技術經濟

一、緒論

隨著經濟發(fā)展和人民生活水平的提高，我國的能源需求快速增長，能源、環(huán)境和經濟三者之間的矛盾也更加突出，同時近年來包括沿海城市在內的各省市電力供應缺口有逐步擴大的趨勢，社會用電壓力日趨緊張。因此，發(fā)展新能源和可再生能源、大力開發(fā)海洋經濟已成為國家戰(zhàn)略。2006年1月至2006年2月，我國先后頒布施行了《中華人民共和國可再生能源法》、《可再生能源發(fā)電有關管理規(guī)定》和《可再生能源發(fā)電價格和費用分攤管理試行辦法》，確定了可再生能源發(fā)電定價和費用分攤的優(yōu)惠政策。國家電網公司2010年3月發(fā)布的《國家電網智能化規(guī)劃總報告》明確提出“智能電網的建設，將使大規(guī)模清潔能源接入電網成為可能，使清潔能源成為更加經濟、高效、可靠的能源。”

海洋能是地球上主要的無污染和可再生能源之一，我國擁有漫長的海岸線，具有利用海洋能源的巨大發(fā)展空間，合理利用海洋能源，將為我國提供取之不竭、永續(xù)利用的可再生能源。海洋能新能源結合智能電網綜合利用項目，無疑具備重要的沿海地區(qū)低碳經濟和循環(huán)經濟發(fā)展帶動作用和良好的清潔能源產業(yè)示范作用，是有效改善地區(qū)能源供求矛盾、加快地區(qū)經濟發(fā)展方式轉變和保證地區(qū)經濟社會可持續(xù)發(fā)展的重要手段。本文試從技術經濟等方面進行分析研究，對實施海洋能新能源結合智能電網綜合利用項目的可行性進行初步探討。

二、項目規(guī)模與建設方案的確定根據市場需求和同類技術對比調查

本項目擬采用具有自主知識產權的海浪能發(fā)電技術，在海濱城市建設裝機容量為50兆瓦的海浪能新能源發(fā)電站，占海面面積5-20公頃，去除維護檢修及損耗25%，實際每個發(fā)電站有效供電容量37.5兆瓦，滿負荷運行年產電力32.8萬兆瓦時，平均年供電力25萬兆瓦時。該海浪能發(fā)電站可以直接為海濱工業(yè)園區(qū)、住宅小區(qū)、度假區(qū)、電動汽車充換電站等近海建筑提供所需電力，同時適應智能電網的建設需求遠期實現接入電網并網發(fā)電。

三、項目技術經濟分析及可行性研究

1．市場預測

在當前煤炭價格居高不下、電力供應持續(xù)緊張的經濟環(huán)境下，本項目所提供的電能按市場價上網銷售，目前不存在銷售問題。由于本項目所發(fā)電能屬于環(huán)保清潔可再生能源，結合智能電網并網發(fā)電，有國家政策和資金扶持，市場前景廣闊。

2．技術方案的選擇

經綜合對比，本項目擬采用具有自主知識產權的多項最新國際、國內專利技術，確保了工程技術方案的先進性、創(chuàng)新性和獨特性。相關專利見參考文獻，具體內容可以通過國家知識產權局官方網站的專利檢索頁面（http://www.sipo.gov.cn/sipo2008/zljs/）進行查詢。

本技術是通過以下原理實現的：通過往復式能量轉換裝置和垂直轉動的門扇樣采能板采集海水平移動及前后左右晃動的能量；采用可晃動海底支柱及支座、漂浮晃動式能量轉換裝置采集前后左右晃動及旋轉的能量；采用浮船型能量采集體和環(huán)形鏈鎖式能量轉換裝置采集海浪上下波動的能量；用齒輪傳動方式將采集到的海浪能量傳遞給油壓蓄能器內的液壓油，實現從波浪能能到機械能的轉換；油壓蓄能器內的液壓油再通過液壓流量調節(jié)閥定量釋放高壓力液壓油帶動液壓馬達及發(fā)電機，實現從機械能到電能的轉換。

與國內外現有技術相比，本項目利用海浪能發(fā)電的技術優(yōu)勢主要體現在占用海域面積較小、投資造價較低、單位發(fā)電效率較高。本技術具有的以上優(yōu)勢的原因在于：（1）海浪能量包括往復水平移動、上下波動、前后左右晃動、旋轉等多種形式的三維能量，其他現有技術只是主要利用了海浪上下波動等單一形式的能量，而本技術是全面綜合利用了包括往復水平移動、上下波動、前后左右搖晃、渦流旋轉在內的多種形式的三維海浪能量，從而大大提高了發(fā)電效率；（2）本技術發(fā)電機組的結構設計經過充分優(yōu)化，綜合采用浮船型能量采集體、圍繞支柱的輻射狀轉動門板樣垂板采能裝置、可晃動海底支柱及支座、往復式能量轉換裝置、環(huán)形鏈鎖式能量轉換裝置、漂浮晃動式能量轉換裝置等多種專利技術相結合的設計方案，最大限度的減少了占用海面面積，使得單位海域面積發(fā)電效率進一步提高。

3．投資估算和資金籌措

項目總投資為5億元，其中建設投資4.5億元（含建安工程費、材料設備購置費2億元，研制試驗費0.5億元，附屬設施費0.5億元，其他費用1.5億元），鋪底流動資金為0.5億元。本項目符合國家發(fā)改委《產業(yè)結構調整指導目錄(2007年本)》中第一類鼓勵類第四條電力中第5款“風力發(fā)電及太陽能、地熱能、海洋能、生物質能等可再生能源開發(fā)及利用”條目，是當前國家和省重點鼓勵發(fā)展的產品，有國家政策扶持，可申請使用國家資金，其余由投資企業(yè)自籌。同時本項目符合CDM項目（英文CleanDevelopmentMechanism“清潔發(fā)展機制”的縮寫，是“京都議定書”規(guī)定的跨界進行溫室氣體減排三種機制之一）申請條件，其收益可以作為投資回報的一部分。

4．財務和經濟評價

本項目建后并網售電，總投資為5億元。參考目前風能發(fā)電上網電價0.55元/千瓦時，則售電年收入為0.55元/千瓦時×每年25萬兆瓦時=1.38億元，扣除各項運營成本（參照裝機容量相當的中小型水電站）0.25元/千瓦時×每年25萬兆瓦時=0.63億元，加上CDM項目收益24.93萬噸×35元/噸=0.09億元，每年純收入為1.38億元－0.63億元+0.09億元=0.84億元，則正式運營后6年即可收回投資。按設計壽命可運行20年計算，可獲2倍以上投資收益。

5．社會效益評價

海浪發(fā)電沒有廢棄物排放，不會污染、破壞大氣環(huán)境和生態(tài)環(huán)境，不產生環(huán)境治理成本，同時減少了人類健康和生態(tài)保護成本，也不會因燃料的開采、加工和運輸增加環(huán)境成本和社會成本。根據中國電監(jiān)會公布數據，2010年全國平均供電煤耗335克／千瓦時，則本項目投產后每年可節(jié)約標準煤：335克／千瓦時×3.28億千瓦時=10.99萬噸，同時每年減少碳排放：997克/千瓦時×3.28億千瓦時=32.70萬噸，在節(jié)能減排方面社會效益非常顯著。

與太陽能、風能不同，海浪發(fā)電幾乎不受日夜光照和風力強弱的影響，能夠提供較為穩(wěn)定、持續(xù)的電能，更加適合于大規(guī)模接入智能電網。本項目的實施，標志著中國具有自主知識產權的海浪能發(fā)電技術的成功轉化和實施，同時將為智能電網接納新能源提供突破口，有望率先成為大規(guī)模接入智能電網的新能源示范樣板，其樣板示范作用無疑具有巨大的社會效益。

四、結論

通過以上在技術經濟等方面對于實施海洋能新能源結合智能電網綜合利用項目的分析研究，本項目在產品銷售、原料供應、生產規(guī)模、廠址、技術方案、資金總額及籌措、項目的財務效益和國民經濟、社會效益等各方面都是必要的和可行的。本項目的建設可以貫徹和推進地區(qū)低碳經濟和循環(huán)經濟發(fā)展戰(zhàn)略，能夠有效改善地區(qū)能源供求矛盾，是實現沿海地區(qū)大規(guī)?？稍偕茉淳C合利用的最佳途徑，可促進本地區(qū)能源生產方式和能源利用方式的根本轉變，可以為新能源大規(guī)模接入智能電網提供有益示范。對“十二五”期間社會和科學發(fā)展均具有十分重要的催化作用。

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（責任編輯：羅亦成）