章炳捷

工作中的李蘭娟浙江是海洋大省。海洋能研發(fā)事關(guān)國家海洋戰(zhàn)略、海上國防建設(shè)、國家能源戰(zhàn)略，對重點產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域如高端裝備制造、海島能源供給、海洋特色經(jīng)濟等具有深遠意義。2016年1月，裝機容量3.4兆瓦的大型海洋潮流能發(fā)電機組總成平臺在浙江秀山島南部海域安裝，并成功實現(xiàn)兆瓦級大功率發(fā)電、穩(wěn)定發(fā)電、發(fā)電并網(wǎng)三大跨越，標志著我國海洋潮流能發(fā)電技術(shù)達到世界領(lǐng)先水平，成為世界上為數(shù)不多的掌握規(guī)?；_發(fā)利用海洋能技術(shù)的國家之一。該項目的實施為我國實施海島開發(fā)提供了新的能源解決方案，為人類大規(guī)模開發(fā)利用海洋清潔能源探索出一條行之有效的科學路徑，屬于新能源領(lǐng)域世界級重大突破。

潮流能變電能

潮流能，又稱海流能，是潮水在水平運動時所含有的動能，是海洋中海水因熱輻射、蒸發(fā)、降水、冷縮等而形成的密度不同的水團，再加上風應力、地轉(zhuǎn)偏向力、引潮力等作用而具有相對穩(wěn)定速度的流動能量。它具有儲量巨大、清潔無污染、取之不盡、用之不竭等優(yōu)點，而且不同于潮汐發(fā)電，潮流能發(fā)電一般無須建壩，可以節(jié)約大量投資。由于規(guī)律性強、發(fā)電時間可預測、不占用陸地，潮流能被譽為“藍色油田”和“海上沙特阿拉伯”，是新一輪能源產(chǎn)業(yè)革命的重要方向之一。

潮流能的發(fā)電原理和風力發(fā)電類似，即把水流的動能轉(zhuǎn)化為機械能，進而再將機械能轉(zhuǎn)化為電能。潮流能發(fā)電技術(shù)按照水輪機組主要包括垂直軸潮流能發(fā)電技術(shù)和水平軸潮流能發(fā)電技術(shù)。垂直軸潮流能發(fā)電技術(shù)是采用水流方向與葉輪旋轉(zhuǎn)軸垂直的潮流能水輪機，通過水輪機葉輪捕獲潮流能，海水流經(jīng)槳葉產(chǎn)生垂直于水流方向的升力， 使葉輪旋轉(zhuǎn)，通過機械傳動驅(qū)動發(fā)電機轉(zhuǎn)動發(fā)電的潮流能發(fā)電技術(shù)。水平軸潮流能發(fā)電技術(shù)是采用水流方向與葉輪旋轉(zhuǎn)軸平行的潮流能水輪機，通過水流推動槳葉旋轉(zhuǎn)發(fā)電的潮流能發(fā)電技術(shù)。其他潮流能發(fā)電技術(shù)還包括振動水翼式潮流能發(fā)電技術(shù)、鏈式潮流能發(fā)電技術(shù)等，但目前應用較少。LHD項目的渦輪通過捕獲海洋水平流動的動能，使機械能轉(zhuǎn)換為電能，再通過逆變電控系統(tǒng)達到極高的電力等級質(zhì)量要求而并入國家電網(wǎng)發(fā)電。

兆瓦級潮流能發(fā)電機組

據(jù)杭州林東新能源科技股份有限公司林東總工程師介紹，自2009年開始，公司海歸科研團隊歷時8年成功研發(fā)出世界首臺“3.4兆瓦LHD模塊化大型海洋潮流能發(fā)電機組”系統(tǒng)群，極大地推進了海洋清潔能源科技研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進程。

該發(fā)電機組由總成平臺系統(tǒng)、模塊化水輪機渦輪系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、增變速系統(tǒng)、發(fā)電機組系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、自動調(diào)節(jié)荷載系統(tǒng)、冷卻循環(huán)系統(tǒng)、防腐系統(tǒng)、防海洋生物依附系統(tǒng)、高強度耐沖刷保護系統(tǒng)、變流升壓控制系統(tǒng)、雙向輸配電系統(tǒng)、遠程控制系統(tǒng)、安全保護預警系統(tǒng)等15大系統(tǒng)構(gòu)成，是個龐大的系統(tǒng)群。

2016年7月27日，該機組首批1兆瓦發(fā)電模塊順利下海發(fā)電，并于2016年8月26日成功并入國家電網(wǎng)，實現(xiàn)了大功率發(fā)電、穩(wěn)定發(fā)電、并入電網(wǎng)三大跨越。繼英、美之后，我國成為全球第三個全面掌握海洋潮流能發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)的國家。目前已獲授權(quán)的國際國內(nèi)專利合計54項，其中發(fā)明專利19項，包含國內(nèi)11項，國際8項。

大功率海洋潮流能發(fā)電機組屬于世界級重大突破，在世界范圍內(nèi)沒有成熟經(jīng)驗可以借鑒。自2017年5月25日開始，該機組實現(xiàn)全天候連續(xù)發(fā)電并網(wǎng)運行，這是目前世界上首臺實現(xiàn)連續(xù)運行的兆瓦級潮流能發(fā)電機組。至今實海況運行超過20個月，其中連續(xù)并網(wǎng)發(fā)電運行超過11個月。截至2018年4月11日，累計發(fā)電超過70萬千瓦時，并入國家電網(wǎng)送電470625千瓦時。

LHD項目的創(chuàng)新成果，標志著海流能發(fā)電已經(jīng)可以進入工業(yè)化應用。之前世界上最先進的海流能發(fā)電機組是由GE、勞斯萊斯、阿爾斯通三家聯(lián)合研發(fā)的1兆瓦機組，2014年9月19日起，機組在英國海域全天候發(fā)電，但并網(wǎng)連續(xù)運行時間沒有超過4個月。中國海流能發(fā)電技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)彎道超車，遠遠走在了世界前列。

與國際主流技術(shù)相比，浙江LHD海洋發(fā)電項目采用了“平臺式+模塊化”的科學路徑，總成平臺提供穩(wěn)定可靠的海上工作平臺，搭載模塊化發(fā)電機組，同時為機組的日常運維提供可靠的工作空間，有效破解了海上安裝、運行維護、垃圾防護、電力輸送等關(guān)鍵問題，具有裝機功率大、資源利用率高、環(huán)境友好性強、海域兼容性好、項目可復制性強等特點。

英國是世界公認的海洋能技術(shù)強國。英國目前研發(fā)成功的是1.2兆瓦級發(fā)電機組，正在研發(fā)突破的是1.5兆瓦發(fā)電機組，計劃到2025年實現(xiàn)裝備2兆瓦發(fā)電機組。林東模塊化大型海洋潮流能發(fā)電機組立足舟山，起點就是3.4兆瓦，技術(shù)水平國際領(lǐng)先。

引領(lǐng)科技創(chuàng)新

實驗室計劃在2018年年底前，將3.4兆瓦LHD模塊化大型海洋潮流能發(fā)電機組剩余2.4兆瓦模塊全部下海，全面實現(xiàn)3.4兆瓦設(shè)計總裝機。同時，不斷完善和優(yōu)化3.4兆瓦示范機組的研發(fā)、建設(shè)，做好運行管理和總結(jié)提升，在核心技術(shù)和關(guān)鍵裝備制造方面不斷提高科技水平和產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢。目前團隊正在加緊研制10兆瓦模塊化發(fā)電機組，待其成功實施后，再向單臺20兆瓦機組發(fā)起挑戰(zhàn)，引領(lǐng)全球海洋能科技創(chuàng)新研發(fā)。屆時它不僅會形成新的萬億級產(chǎn)業(yè)，而且將助力我國海洋科技創(chuàng)新和海洋強國戰(zhàn)略，為人類實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展添磚加瓦。