1 英國(guó)能源技術(shù)研究所概況

要對(duì)潮汐能發(fā)電項(xiàng)目投資進(jìn)行指導(dǎo)，需要深刻理解這類計(jì)劃之間的相互關(guān)系。英國(guó)能源技術(shù)研究所(ETI)正在對(duì)這一主題進(jìn)行研究，有助于加快潮汐能的發(fā)展。

與大多數(shù)國(guó)家一樣，英國(guó)政府也設(shè)置了許多環(huán)境目標(biāo)，其中包括，2020 年前15%的能源需求應(yīng)來自于可再生能源，溫室氣體排放量也應(yīng)降低34%;2050 年前這一排放量應(yīng)至少降低80%。為在保持能源安全的前提下達(dá)到這些目標(biāo)，需在能源供應(yīng)、分配和使用效率方面加以改進(jìn)，同時(shí)用其他低碳能源取代化石燃料。

ETI 總部設(shè)在英國(guó)，由全球各行業(yè)和英國(guó)政府聯(lián)合組建，旨在為供暖、電力、交通和相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施提供廉價(jià)可靠的清潔能源，并致力于幫助政府達(dá)成上述各項(xiàng)環(huán)境目標(biāo)。

ETI 的工作重點(diǎn)是加快能源技術(shù)重點(diǎn)投資組合的開發(fā)、驗(yàn)證并最終應(yīng)用于商業(yè)。其“能源環(huán)境系統(tǒng)模擬”(ESME)有助于識(shí)別出適合策略性投資的關(guān)鍵區(qū)域。模擬結(jié)果表明，由于減排計(jì)劃規(guī)模較大且迫在眉睫，因此無法采取循序漸進(jìn)的改進(jìn)措施進(jìn)行，必須開快對(duì)潮汐能的開發(fā)利用才能得以實(shí)現(xiàn)。

在創(chuàng)建ETI 項(xiàng)目的過程中，不僅應(yīng)實(shí)現(xiàn)能源技術(shù)躍變，還需考慮以下其他因素:①有助于加快英國(guó)達(dá)到能源目標(biāo)的速度;②能夠創(chuàng)造附加值的ETI 投資范圍;③國(guó)內(nèi)外潛在市場(chǎng)。

包括海洋能針對(duì)性產(chǎn)業(yè)投資在內(nèi)的ETI 項(xiàng)目填充了實(shí)驗(yàn)室研發(fā)與大型工程項(xiàng)目商業(yè)應(yīng)用之間的缺口。ETI 已在8 個(gè)規(guī)劃區(qū)內(nèi)對(duì)35 個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行投資，金額高達(dá)1.33億英鎊，其中包括2008 年ETI 成立以來對(duì)海洋計(jì)劃投資的2400 萬英鎊。

ETI 相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，會(huì)與一切有助于獲得廉價(jià)安全可持續(xù)能源的組織或個(gè)人進(jìn)行合作，如英國(guó)國(guó)內(nèi)外的大型跨國(guó)公司、中小型企業(yè)、大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)和咨詢公司等，這些項(xiàng)目伙伴素質(zhì)較高且專業(yè)技術(shù)知識(shí)扎實(shí)，是項(xiàng)目獲得成功的必要條件。近年來，ETI 已與學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)、研究院、中小型企業(yè)以及大型公司進(jìn)行合作，并創(chuàng)建了具備尖端科技工程能力的項(xiàng)目組。

2 潮汐模擬

潮汐能發(fā)電是目前ETI 正在進(jìn)行的最新項(xiàng)目，該項(xiàng)目旨在深入了解其中可能存在的相互關(guān)系。到2050 年，將全面應(yīng)用潮汐能發(fā)電系統(tǒng)。

采用潮汐流和潮差技術(shù)相結(jié)合的方式是英國(guó)進(jìn)行潮汐能發(fā)電的趨勢(shì)。換言之，遠(yuǎn)距離設(shè)備站之間的相互作用將越來越重要。該項(xiàng)目旨在開發(fā)一套靈活的基礎(chǔ)評(píng)估工具，以便對(duì)這些相互關(guān)系進(jìn)行檢測(cè)和初步分析。英國(guó)國(guó)內(nèi)不同地區(qū)之間的相互作用會(huì)形成綜合效應(yīng)，由此可能了解這些作用對(duì)未來系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開發(fā)和站點(diǎn)的限制條件。

2012 年年末，耗資45 萬英鎊的潮汐模擬項(xiàng)目投運(yùn)，由咨詢工程建筑公司—博萊克維奇公司負(fù)責(zé)主持。該項(xiàng)目得到英國(guó)水力研究院和愛丁堡大學(xué)的水力模擬專家的資助，分別在薩里、牛津郡和愛丁堡進(jìn)行。

3 模擬工具

從本質(zhì)上講，該項(xiàng)目旨在開發(fā)、驗(yàn)證一套模擬工具，以便解決下列基本問題:①英國(guó)水域附近的潮差和潮汐流系統(tǒng)之間的相互作用形成綜合效應(yīng)的過程;②在某一地區(qū)獲取潮汐能是否會(huì)影響英國(guó)及歐洲遠(yuǎn)距離站點(diǎn)的潮汐能;③這些相互作用對(duì)未來系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開發(fā)和站點(diǎn)的限制條件。

此外，項(xiàng)目成果包括以下兩點(diǎn):

(1)運(yùn)用英國(guó)大陸架水力數(shù)值模型，模擬英國(guó)水域潮差(即攔河壩、瀉湖和圍墻)和潮汐流系統(tǒng)的結(jié)合，以評(píng)估綜合水動(dòng)力效應(yīng)與能源產(chǎn)量。該模型可分為兩部分:①能融合潮差和潮汐流發(fā)電方案的精細(xì)模型;②對(duì)精細(xì)模型進(jìn)行針對(duì)性應(yīng)用的粗糙模型，能清晰地顯示出二者之間的相互關(guān)系。

(2)通過模擬不同的場(chǎng)景，明確不同潮差和潮汐流發(fā)電方案之間的相互關(guān)系:①本地化影響(如朋特蘭灣周圍的潮汐流);②對(duì)英國(guó)的廣泛影響;③對(duì)歐洲海岸線的影響。

項(xiàng)目結(jié)束后，將由英國(guó)水力研究院將模型廣泛應(yīng)用于海洋產(chǎn)業(yè)，有助于對(duì)未來計(jì)劃與戰(zhàn)略作出規(guī)劃。

4 結(jié) 語

ETI 首席執(zhí)行官D.克拉克博士稱，英國(guó)將有望通過潮汐流和潮差技術(shù)獲取更多的潮汐能進(jìn)行發(fā)電。如果成為現(xiàn)實(shí)，將可更深入地了解對(duì)英國(guó)不同地區(qū)發(fā)電的影響。該項(xiàng)目有助于加深對(duì)英國(guó)水域不同潮汐能方案相互影響的了解，并可為未來海洋產(chǎn)業(yè)的投資決策提供必要的資料。

博萊克維奇公司表示愿意承擔(dān)這項(xiàng)重要工作，對(duì)潮差和潮汐流項(xiàng)目中的關(guān)鍵性能、成本和環(huán)境問題以及相關(guān)技術(shù)進(jìn)行模擬。多年來，公司多次與英國(guó)水力研究院和愛丁堡大學(xué)進(jìn)行合作，今后也將繼續(xù)保持這種合作關(guān)系，共同推進(jìn)潮汐能發(fā)電事業(yè)的發(fā)展。