瑞典企業(yè)CorPower Ocean在其潮汐能發(fā)電場中采用點(diǎn)式吸收器技術(shù)捕獲潮汐能
潮汐能的核心優(yōu)勢
潮汐能的突出特性在于其近乎永續(xù)性，與風(fēng)能和太陽能的波動(dòng)性不同，它可提供穩(wěn)定持續(xù)的能源供給。盡管該技術(shù)尚處早期階段，但未來有望為構(gòu)建穩(wěn)定、可靠及可持續(xù)的電網(wǎng)作出重要貢獻(xiàn)。
多元技術(shù)路徑
目前全球探索中的潮汐能系統(tǒng)包含四大技術(shù)方向：在海洋洋流強(qiáng)勁或潮汐顯著的沿海區(qū)域(如英國、加拿大及法國海岸)，重點(diǎn)通過水下發(fā)電機(jī)將潮汐動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能;滲透能發(fā)電廠則利用淡水與海水間的鹽度差，于河海交匯處通過鹽離子水合能發(fā)電，此類能源亦被稱為"藍(lán)金";在熱帶海域，基于表層暖水與深層冷水溫差發(fā)電的海洋熱能轉(zhuǎn)換(OTEC)技術(shù)日益受到關(guān)注，國際可再生能源署(IRENA)2020年研究顯示，該系統(tǒng)與熱泵類似，全球理論年發(fā)電量可達(dá)4.4萬太瓦時(shí)，但其經(jīng)濟(jì)性仍需重大技術(shù)突破;相較之下，潮汐能開發(fā)路徑更為明晰，其全球理論年發(fā)電量約2.95萬太瓦時(shí)，與人類整體用電需求基本持平。
重點(diǎn)技術(shù)方向
當(dāng)前潮汐能利用聚焦五大技術(shù)原理：點(diǎn)式吸收器通過浮體垂直運(yùn)動(dòng)發(fā)電;振蕩水柱(OWC)利用潮汐壓縮空氣驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī);衰減器以水平向波浪運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生能量;越浪裝置則通過導(dǎo)流堰形成水位差發(fā)電，原理類似小型水電站。加州CalWave公司采用振蕩衰減器技術(shù)，成功運(yùn)用潛水式金屬平臺(tái)捕獲水下潮汐動(dòng)能(詳見《潛力之海》專題報(bào)道，real.times 2022.11)。
核心挑戰(zhàn)
然而，潮汐能開發(fā)仍面臨多重技術(shù)瓶頸：全球僅少數(shù)測試場開展實(shí)證研究;除成本與經(jīng)濟(jì)效益外，并網(wǎng)問題亟待解決;對海洋生態(tài)影響尚存認(rèn)知盲區(qū)，需強(qiáng)化環(huán)境影響評估;各國審批流程復(fù)雜、監(jiān)管要求嚴(yán)苛，導(dǎo)致行業(yè)發(fā)展受阻，部分企業(yè)未能跨越技術(shù)商業(yè)化階段。
極端環(huán)境適配
系統(tǒng)須抵御風(fēng)暴侵襲、鹽霧腐蝕等嚴(yán)苛環(huán)境，溫度劇變、沖擊振動(dòng)亦對部件可靠性構(gòu)成挑戰(zhàn)。因此，高耐久性材料研發(fā)與模塊化設(shè)計(jì)成為關(guān)鍵。巴合曼憑借其技術(shù)專長，獲加州及澳大利亞知名研究機(jī)構(gòu)青睞，其M200/M100控制器與I/O系統(tǒng)以卓越開放性著稱，配合M-Target for Simulink?工具鏈，更實(shí)現(xiàn)算法模型向控制系統(tǒng)的無縫轉(zhuǎn)化。
產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程
潮汐能發(fā)展前景廣闊，但需持續(xù)投入研發(fā)。缺乏政策框架支持，此類復(fù)雜技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。法羅群島、奧克尼群島及大溪地等島嶼地區(qū)已設(shè)定2030年海洋能源自給目標(biāo)，旨在擺脫化石燃料依賴。
巴合曼協(xié)助加州企業(yè)CalWave利用水下金屬平臺(tái)捕捉潮汐能
從實(shí)驗(yàn)室到商業(yè)化應(yīng)用，潮汐能發(fā)展已進(jìn)入關(guān)鍵機(jī)遇期。若能突破技術(shù)、經(jīng)濟(jì)與監(jiān)管壁壘，潮汐能將成為可持續(xù)能源體系的重要支柱，助力能源脫碳進(jìn)程。在這個(gè)過程中，巴合曼的技術(shù)解決方案，正在為行業(yè)突破技術(shù)轉(zhuǎn)化瓶頸提供關(guān)鍵支撐。
