向海水要电!这一群科学家和南沙有故事

近期在海洋科技领域有一个振奋人心的消息,由中国地质调查局广州海洋地质调查局(以下简称“广州海洋局”)牵头研发的20千瓦海洋漂浮式温差能发电装置(以下简称“温差能发电装置”)成功完成海试,返回南沙。

海洋温差能发电为何如此重要?

这套温差能发电装置是怎样制造出来的?

其背后有一段怎样的故事?

近日,小南来到装置所在的广州海洋局科考码头,对广州海洋局高级工程师、温差能发电装置的项目负责人进行专访,揭开这套装置的“神秘面纱”。

现状:

美日两国已领先

我国迈出关键一步

目前从全球看,在海洋温差能应用领域,美国和日本比较领先,他们已经跨越了基础技术研发阶段,到了多种产业模式联合的综合利用阶段。

项目负责人介绍,全球目前在用的海洋温差能装置有两个,一个在美国的夏威夷,装机功率是100千瓦,发出的电并入了当地电网,经过综合利用深海水,目前已进入商业运转,且处于盈利状态,因为它不仅发电,还建成旅游景点和科普点。

另一个在日本久米岛建的装置装机功率为50千瓦,形成了集发电、淡水制备、海水养殖及深海水浓缩利用的久米岛模式,整体的商业价值也很大,每年大概有15亿日元的盈利。


而国内海洋温差能发电发展还处于前期阶段,本次广州海洋局牵头研发的温差能发电装置是我国首次在实际海况条件下实现了温差能发电的原理性验证和工程化运行,标志着我国海洋温差能开发利用从陆地试验向海上工程化应用迈出了关键一步。

项目负责人表示:“这套装置根据南海的实际条件和海况专门设计。试验结果现在看来是比较成功的,达到了我们原来的设计目的,不仅实现了整个原理性验证,还能发出来电。”

突破:

克服重重困难

实现从“零到一”

“我们从去年4月动员部署,确定好技术攻关路线后,开始组建团队,联合中国地质科学院勘探技术研究所以及国内相关的零部件供应商。到去年8月底,样机组装成功,9月搭建起了一套陆地试验测试系统,成功运转发电,陆地试验成功后,项目组开始准备海上试验。今年7月各项海试条件具备,项目组把设备装船出海试验。”

项目负责人介绍,整套装置国产化率达到100%,攻克了小温差宽负荷透平发电、深海保温取水、冷水管路安装工艺等核心关键技术。

就这样,

项目从筹备到

完成设备组装和陆地测试,

仅用了半年时间。

一切看似简单,

但在海试过程中

也面临各种突发状况。

“我们在海上待了差不多10天,南海高温高热高湿的环境让人相当难受,当时甲板上温度已达到67度,非常热。在海试的时候,刚好遇上台风过境,船舶摇晃得厉害,船上技术和施工人员一共13人,有一半都晕船,剩余的人劳动强度成倍增加。”回忆起海试时的场景,项目负责人仍感慨万千,“令我很感动的是整个施工团队目标一致,合作精神也非常好,有好几人在几天吃不下饭的情况下,还是坚持出来施工。”

有意思的是海试中的一次意外,

还让大家验证了设备的可靠性。

“完成第一天试验后,刚好接到相关部门通知要求我们离开工作区域,由于冷水管已经下到海里了,短时间无法提出来,只能带着整个试验装备和近千米长的钢管拖行了大概30多个小时。”

项目负责人说,原以为长时间的拖行后测试管柱和测试台架会坏掉,但发现设备可靠性还是挺好的,接受住了海洋恶劣环境的考验。

前景:

实现产业化应用

助力海洋强国建设

发电装置海上试验已经成功了,

离规模化应用还有多远?

项目负责人表示:

“经过海试后,我们发现原来的设计和计算都过于保守,普遍低估了海洋温差能的潜力,现在已经打通了整个原理性验证,后期就是再做性能上的优化和提升,降低成本提高效率。只要有合适的资源,有一定的需求,我们就有条件迅速建起一个与国外同等水平的装置,因为原理都是相通的,我们突破了从零到一之后,按照中国速度很快能追上去。我们下一步要做的就是要扩大整个装机功率,从现在的千瓦级,向兆瓦级突破,这是我们未来的攻关方向。”

说起项目研发设计的初衷,项目负责人表示,为落实“海洋强国”战略,广州海洋局部署了10余项科技攻关项目,海洋温差能是其中一项,它的目的就是通过充分利用广州海洋局现有的资源调查优势,转化成资源获取的能力以及工程应用能力。

《南沙方案》明确提出,推动海洋科技力量集聚,打造我国南方海洋科技创新中心。在项目负责人看来,南沙在海洋产业方面有前瞻性和战略性的布局,这为海洋科技创新带来了很大的便利。同时南沙的政策环境很好,优质的科技项目和科研人才能相应的资金支持。从产业看,南沙在海洋科技方面已形成了一定的基础,落地一批科研院所,也有相关的高精尖企业,有利于后期建立产业链和成果推广应用。

项目负责人表示,海洋温差能项目目前完成了海上试验的关键一步,到后面还有很长的路要走,广州海洋局将会更多地联动南沙本地海洋装备制造企业,建立实验室,优化完善试验配套,收集更多实验数据,突破能效提升的关键技术,早日实现产业化应用,为建设海上新广东贡献力量。

出品:南沙区融媒体中心

编辑:cyjy

文字:刘爱荘

图片:中国地质调查局广州海洋地质调查局、段佳乐

投稿邮箱:nanshanet@126.com

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