滚滚潮流送电来

章炳捷

工作中的李兰娟浙江是海洋大省。海洋能研发事关国家海洋战略、海上国防建设、国家能源战略，对重点产业领域如高端装备制造、海岛能源供给、海洋特色经济等具有深远意义。2016年1月，装机容量3.4兆瓦的大型海洋潮流能发电机组总成平台在浙江秀山岛南部海域安装，并成功实现兆瓦级大功率发电、稳定发电、发电并网三大跨越，标志着我国海洋潮流能发电技术达到世界领先水平，成为世界上为数不多的掌握规模化开发利用海洋能技术的国家之一。该项目的实施为我国实施海岛开发提供了新的能源解决方案，为人类大规模开发利用海洋清洁能源探索出一条行之有效的科学路径，属于新能源领域世界级重大突破。

潮流能变电能

潮流能，又称海流能，是潮水在水平运动时所含有的动能，是海洋中海水因热辐射、蒸发、降水、冷缩等而形成的密度不同的水团，再加上风应力、地转偏向力、引潮力等作用而具有相对稳定速度的流动能量。它具有储量巨大、清洁无污染、取之不尽、用之不竭等优点，而且不同于潮汐发电，潮流能发电一般无须建坝，可以节约大量投资。由于规律性强、发电时间可预测、不占用陆地，潮流能被誉为“蓝色油田”和“海上沙特阿拉伯”，是新一轮能源产业革命的重要方向之一。

潮流能的发电原理和风力发电类似，即把水流的动能转化为机械能，进而再将机械能转化为电能。潮流能发电技术按照水轮机组主要包括垂直轴潮流能发电技术和水平轴潮流能发电技术。垂直轴潮流能发电技术是采用水流方向与叶轮旋转轴垂直的潮流能水轮机，通过水轮机叶轮捕获潮流能，海水流经桨叶产生垂直于水流方向的升力， 使叶轮旋转，通过机械传动驱动发电机转动发电的潮流能发电技术。水平轴潮流能发电技术是采用水流方向与叶轮旋转轴平行的潮流能水轮机，通过水流推动桨叶旋转发电的潮流能发电技术。其他潮流能发电技术还包括振动水翼式潮流能发电技术、链式潮流能发电技术等，但目前应用较少。LHD项目的涡轮通过捕获海洋水平流动的动能，使机械能转换为电能，再通过逆变电控系统达到极高的电力等级质量要求而并入国家电网发电。

兆瓦级潮流能发电机组

据杭州林东新能源科技股份有限公司林东总工程师介绍，自2009年开始，公司海归科研团队历时8年成功研发出世界首台“3.4兆瓦LHD模块化大型海洋潮流能发电机组”系统群，极大地推进了海洋清洁能源科技研发和产业化进程。

该发电机组由总成平台系统、模块化水轮机涡轮系统、传动系统、增变速系统、发电机组系统、制动系统、自动调节荷载系统、冷却循环系统、防腐系统、防海洋生物依附系统、高强度耐冲刷保护系统、变流升压控制系统、双向输配电系统、远程控制系统、安全保护预警系统等15大系统构成，是个庞大的系统群。

2016年7月27日，该机组首批1兆瓦发电模块顺利下海发电，并于2016年8月26日成功并入国家电网，实现了大功率发电、稳定发电、并入电网三大跨越。继英、美之后，我国成为全球第三个全面掌握海洋潮流能发电并网技术的国家。目前已获授权的国际国内专利合计54项，其中发明专利19项，包含国内11项，国际8项。

大功率海洋潮流能发电机组属于世界级重大突破，在世界范围内没有成熟经验可以借鉴。自2017年5月25日开始，该机组实现全天候连续发电并网运行，这是目前世界上首台实现连续运行的兆瓦级潮流能发电机组。至今实海况运行超过20个月，其中连续并网发电运行超过11个月。截至2018年4月11日，累计发电超过70万千瓦时，并入国家电网送电470625千瓦时。

LHD项目的创新成果，标志着海流能发电已经可以进入工业化应用。之前世界上最先进的海流能发电机组是由GE、劳斯莱斯、阿尔斯通三家联合研发的1兆瓦机组，2014年9月19日起，机组在英国海域全天候发电，但并网连续运行时间没有超过4个月。中国海流能发电技术已经实现弯道超车，遠远走在了世界前列。

与国际主流技术相比，浙江LHD海洋发电项目采用了“平台式+模块化”的科学路径，总成平台提供稳定可靠的海上工作平台，搭载模块化发电机组，同时为机组的日常运维提供可靠的工作空间，有效破解了海上安装、运行维护、垃圾防护、电力输送等关键问题，具有装机功率大、资源利用率高、环境友好性强、海域兼容性好、项目可复制性强等特点。

英国是世界公认的海洋能技术强国。英国目前研发成功的是1.2兆瓦级发电机组，正在研发突破的是1.5兆瓦发电机组，计划到2025年实现装备2兆瓦发电机组。林东模块化大型海洋潮流能发电机组立足舟山，起点就是3.4兆瓦，技术水平国际领先。

引领科技创新

实验室计划在2018年年底前，将3.4兆瓦LHD模块化大型海洋潮流能发电机组剩余2.4兆瓦模块全部下海，全面实现3.4兆瓦设计总装机。同时，不断完善和优化3.4兆瓦示范机组的研发、建设，做好运行管理和总结提升，在核心技术和关键装备制造方面不断提高科技水平和产业化优势。目前团队正在加紧研制10兆瓦模块化发电机组，待其成功实施后，再向单台20兆瓦机组发起挑战，引领全球海洋能科技创新研发。届时它不仅会形成新的万亿级产业，而且将助力我国海洋科技创新和海洋强国战略，为人类实现可持续发展添砖加瓦。