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欧盟“蓝色能源”战略大提速
时间:2014-02-28 00:00
来源:经济参考报 记者:帅蓉

海洋可再生能源包括离岸风能和其它海洋能源,比如波浪能、潮汐能等。海洋能源的利用有助于欧盟发展低碳经济,减少对矿物燃料的依赖,提高能源安全,实现与其他可再生能源比如风能和太阳能的平衡,确保稳定的可再生能源供应。海洋能源还能创造新的高质量的就业机会。欧盟在一份公报中指出,保守估计,到2035年之前,海洋能源产业可以新增四万个工作机会。有研究表明,到2030年海洋能源占欧盟能源消耗总量的比例有潜力达到78%。

向大海索取GDP

目前,海洋能源仍是一个新兴产业,欧盟的研究表明,全球海洋能源资源超过全球现在和未来的能源需求。2011年,欧盟海上风电占装机容量的10%,吸纳直接和间接从业人员约35000人,每年的投资额约24亿欧元。欧盟预计,到2030年,每年装机的海上风能将超过陆上风能。海上风能发电将在2020年满足欧盟用电量的4%,到2030年则将达到欧盟用电量的14%,届时将分别新增17万个和30万个就业机会。

此外,其他海洋能源,如潮汐能、波浪能、海洋热能转换等技术也处于早起研发阶段。其中,波浪能和潮汐能相对其它技术比较成熟和发达。目前,欧盟已经具备10MW的波浪能和潮汐能装机能力,比四年前增加三倍。设在英国、西班牙、瑞典和丹麦等国的一些项目设备正在进行前期测试,预计将来还会有巨大的增长空间,有望为超过150万个家庭提供电力。

潮汐能技术掌握较好的是法国拉朗斯河电站(La Rance Power Station in France),装机容量约为240MW,为世界上第二大的潮汐能发电厂。2012年欧盟约安装了22MW波浪能发电设备。海洋热能转换技术则利用了深海与浅海水域温差,可行的区域包括欧盟的加勒比海域和印度洋海域。在过去的七年中,欧盟的私营部门已投资超过六亿欧元发展海洋热能转换技术,如果欧盟层面给予更多政策支持,预计未来投资额还将进一步增加。

带动蓝色经济

欧盟范围内,海洋能源发展潜力最大的区域在大西洋(8.67, 0.62, 7.70%)海岸,同时也存在于地中海波罗的海盆地以及欧盟的边缘地区。上述本土资源如能加以利用,将帮助欧盟减少对化石燃料发电的依赖,提高能源安全。专家认为,这对岛屿国家和地区尤为重要,因为这些国家和地区可用海洋能源能取代昂贵的柴油发电,从而实现能源自给。

海洋能源有望成为蓝色经济的重要组成部分,促进欧盟沿海地区和内陆经济增长。随着一些相关领域的发展,泛欧洲的供应链体系将得到发展。这些相关领域包括,大型制造企业如造船、机械、电力和海事工程,小型创新型中小企业以及环境影响评估或者健康与安全管理行业等。

目前,欧洲在全球海洋能源市场处于相对强势的地位。这主要体现在,大部分海洋能源技术研发总部设在欧洲,但目前面临来自中国、加拿大以及其它工业化国家的竞争。据英国一家碳信托公司估计,在2010年至2050年的40年间,全球波浪能和潮汐能市场价值可达5350亿欧元,就目前来看,欧盟有望在未来占据相当大的市场份额。通过海洋能源的研发和创新还能创造技术和专业知识出口的机会,这对欧盟保持其在海洋能源产业的全球领导地位至关重要。

海洋能源行业在发展过程中,有潜力创造出新的高品质的就业机会,比如在项目开发、组件制造和运营等环节。评估预计,到2035年,将产生10500至26500个永久就业机会和14000个临时职位。另有乐观预计显示,到2035年,仅在英国就将产生两万个就业机会,而到2020年在法国将产生18000个就业机会。在目前饱受高失业率之苦的大西洋沿岸地区也将新增大量工作机会。

欧盟计划在2050年减少80%至95%温室气体排放,发展海洋清洁能源将有助于欧盟实现这一减碳目标。预期在2020年之前,将减少6500万吨二氧化碳气体排放。 

发展海洋能源还能优化欧洲的能源供给组合。利用海洋能发电可与其它可再生能源比如风能和太阳能发电相互补充,从而保证入网能源的总量供给。

此外,由于海洋能源装置完全或部分浸没在水中,视觉冲击会较低,因此,当陆上可再生能源发电装置因视觉冲击导致公众接受度低时,海洋能源则提供了一个潜在的解决方案。

商业化面临挑战

海洋能源行业面临的挑战与当前海洋风电行业面临的挑战类似,涉及管网、供应链拓展以及恶劣气候下的运营和维护。对于新兴技术而言,从技术雏形展示到商业化十分困难。在当前的经济环境下,尤其如此。

欧盟委员会认为,海洋能源行业这一初生产业要实现重大的经济和环境价值并在发电成本方面具有竞争力面临如下具体挑战:一是技术成本高,融资困难。目前大部分技术仍然需要进行可靠性与可行性证明,因此发电的成本将会变得很高。在海上进行设备展示既花费高,而且风险也高,中小企业通常缺少在海上部署样机所需的资源。

二是基础设施建设困难。比如将来需要在海上、陆上甚至边界区域铺设电网传输设备,那么将来电网是否能及时连接就成为令人担心的问题,此外,没有足够的码头设施和专业的设备安装船只也是有待解决的问题。

三是管理困难。比如复杂的许可和同意程序导致延误工程进度、增加成本。

  

四是环境问题。对海洋生态系统以及其他人类活动会造成哪些影响,仍然有待进一步研究和证实。

五是政府投资减少问题。在目前经济不太景气的大背景下,欧盟一些成员国政府大大缩减了对可再生能源发展的资金支持,这打击了投资者的信心,将大大延缓海洋能源的发展步伐。

实现路径

为了应对海洋能源战略面临的挑战和问题,欧盟设定了一个分两步走的行动规划,目的在于帮助初生的“蓝色能源”成长,直至实现完全产业化。

第一步建立海洋能源论坛(2014-2016)

今年1月,欧盟对外宣布将推动建立海洋能源论坛,主要是为已有的知识和技术协同配合和合作提供平台,催生解决途径,推动产业发展。具体来讲,就是集中政府及相关行业代表等所有利益相关方组成不同的工作坊,共同讨论和寻求可行的解决方案。欧盟委员会则主要起协调和促进作用。

论坛分成三个工作流程:

1、技术与资源工作流程

海洋能源领域的商业化需要在管网连接以及其他的海上供应链设施上获得完善。问题的关键是,海洋能源装置的可获得性、可靠性、耐用性、操作性和稳定性。重点研究领域包括系泊系统、新材料等。攻克关键技术的时间表也将被设定。同时还将对海洋能源资源和海上基础设施如港口、船只等进行详细评估。业界人士可借此论坛表达自己的各种需要,比如探讨相关电网技术、发电量预测、存储技术。讨论的结果则将汇总到政策制定者,传输系统运营商等。

2、行政事务与融资工作流程

这一流程主要是检查成员国内安装海洋能源设施有关的行政程序及其对航运安全造成的影响等,共同寻求解决方案,并被编撰在案。此外,相关国家主管部门、发展银行、投资家和项目开发者还将在此讨论有关融资的问题,对不同的风险分担机制,如软贷款、联合投资和公共担保的适用性也将在此进行评估。其中,在欧盟层面,一些资助项目如欧盟的研究与创新项目地平线2020、NER300计划、欧洲投资银行可再生能源资助计划等都将被重点讨论。

3、环境工作流程

环境影响评估的关键是确保这一产业的可持续发展。这个流程主要是鼓励合作,监测现有的和计划安装的相关设施对环境可能造成的影响,把相关数据汇总并例行上报国家主管部门。

在这一阶段的最后一年即2016年,要在海洋论坛成果的基础上,由产业代表、成员国、有关区域当局、非政府组织和其他利益相关方联合制定一个战略路线图。该路线图将汇集来自海洋能源行业各个领域的调查结果,设定清晰的行业发展目标和行动规划,以及实现目标的时间表,使海洋能源行业逐步走向产业化。

第二步推出产业促进项目并促进立法实施(2017-2020)

在2017年至2020年间,推出鼓励海洋能源领域发展的欧洲产业促进项目,每个项目都是由产业界、研究界、欧盟成员国和欧盟委员会共同组建的公私合伙机构(具体合作形式可在项目后期确定),以期在特定时间表内达成明确的共同目标。现在已经有数个这样的项目。这有利于提升创新研发效率,并搭建分担投资风险的平台。比如,欧洲风能促进项目,已经在推动欧盟在风能领域的研究。当前,海洋能源技术研究仍处于初期阶段,搭建大型的公私合伙组织,是分担风险和带动私人投资的有效手段。

起草和促进相关立法的实施。根据行政事务和融资工作流程、环境工作流程获取的经验,制定有关海洋能源行业的规定以促进欧盟有关自然保护以及可再生能源相关法案的落实,并指导海洋空间规划过程。这些规定应该为海洋能源相关项目和工程的审批提供明确指引,以降低政府机构和项目开发者在相关项目发展中可能面临的不确定性。

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海洋温差发电

海洋能,亦被称为“蓝色的能源”。太阳传递给地球的热能,大部分被海洋吸收,贮存在海水中,人类可以利用海水的温差发电。

海洋贮存了140亿亿吨海水,太阳辐射给它加温,地球内热对它烘烤,热能默默无声地蕴藏在海水中。海洋成了地球上吸收太阳能的最大热库。1926年11月,科学家在实验室里首次研究成功海洋的温差发电。太阳辐射的热量进入海面以下一米处,就会有60%—68%被海水吸收掉,而几米以下,热量即所剩无几,即使海面有波浪搅动,调节水温,但水深至200米处,就几乎没有热量传到。海洋温差发电就是将海洋表面的温水引进真空锅炉,这时因压力突然大幅度下降,温度不高的温水也立即变成蒸汽。利用这种温度不高的蒸汽可以推动汽轮发电机发电,然后用深层的冷海水冷凝乏气,继续使用。

理论上说,冷、热水的温差在16.6℃即可发电,但实际应用中一般都在20℃以上。凡南北纬度在20度以内的热带海洋都适合温差发电。例如,我国西沙群岛海域,5月份测得水深30米以内的水温为30℃,而1000米深处便只有5℃,完全适合温差发电。

海洋蕴藏着巨大的热能,据估计只要把南北纬20度以内的热带海洋充分利用起来发电,水温降低1℃放出的热量就有600亿千瓦发电容量,全世界人口按60亿计算,每人也能分得10千瓦,前景是十分诱人的。 

早在19世纪就有人提出过海水温差发电的设想,但世界上第一座试验性海水温差发电厂直到1979年8月才在美国夏威夷问世。这座电厂的发电能力为50千瓦,它设在一艘驳船上。同年8月至12月进行了试发电,这次发电成功表明,海水温差发电将很快具备商业价值。

海洋是全世界最大的太阳能收集器,6000万平方公里的热带海洋一天吸收的太阳辐射能,相当于2500亿桶石油的热能。如果将这些储热的1%转化成电力,也将相当于有140亿千瓦装机容量,为美国现今发电能力的20倍以上。

1930年,法国首次试验成功海水温差发电,只是当时发出的电能大大少于耗去的电力,因而未能获得更大推广。目前,世界许多国家都在进行海水温差发电研究。