苏格兰一项新潮汐能项目刚刚取得重大进展

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  • 四台水下涡轮机在苏格兰北海岸近海运行,2019年所发电量足以为近4,000户家庭供电。

  • 它们位于一条天然水道中,利用不断变化的洋流发电,并助力证明潮汐能有望成为未来的能源来源。

  • 迄今为止,关于潮汐能项目对周边海洋环境影响的研究寥寥无几。

在苏格兰北海岸近海、海床深处,一项规模宏大的工程刚刚取得了重要进展。

全球最大的潮汐能阵列MeyGen,已实现多兆瓦级潮汐涡轮机有史以来最长的不间断发电运行,几乎可为4,000户家庭供电(数据为2019年)。

这四台大型涡轮机如今已向国家电网输送了24.7吉瓦时(GWh)的可预测可再生电力。这只是项目的第一阶段;项目最终有望通过部署超过250台水下涡轮机为17.5万户家庭供电。

这一阵列位于苏格兰大陆近海、无人居住的斯特罗马岛附近,坐落在一条天然水道中,可加快北海与大西洋之间的潮汐水流。

涡轮机转子如同巨型水下风车,由快速流动的洋流驱动;洋流继而带动发电机产生电力。涡轮机固定在海床上,并通过一条铠装电缆连接至电网。

涡轮机产生的低压电力在陆上转换后输送至电网。Image: SIMEC Atlantis Energy

潜力巨大

尽管潮汐能这一概念由来已久——首个项目于1966年启动——但人们近来重新关注其作为能源来源的潜力。欧盟委员会2016年的一项估算称,波浪能和潮汐能到2050年或可满足欧盟10%的能源需求。早在2013年,英国估计,其20%的电力需求可由潮汐能满足。

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作为一种绿色能源,潮汐能相较于其他可再生能源具有多项优势。它不依赖阳光照射或风力吹拂。水的密度远高于空气,因此较小的涡轮机就能产生同等电量,而且涡轮机可以比陆上风机布置得更加密集。

每台涡轮机都安装在一个重250至350吨的基座上,并配有6块压载块,总重1,200吨。Image: SIMEC Atlantis Energy

仍处于起步阶段的能源来源

全球各地有多个大型项目处于不同阶段,其中包括始华湖潮汐电站(位于韩国)和江厦潮汐试验电站(位于中国)。但与许多其他可再生能源相比,潮汐能仍处于相对起步阶段。

潮汐能阵列和拦潮坝对海洋环境的影响仍存在不少未解问题。初步研究考察了涡轮机噪声可能对海洋动物造成的影响,以及水流可能受到的影响,但仍需开展更深入、更新的研究。

经合组织按产品划分的可再生一次能源供应量,1990—2018年Image: 国际能源署

潮汐能发电成本仍然相当高,但鉴于其稳定性,人们对其潜力抱有很大期待。随着MeyGen等项目陆续投入运行,潮汐能在能源发电总量中所占的比例有所上升。不过,与其他可再生能源相比,它仍只占很小一部分。太阳能光伏和风电行业的增长远超潮汐能。

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