淺談我國波浪能分布及利用

姚弘 曾苗 王灼 宋兆陽

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，化石燃料日益短缺，能源問題逐漸成為世界性問題，而占地球71%的海洋中蘊(yùn)藏著巨大的可再生能源，波浪能便是其中的一種，我國擁有廣闊的海域，這其中的波浪能資源十分豐富，因此探討我國波浪能的分布情況對(duì)建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)具有重大建設(shè)意義。

關(guān)鍵詞：可再生能源；波浪能；分布及利用

一、波浪能概況

利用海洋能源，是當(dāng)今世界能源研究的方向。特別是在能源關(guān)系到國家安全，地球礦物能源逐漸枯竭及環(huán)境狀況日益惡化的形勢(shì)下，如何有效的利用資源豐富、可再生的海洋資源，顯得十分重要。海水的波浪運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生巨大的能量，據(jù)估算，世界海洋中的波浪能到700億千瓦，占全部海洋能量的94%，是各種海洋能中的“首戶”。諸多國家加大了對(duì)波浪能發(fā)電的研究力度，各國的研究團(tuán)隊(duì)相繼開發(fā)出了各種波浪能轉(zhuǎn)化技術(shù)及裝置，有些國家已經(jīng)開始采用波能發(fā)電設(shè)備向國家電網(wǎng)供電。我國陸地海岸線長達(dá)18000多公里、大小島嶼6960多個(gè)，波浪能資源十分豐富。2009年3月，我國首座岸式海洋波浪能發(fā)電工業(yè)示范電站“汕尾100kW”岸式波力發(fā)電站的正常運(yùn)行，標(biāo)志著我國波浪力發(fā)電技術(shù)達(dá)到使用水平。

二、我國波浪能分布概況

查閱相關(guān)數(shù)據(jù)及文獻(xiàn)表明得出我國沿岸波浪能能量密度（波浪在單位面積所具有的能量，單位是kJ/㎡）分布的大體趨勢(shì)：浙江中部、臺(tái)灣、福建平潭島以北，渤海海峽和西沙地區(qū)沿岸最高；其次，是浙江南部和北部、廣東東部、福建平潭島以南、山東半島南部沿岸；渤海、黃海北部和北部灣北部沿岸最低；波浪能能量密度同樣受季風(fēng)影響，具有明顯的季節(jié)變化。在冬季（1月），受冷空氣影響，中國海海區(qū)風(fēng)高浪急，是波浪能資源最為豐富的季節(jié)，黃海至南海海域大都在10kW/m以上，南海海區(qū)最大可達(dá)35kW/m以上，渤海由于受地理位置和海水等因素影響，波能功率密度較低；春季（4月），由于風(fēng)力較弱，整個(gè)中國海波能功率密度都在10kW/m以下，極大值區(qū)位于臺(tái)灣海峽和呂宋海峽，也僅在7-9kW/m之間，為波能資源最少的季節(jié)；夏季（7月），受熱帶氣旋等因素影響，中國海波能率密度分布特征和其他季節(jié)相比明顯不同，呈東高西低的態(tài)勢(shì)，極大值區(qū)由南海東北部北移至臺(tái)灣以東海域，最大值可達(dá)22kW/m，東海取代南海成為該季節(jié)波能資源最為豐富的海區(qū)。秋季（10月），受熱帶氣旋和冷空氣共同影響，中國海波能資源僅此于冬季，極大值區(qū)回移至南海東北部，可達(dá)28kW/m?？偟膩碚f，除春季外，其他三個(gè)季節(jié)波能資源都較為豐富。

三、我國波浪能開發(fā)利用建議

提高對(duì)海洋波浪能利用戰(zhàn)略性和重要性的認(rèn)識(shí)。波浪能作為可再生資源具有持續(xù)開發(fā)價(jià)值，是解決我國目前能源危機(jī)的重要資源，更是對(duì)未來能源的主要依托。開發(fā)波浪能可以緩解化石能源的不足，對(duì)于促進(jìn)沿海經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，保證能源可持續(xù)利用，以及開發(fā)海島、鞏固國防和保護(hù)生態(tài)環(huán)境，保障我國能源安全，緩解我國能源幻境壓力，實(shí)現(xiàn)建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)的目標(biāo)，有十分深遠(yuǎn)的意義。

（1）利用波浪發(fā)電的環(huán)境優(yōu)勢(shì)及可再生優(yōu)勢(shì)，擴(kuò)大波浪發(fā)電相對(duì)于傳統(tǒng)能源發(fā)電的競爭力。

（2）綜合波浪能流密度大小、波浪能資源開發(fā)有效時(shí)間、能流密度的穩(wěn)定性、波浪能資源的總儲(chǔ)量和有效量儲(chǔ)量、能流密度的長期變化趨勢(shì)等幾方面，劃分資源優(yōu)勢(shì)區(qū)域，進(jìn)而在優(yōu)勢(shì)區(qū)域大力展開海浪發(fā)電、海水淡化等波浪能資源開發(fā)工作。

（3）制定波浪能資源評(píng)價(jià)方法和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的研究，重點(diǎn)事提出科學(xué)使用的評(píng)價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)。

（4）建立海洋能開發(fā)利用示范工程或基地。選擇區(qū)位條件較好的地區(qū)建立海洋能開發(fā)利用示范工程或基地。如選擇我國福建，廣東沿海建設(shè)波浪發(fā)電站。通過波浪能開發(fā)利用示范工程的運(yùn)行，以點(diǎn)帶面，穩(wěn)步推進(jìn)，積累經(jīng)驗(yàn)，改進(jìn)不足。使波浪能開發(fā)利用向更廣、更深的領(lǐng)域不斷拓展。

（5）詳細(xì)研究波浪發(fā)電成本，對(duì)不同類型發(fā)電裝置要詳細(xì)估算其發(fā)電成本，做好波浪能開發(fā)利用可行性分析，在開發(fā)波浪能時(shí)應(yīng)充分考慮成本是否過高，投資是否可以帶來期望的回報(bào)。

（6）利用國家大力投資開發(fā)可再生能源的機(jī)會(huì)，培養(yǎng)專門技術(shù)人才，使技術(shù)再有所創(chuàng)新，提高波浪發(fā)電設(shè)備的抗外力打擊、抗腐蝕能力，提高波浪發(fā)電設(shè)備的轉(zhuǎn)換效率，降低波浪發(fā)電的投資成本，降低上網(wǎng)電價(jià)。利用政府對(duì)于可再生能源發(fā)電的支持政策，努力推廣波浪發(fā)電的公眾普及率，擴(kuò)大波浪能資源的市場。積極研究波浪發(fā)電進(jìn)行商業(yè)化開發(fā)的方法，積累商業(yè)化開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)，提高波浪發(fā)電的競爭力。

（7）國家應(yīng)高度重視波浪能的開發(fā)并實(shí)施相應(yīng)的扶持和激勵(lì)政策，制定相應(yīng)政策及措施降低波浪發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)，或政府采取義務(wù)購買或補(bǔ)貼政策，提高波浪發(fā)電競爭力。波浪能的開發(fā)難度大，成本較高，需要強(qiáng)大的技術(shù)和資金支持。目前的進(jìn)展已表明了這種新能源潛在的商業(yè)價(jià)值，其發(fā)展前景十分廣闊。在起步階段迫切需要國家制定相關(guān)的科技政策、環(huán)境政策、經(jīng)濟(jì)政策，保護(hù)和促進(jìn)波浪能的開發(fā)利用。

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作者簡介：王灼，大連理工大學(xué)建設(shè)工程學(xué)部2013級(jí)；宋兆陽，大連理工大學(xué)建設(shè)工程學(xué)部2013級(jí)；姚弘，大連理工大學(xué)建設(shè)工程學(xué)部2013級(jí)；曾苗，大連理工大學(xué)建設(shè)工程學(xué)部2013級(jí)。