電能是目前社會(huì)運(yùn)作中主要的能源形式之一，也被認(rèn)為是目前可控能源形式中，兼顧經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、清潔，并且發(fā)展前景廣闊的一種能源?？梢哉f(shuō)，如今我們的日常生活已經(jīng)離不開(kāi)電能，但對(duì)于相關(guān)的研究人員來(lái)說(shuō)，電能產(chǎn)業(yè)還有許多需要改善甚至改變的地方。
電能的獲取需要通過(guò)能量轉(zhuǎn)化來(lái)完成，一般來(lái)說(shuō)潮汐的勢(shì)能、煤炭的內(nèi)能都是理想的轉(zhuǎn)化源頭，而這個(gè)轉(zhuǎn)化的過(guò)程其實(shí)就是我們熟知的發(fā)電。其中，煤電是我國(guó)目前主要的能源形式，這種發(fā)電方式的優(yōu)點(diǎn)在于穩(wěn)定的發(fā)電效率，并且?guī)缀鹾苌偈艿酵饨缫蛩氐母蓴_。但是缺點(diǎn)同樣非常致命——碳排放。盡管電能本身是一種清潔能源，但是煤電因?yàn)榘l(fā)電的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的碳排放，因此煤電也被認(rèn)為是目前主要的碳排放源頭之一。
那么是不是說(shuō)發(fā)電就無(wú)法和“0碳排”關(guān)聯(lián)起來(lái)了呢？答案自然是否定的。事實(shí)上包含前面提到的潮汐能在內(nèi)，以光伏、風(fēng)能、潮汐能為主的可再生能源中，有非常多幾乎不會(huì)產(chǎn)生碳排的能源形式，而這些發(fā)電形式不但更加環(huán)保，也蘊(yùn)含非常大的能源開(kāi)發(fā)潛力，是目前各國(guó)都在重點(diǎn)關(guān)注的技術(shù)領(lǐng)域之一。
事實(shí)上包括我國(guó)在內(nèi)，如今多個(gè)國(guó)家都在著手于煤電向廣義太陽(yáng)能發(fā)電(即包含風(fēng)力發(fā)電、潮汐發(fā)電、光伏發(fā)電在內(nèi)的發(fā)電形式)，并且都有了一定的成果。但在其中，風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電也面臨著一些難題。
我們都知道，無(wú)論是光伏還是風(fēng)電，其發(fā)電過(guò)程都需要環(huán)境的輔助，但受限于經(jīng)濟(jì)和群眾生活需要，其實(shí)可供設(shè)立光伏板或者大型風(fēng)機(jī)的陸面面積非常有限。換言之，如果想要大力發(fā)展風(fēng)電和光伏發(fā)電，就需要尋找一個(gè)可用面積足夠，并且日照時(shí)間充足或者風(fēng)勢(shì)客觀的區(qū)域。而水面光伏和海上風(fēng)電似乎就是一個(gè)理想的方案。
地球表面有71%的面積被水覆蓋，而這些被水覆蓋的面積，其實(shí)在我們的日常生活中，使用率并不高，但相對(duì)的，水面上方遮蓋物少，海面長(zhǎng)年風(fēng)勢(shì)可觀，用來(lái)進(jìn)行光伏發(fā)電或者風(fēng)能發(fā)電都十分理想。
以海上風(fēng)電為例，根據(jù)有關(guān)研究數(shù)據(jù)推算，全球海上風(fēng)電技術(shù)可開(kāi)發(fā)潛力為710億千瓦，其中70%以上位于適合漂浮式風(fēng)電的深水海域，而如果能夠成功在北大西洋上300萬(wàn)平方公里的海面上建立起風(fēng)能產(chǎn)業(yè)，那么發(fā)電量將很好的滿足與周邊國(guó)家乃至全球的能源需求。
當(dāng)然這種理想化的數(shù)據(jù)是需要技術(shù)支持的，目前影響海上風(fēng)電發(fā)展的技術(shù)需求主要有兩方面。一方面是發(fā)電設(shè)備的技術(shù)需求，也就是海上浮式風(fēng)機(jī)的研發(fā)。盡管如今已經(jīng)有多個(gè)國(guó)家給出了合適的發(fā)展方向，并且也實(shí)現(xiàn)了初步的產(chǎn)品研發(fā)，但總體上來(lái)說(shuō)，這類產(chǎn)品仍處于技術(shù)突破階段，面臨的技術(shù)問(wèn)題依舊有待完善。
另一方面是產(chǎn)業(yè)的布局，包括海上發(fā)電區(qū)域的規(guī)劃，設(shè)施的安裝以及輸電網(wǎng)絡(luò)的完善。而這點(diǎn)其實(shí)我國(guó)已經(jīng)有了一定的成果，早在2007年，我國(guó)就已經(jīng)在渤海灣建成了一臺(tái)海上風(fēng)機(jī)，并于同年進(jìn)行使用，此外，在去年我國(guó)還成功研制了抗臺(tái)風(fēng)型海上浮式風(fēng)電機(jī)，并在廣東陽(yáng)江完成安裝。而從整體規(guī)劃來(lái)看，預(yù)計(jì)在2030年前，我國(guó)有望將海上浮式風(fēng)電的價(jià)格控制在與平均上網(wǎng)電價(jià)，并嘗試投入商業(yè)開(kāi)發(fā)階段。
總體上來(lái)說(shuō)，不占用土地資源卻能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的綠色發(fā)電，水面光伏與海上風(fēng)電確實(shí)是一種值得期待的綠色能源產(chǎn)業(yè)，也相信在不遠(yuǎn)的將來(lái)，我們的生活會(huì)被這些技術(shù)所改變。