海洋能新能源結(jié)合智能電網(wǎng)綜合利用項(xiàng)目的技術(shù)經(jīng)濟(jì)初探

摘要: 目前，發(fā)展新能源和可再生能源、大力開(kāi)發(fā)海洋經(jīng)濟(jì)已成為國(guó)家戰(zhàn)略，國(guó)家智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃已全面啟動(dòng)；同時(shí)近年來(lái)包括沿海城市在內(nèi)的各省市電力供應(yīng)缺口有逐步擴(kuò)大的趨勢(shì)，社會(huì)用電壓力日趨緊張。因此，研究如何實(shí)施海洋能新能源與智能電網(wǎng)相結(jié)合，對(duì)于國(guó)家尤其是沿海省市的可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文試從技術(shù)經(jīng)濟(jì)等方面進(jìn)行分析研究，對(duì)實(shí)施海洋能新能源結(jié)合智能電網(wǎng)綜合利用項(xiàng)目的可行性進(jìn)行初步探討。

關(guān)鍵詞:新能源 智能電網(wǎng) 綜合利用 技術(shù)經(jīng)濟(jì)

一、緒論

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的提高，我國(guó)的能源需求快速增長(zhǎng)，能源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)三者之間的矛盾也更加突出，同時(shí)近年來(lái)包括沿海城市在內(nèi)的各省市電力供應(yīng)缺口有逐步擴(kuò)大的趨勢(shì)，社會(huì)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(kāi)發(fā)海洋經(jīng)濟(jì)已成為國(guó)家戰(zhàn)略。2006年1月至2006年2月，我國(guó)先后頒布施行了《中華人民共和國(guó)可再生能源法》、《可再生能源發(fā)電有關(guān)管理規(guī)定》和《可再生能源發(fā)電價(jià)格和費(fèi)用分?jǐn)偣芾碓囆修k法》，確定了可再生能源發(fā)電定價(jià)和費(fèi)用分?jǐn)偟膬?yōu)惠政策。國(guó)家電網(wǎng)公司2010年3月發(fā)布的《國(guó)家電網(wǎng)智能化規(guī)劃總報(bào)告》明確提出“智能電網(wǎng)的建設(shè)，將使大規(guī)模清潔能源接入電網(wǎng)成為可能，使清潔能源成為更加經(jīng)濟(jì)、高效、可靠的能源。”

海洋能是地球上主要的無(wú)污染和可再生能源之一，我國(guó)擁有漫長(zhǎng)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(guó)提供取之不竭、永續(xù)利用的可再生能源。海洋能新能源結(jié)合智能電網(wǎng)綜合利用項(xiàng)目，無(wú)疑具備重要的沿海地區(qū)低碳經(jīng)濟(jì)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶動(dòng)作用和良好的清潔能源產(chǎn)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(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變和保證地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要手段。本文試從技術(shù)經(jīng)濟(jì)等方面進(jìn)行分析研究，對(duì)實(shí)施海洋能新能源結(jié)合智能電網(wǎng)綜合利用項(xiàng)目的可行性進(jìn)行初步探討。

二、項(xiàng)目規(guī)模與建設(shè)方案的確定根據(jù)市場(chǎng)需求和同類技術(shù)對(duì)比調(diào)查

本項(xiàng)目擬采用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的海浪能發(fā)電技術(shù)，在海濱城市建設(shè)裝機(jī)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(hù)檢修及損耗25%，實(shí)際每個(gè)發(fā)電站有效供電容量37.5兆瓦，滿負(fù)荷運(yùn)行年產(chǎn)電力32.8萬(wàn)兆瓦時(shí)，平均年供電力25萬(wàn)兆瓦時(shí)。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(dòng)汽車充換電站等近海建筑提供所需電力，同時(shí)適應(yīng)智能電網(wǎng)的建設(shè)需求遠(yuǎn)期實(shí)現(xiàn)接入電網(wǎng)并網(wǎng)發(fā)電。

三、項(xiàng)目技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析及可行性研究

1．市場(chǎng)預(yù)測(cè)

在當(dāng)前煤炭?jī)r(jià)格居高不下、電力供應(yīng)持續(xù)緊張的經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，本項(xiàng)目所提供的電能按市場(chǎng)價(jià)上網(wǎng)銷售，目前不存在銷售問(wèn)題。由于本項(xiàng)目所發(fā)電能屬于環(huán)保清潔可再生能源，結(jié)合智能電網(wǎng)并網(wǎng)發(fā)電，有國(guó)家政策和資金扶持，市場(chǎng)前景廣闊。

2．技術(shù)方案的選擇

經(jīng)綜合對(duì)比，本項(xiàng)目擬采用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的多項(xiàng)最新國(guó)際、國(guó)內(nèi)專利技術(shù)，確保了工程技術(shù)方案的先進(jìn)性、創(chuàng)新性和獨(dú)特性。相關(guān)專利見(jiàn)參考文獻(xiàn)，具體內(nèi)容可以通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官方網(wǎng)站的專利檢索頁(yè)面（http://www.sipo.gov.cn/sipo2008/zljs/）進(jìn)行查詢。

本技術(shù)是通過(guò)以下原理實(shí)現(xiàn)的：通過(guò)往復(fù)式能量轉(zhuǎn)換裝置和垂直轉(zhuǎn)動(dòng)的門扇樣采能板采集海水平移動(dòng)及前后左右晃動(dòng)的能量；采用可晃動(dòng)海底支柱及支座、漂浮晃動(dòng)式能量轉(zhuǎn)換裝置采集前后左右晃動(dòng)及旋轉(zhuǎn)的能量；采用浮船型能量采集體和環(huán)形鏈鎖式能量轉(zhuǎn)換裝置采集海浪上下波動(dòng)的能量；用齒輪傳動(dòng)方式將采集到的海浪能量傳遞給油壓蓄能器內(nèi)的液壓油，實(shí)現(xiàn)從波浪能能到機(jī)械能的轉(zhuǎn)換；油壓蓄能器內(nèi)的液壓油再通過(guò)液壓流量調(diào)節(jié)閥定量釋放高壓力液壓油帶動(dòng)液壓馬達(dá)及發(fā)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)從機(jī)械能到電能的轉(zhuǎn)換。

與國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有技術(shù)相比，本項(xiàng)目利用海浪能發(fā)電的技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在占用海域面積較小、投資造價(jià)較低、單位發(fā)電效率較高。本技術(shù)具有的以上優(yōu)勢(shì)的原因在于：（1）海浪能量包括往復(fù)水平移動(dòng)、上下波動(dòng)、前后左右晃動(dòng)、旋轉(zhuǎn)等多種形式的三維能量，其他現(xiàn)有技術(shù)只是主要利用了海浪上下波動(dòng)等單一形式的能量，而本技術(shù)是全面綜合利用了包括往復(fù)水平移動(dòng)、上下波動(dòng)、前后左右搖晃、渦流旋轉(zhuǎn)在內(nèi)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(shù)發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)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(zhuǎn)動(dòng)門板樣垂板采能裝置、可晃動(dòng)海底支柱及支座、往復(fù)式能量轉(zhuǎn)換裝置、環(huán)形鏈鎖式能量轉(zhuǎn)換裝置、漂浮晃動(dòng)式能量轉(zhuǎn)換裝置等多種專利技術(shù)相結(jié)合的設(shè)計(jì)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(jìn)一步提高。

3．投資估算和資金籌措

項(xiàng)目總投資為5億元，其中建設(shè)投資4.5億元（含建安工程費(fèi)、材料設(shè)備購(gòu)置費(fèi)2億元，研制試驗(yàn)費(fèi)0.5億元，附屬設(shè)施費(fèi)0.5億元，其他費(fèi)用1.5億元），鋪底流動(dòng)資金為0.5億元。本項(xiàng)目符合國(guó)家發(fā)改委《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2007年本)》中第一類鼓勵(lì)類第四條電力中第5款“風(fēng)力發(fā)電及太陽(yáng)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽堋⑸镔|(zhì)能等可再生能源開(kāi)發(fā)及利用”條目，是當(dāng)前國(guó)家和省重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)品，有國(guó)家政策扶持，可申請(qǐng)使用國(guó)家資金，其余由投資企業(yè)自籌。同時(shí)本項(xiàng)目符合CDM項(xiàng)目（英文CleanDevelopmentMechanism“清潔發(fā)展機(jī)制”的縮寫，是“京都議定書”規(guī)定的跨界進(jìn)行溫室氣體減排三種機(jī)制之一）申請(qǐng)條件，其收益可以作為投資回報(bào)的一部分。

4．財(cái)務(wù)和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)

本項(xiàng)目建后并網(wǎng)售電，總投資為5億元。參考目前風(fēng)能發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)0.55元/千瓦時(shí)，則售電年收入為0.55元/千瓦時(shí)×每年25萬(wàn)兆瓦時(shí)=1.38億元，扣除各項(xiàng)運(yùn)營(yíng)成本（參照裝機(jī)容量相當(dāng)?shù)闹行⌒退娬荆?.25元/千瓦時(shí)×每年25萬(wàn)兆瓦時(shí)=0.63億元，加上CDM項(xiàng)目收益24.93萬(wàn)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(yùn)營(yíng)后6年即可收回投資。按設(shè)計(jì)壽命可運(yùn)行20年計(jì)算，可獲2倍以上投資收益。

5．社會(huì)效益評(píng)價(jià)

海浪發(fā)電沒(méi)有廢棄物排放，不會(huì)污染、破壞大氣環(huán)境和生態(tài)環(huán)境，不產(chǎn)生環(huán)境治理成本，同時(shí)減少了人類健康和生態(tài)保護(hù)成本，也不會(huì)因燃料的開(kāi)采、加工和運(yùn)輸增加環(huán)境成本和社會(huì)成本。根據(jù)中國(guó)電監(jiān)會(huì)公布數(shù)據(jù)，2010年全國(guó)平均供電煤耗335克／千瓦時(shí)，則本項(xiàng)目投產(chǎn)后每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤：335克／千瓦時(shí)×3.28億千瓦時(shí)=10.99萬(wàn)噸，同時(shí)每年減少碳排放：997克/千瓦時(shí)×3.28億千瓦時(shí)=32.70萬(wàn)噸，在節(jié)能減排方面社會(huì)效益非常顯著。

與太陽(yáng)能、風(fēng)能不同，海浪發(fā)電幾乎不受日夜光照和風(fēng)力強(qiáng)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(wǎng)。本項(xiàng)目的實(shí)施，標(biāo)志著中國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的海浪能發(fā)電技術(shù)的成功轉(zhuǎn)化和實(shí)施，同時(shí)將為智能電網(wǎng)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(wǎng)的新能源示范樣板，其樣板示范作用無(wú)疑具有巨大的社會(huì)效益。

四、結(jié)論

通過(guò)以上在技術(shù)經(jīng)濟(jì)等方面對(duì)于實(shí)施海洋能新能源結(jié)合智能電網(wǎng)綜合利用項(xiàng)目的分析研究，本項(xiàng)目在產(chǎn)品銷售、原料供應(yīng)、生產(chǎn)規(guī)模、廠址、技術(shù)方案、資金總額及籌措、項(xiàng)目的財(cái)務(wù)效益和國(guó)民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益等各方面都是必要的和可行的。本項(xiàng)目的建設(shè)可以貫徹和推進(jìn)地區(qū)低碳經(jīng)濟(jì)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略，能夠有效改善地區(qū)能源供求矛盾，是實(shí)現(xiàn)沿海地區(qū)大規(guī)模可再生能源綜合利用的最佳途徑，可促進(jìn)本地區(qū)能源生產(chǎn)方式和能源利用方式的根本轉(zhuǎn)變，可以為新能源大規(guī)模接入智能電網(wǎng)提供有益示范。對(duì)“十二五”期間社會(huì)和科學(xué)發(fā)展均具有十分重要的催化作用。

參考文獻(xiàn)：

參考文獻(xiàn)：

[1]第十一屆全國(guó)人大常委會(huì).中華人民共和國(guó)可再生能源法（修訂）.中國(guó)人民共和國(guó)主席令，2010;04

[2]國(guó)家發(fā)改委.可再生能源發(fā)電有關(guān)管理規(guī)定.發(fā)改能源[2006]13號(hào)，2006;01

[3]國(guó)家發(fā)改委.可再生能源發(fā)電價(jià)格和費(fèi)用分?jǐn)偣芾碓囆修k法.發(fā)改價(jià)格[2006]7號(hào)，2006;01

[4]國(guó)家電網(wǎng)公司.國(guó)家電網(wǎng)智能化規(guī)劃總報(bào)告.智能計(jì)〔2010〕9號(hào)，2010;03

[5]王旭東.電力監(jiān)管年度報(bào)告（2010）.國(guó)家電力監(jiān)管委員會(huì)，2011;04

[6]張益.一種海洋浪潮能量利用系統(tǒng).國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局，PCT/CN2009/073133

[7]張益.一種岸邊海洋能量轉(zhuǎn)換裝置.國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局，200810117921.0

[8]張益.環(huán)形鏈索式海浪能量轉(zhuǎn)換裝置.國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局，200810117923.X

[9]張益.漂浮晃動(dòng)式海浪能量轉(zhuǎn)換裝置.國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局，200810117922.5

[10]張益.往復(fù)式海浪發(fā)電裝置.國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局，200810223412.6

[11]張益.一種海浪供能船.國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局，200810237708.3

[12]張益.支撐海洋能量利用裝置的晃動(dòng)支柱及其支座.國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局，200910018400.4

（責(zé)任編輯：羅亦成）