據(jù)路透社4月17日報道,美國軍工制造巨頭洛克希德·馬丁公司(簡稱洛馬)16日宣布,該公司計劃在中國南海建造世界最大的海水溫差發(fā)電廠(OTEC),而此舉將令這個有130年歷史的新能源構(gòu)想轉(zhuǎn)化為商業(yè)運營。
有分析人士指出,洛馬公司第一次打開保守的思維,選定在中國投資并輸出技術(shù),是看中了南海這座巨大的能量庫。此外,中美官方的推動以及中國伙伴雄厚的資金支持也是重要原因。不過,項目仍帶有實驗性質(zhì),在實際操作過程中,需要解決的難點不可忽視。
南海新能源的實驗
洛馬公司的聲明吸引了眾多媒體關(guān)注。美國彭博社稱,洛馬公司4月13日在北京與華彬集團簽署協(xié)議,建造一座10兆瓦的近海發(fā)電廠,使用海水溫差發(fā)電技術(shù)為位于海南島的一座新建奢華度假村提供能源電力。洛馬任務(wù)系統(tǒng)與培訓部門副總裁海勒說:“這座發(fā)電廠將是有史以來最大規(guī)模的應用OTEC技術(shù)發(fā)電廠,其規(guī)模足以為一個社區(qū)提供電力供應。洛馬公司數(shù)十年來在這一技術(shù)領(lǐng)域一直處于領(lǐng)先地位!
路透社稱,10兆瓦發(fā)電廠將能夠為數(shù)千個家庭提供電力,這將是海水溫差發(fā)電應用的一大進步。此外,雙方協(xié)議還對其他幾個潛在價值達千億美元的OTEC電廠項目做了開發(fā)規(guī)劃,規(guī)模從10兆瓦到100兆瓦,100兆瓦的發(fā)電廠將能夠為一座小型城市供電奠定基礎(chǔ)。
OTEC的原理是通過海洋表面和海底之間的溫差生產(chǎn)可再生能源。有過潛水經(jīng)驗的人都知道,越往海底深處溫度越低,海水下面甚至會寒冷刺骨。如果再深至海底500甚至1000米,溫度將會相差更大。早在1881年,法國生物物理學家阿松瓦爾就提出利用海水溫差發(fā)電的設(shè)想。20世紀70年代油價的上漲又助推了OTEC的發(fā)展。世界上第一座實驗性海水溫差發(fā)電廠于1979年在美國夏威夷面世,發(fā)電能力為50千瓦。不過,隨著油價的回落,人們也逐漸失去了開發(fā)替代能源的興趣。另一方面,作為一項高科技項目,海水溫差發(fā)電收益大,但投資也大,受經(jīng)濟實力、海洋條件限制,多數(shù)國家無法開展這一領(lǐng)域的研究。在過去的30多年中,日本、法國、比利時等已經(jīng)建成一些海水溫差發(fā)電廠,但功率大多從100千瓦至10000千瓦不等。
洛馬公司于20世紀70年代涉足OTEC技術(shù),參與建立首個成功的OTEC系統(tǒng)。雖然洛馬因制造戰(zhàn)斗機和導彈聞名,但該公司近年來致力于拓展非軍工領(lǐng)域的業(yè)務(wù)。一些美國媒體認為洛馬的這一舉動“不可思議”。但據(jù)華彬集團相關(guān)負責人透露,洛馬選擇中國合作的原因,除了看重中國有低成本的建造能力和中國發(fā)展新能源的需要外,該公司還十分重視合作伙伴是否在海工項目上擁有平臺優(yōu)勢,以及是否擁有雄厚的資金實力。
近年來,華彬集團已成功進入海洋工程領(lǐng)域。2011年9月,華彬集團與中船集團簽署22艘3000英尺鉆井船項目合同。據(jù)悉,4艘深海鉆井船將在2014年建成。該船可配備150名船員,將入級美國船級社。此外,華彬集團的經(jīng)濟實力早已眾所周知,在已公布的2012胡潤百富榜中,該集團董事長嚴彬以500億元的個人資產(chǎn)排名第4位,他位于北京的著名高檔會所華彬國際大廈里,經(jīng)?梢砸姷礁鲊、大公司董事長和各種各樣的名人出入,甚至連泰國大使館都搬到了那里。
實際上,對華彬而言,“走向海洋”面臨兩個巨大的挑戰(zhàn):一方面,海洋工程是戰(zhàn)略性投資,主要著眼于將來;另一方面,陌生的市場,必須找到合適的人來做,如果不能找到有豐富經(jīng)驗的專業(yè)人士來操盤,成功的可能性就微乎其微。而洛馬不僅在海水溫差發(fā)電領(lǐng)域有著36年的研究經(jīng)驗,它的市場開發(fā)能力以及和各個國家政府的良好關(guān)系也難能可貴。
技術(shù)難度相當大
早在數(shù)年前,中國的海洋專家經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn),中國海水溫差能源開發(fā)利用條件在各類海洋能源中位居首位,既無污染,又取之不盡,而南海溫差能利用最具潛力。分析人士指出,洛馬公司正是看中了這座巨大的能量庫。理論上而言,冷熱水的溫差在16.6度即可發(fā)電,但在實際應用中都在20度以上。凡是南北緯度在20度以內(nèi),熱帶海洋都適合溫差發(fā)電。如西沙群島海域,在5月份測得水深30米以內(nèi)的水溫為30度,而1000米深入只有5度,完全適合溫差發(fā)電。
不過,專業(yè)人士指出,目前洛馬與華彬的合作項目還處于試驗階段,離產(chǎn)業(yè)化尚有一定的距離。在實際操作中,要產(chǎn)生相當規(guī)模的電能,就必須讓表層海水和深層海水流動循環(huán)起來,因此相關(guān)管道材料的設(shè)計、生產(chǎn)難度首當其沖。首先,管道要在深海承受巨大的大氣壓力、不斷搖擺的洋流壓力以及頻繁變化的水溫。一個10兆瓦的此類電站,預計需要一根直徑約4米的大管道。而對100兆瓦的電站,管道直徑直徑需達到10米寬,在水下延伸1000米,這幾乎相當于紐約地鐵隧道寬,兩個半帝國大廈高。
此外,管道必須在現(xiàn)場生產(chǎn)。1000米長、10米寬的管道,如果在工廠制成,再用鐵路或駁船運輸拖入海洋,不但運輸極具挑戰(zhàn),也很難抬升到合適的角度。因此,需要先在海上建造平臺,然后現(xiàn)場制造管道。此外,如此規(guī)模的設(shè)施,還必須考慮環(huán)保和生態(tài)影響。雖然深海當中不會有大量的海洋生物生存,但也需要注意防止生物被卷入管道中,為此,美國環(huán)境保護署正與洛馬公司確定“最大進水量”。
洛馬公司聲明稱,雙方企業(yè)負責人13日簽署合同后,在北京得到了正在首次訪華的美國國務(wù)卿克里的接見?死镌L華期間,中美共同發(fā)表《中美氣候變化聯(lián)合聲明》,強調(diào)發(fā)展綠色能源的重要性,其中就包括海水溫差發(fā)電技術(shù)。分析人士還注意到,海南島是中國重要的海軍基地,但美國媒體和洛馬公司的聲明均未提到建設(shè)發(fā)電廠的具體地點,這也讓這一項目更加令人關(guān)注。
據(jù)悉,華彬集團除了與著名的洛馬公司合作外,同時也與中國國家海洋局第一海洋研究所進行合作。10兆瓦原型OTEC電廠將于今年開始實施全面設(shè)計,明年動工建設(shè)。