中国储能网讯:潮流能利用装置的技术开发源于 20 世纪 70 年代。美国是世界上最早开始潮流能利用研究的国家之一,1973 年首次提出了采用一种管道形水轮发电机在佛罗里达海域开展“科里奥利斯”巨型海流发电的试验方案。1985年,美国在墨西哥湾进行2kW 海发电机的试验,同年 UEK公司在纽约东河上进行了20kW的潮流能发电试验,英国 MCT 公司也开展了首台 15kW“Seaflow”海流发电装置的测试。早期的潮流能利用技术和转换装置并不成熟,尚处于比较原始的阶段,大多数装置都是为后期下一代技术和新的装置提供试验支撑。但早期的研究发现,潮流能的发电技术基本锁定了水平轴涡轮机、垂直轴涡轮机和振荡水翼装置3种利用形式 。
6潮流能发电装置的 3 种技术形式
进入 21 世纪以来,潮流能技术发展迅猛,无论是技术上还是装机规模上都取得了较大突破,涌现出了结构多样、各具特色的发电装置,多个欧美国家都先后开展了对潮流能装置的开发与测试。2002 年,美国绿色能源(Verdant Power)公司在纽约市东河启动潮流能发电试验。2003年,英国在德文郡的 Lynmouth外海投运首台300 kW的SenGen潮流能发电机组。2006 年,爱尔兰Openhydro 公司开发了250kW 中空涡轮式潮流发电机组的试验样机,并在 EMEC 进行测试,同年Verdant Power公司在纽约东河投放了 6 台 Free Flow System 装置样机。2008 年,法 国Hydrohelix 公司完成 3 m直径潮流能水轮机测试,英国MCT 公司1.2 MW 容量SeaGen II 型潮流能发电机组在北爱尔兰Strangford 湾投入运行。2006 年以后欧美国家在潮流能机组开发方面的进展。
2006年之后欧美国家主要开发的潮流能发电机组
自 2009 年开始,英国开始着手推动规模化的潮流能发电利用,以 SIMEC Atlantis Energy 公司为主要运营方,启动名为“梅根”(Meygen)的潮流能发电厂建设项目。Meygen项目位于苏格兰北部的彭特兰水道,总装机规模 398 MW,分多个阶段实施。
"Meygen”项目的位置及布置规划图
目前该项目已完成 Phase 1A阶段的建设,在项目第 1 阶段已安装的 4 台机组主要为 SIMEC Atlantis Energy 的 AR1500 型 和Andritz Group 的 HS1000 型 机组。此外,Atlantis 公司开发的AR500 型机组也在日本的 Naru水道进行安装测试。
目前国际上的主流潮流能商业化机组
我国的潮流能利用最早可以追溯到 20 世 纪 70 年 代, 但2010 年之后发电机组的规模才得到实质性的扩大,出现接近商业化水平的示范机组。浙江大学在舟山摘箬山岛建成多个浮动式潮流能测试平台,最大可支持 600 kW 潮流能发电机组测试;国电联合动力有限公司、哈尔滨电机厂有限公司、杭州江河水电集团有限公司和南京高精船用设备有限公司等国内企业先后研发了 300 kW ~ 350 kW 规格的水平轴潮流发电机组,并在浙江大学摘箬山岛潮流能平台上进行了测试。长江三峡集团上海勘测设计院有限公司完成了兆瓦级桩基式潮流能测试平台建设,并与英国 IT Power和 SIMEC Atlantis Energy 公 司联合开发了 300 kW 测试机组。