图1 全球海洋能与牧场融合案例区域分布(数据来源:IEA-OES报告2022)
三、多能互补
01 中国 :“澎湖号”近海海水养殖与波浪能及光伏发电项目
中国科学院广州能源研究所开发了一种用于海上水产养殖的波浪能发电系统——“鹰式”。该波浪能发电系统与水产养殖平台“澎湖号”集成,于2019年部署;60千瓦的波浪能和60千瓦的太阳能为宿舍、自动投饵、监测、运输、制冰以及其他生产设备(包括海水淡化)提供动力。海上试验已取得成功,并表明50至100千瓦的波浪能发电系统能够满足10,000至20,000立方米的海上网箱的能源需求。
图2 澎湖号海洋牧场养殖平台(图片由中科院广州能源研究所提供)
02 新加坡:多层漂浮式海洋牧场与光伏、潮汐能和波浪能项目
多层漂浮式海洋牧场(MFF)起源于以往的漂浮式养殖平台,并结合了多种基本的养殖模式,包括养殖鱼类的水产养殖、种植蔬菜的鱼菜共生以及种植土壤作物如蘑菇的传统农业。MFF 根据养殖类型分在适宜的层,每一层都只有一种养殖类型。例如,较低的层用于养殖鱼类;中层用于养殖对光照要求较低的作物,如蘑菇、鸡蛋和家禽;而较高层由于能更直接地接受阳光照射,用于种植绿叶蔬菜和其他蔬菜,如西红柿。MFF 预计年用电量达22,210,000千瓦时/年,即约61,000千瓦时/天。要满足MFF供电需求,根据新加坡相关机构估算,单纯采用太阳能(通过光伏板)作为发电方式只能满足约3%至5%的能源需求,且需要超过9公顷的海域覆盖太阳能光伏板,这对于海域资源紧张的新加坡来说难以实现。因此,新加坡正在研究海洋能(包括潮流能和波浪能),以使能源系统实现多能互补,并有可能提升经济性。
03 法国:ERSEO近岸牡蛎养殖与光伏、潮流能项目
自2020 年以来,Guinard Energies Nouvelles公司一直在推进“可再生能源助力牡蛎养殖”(ERSEO)项目,旨在为牡蛎养殖场提供可再生能源。该公司一直在研究法国西北部牡蛎养殖场的能源需求。2019年,该公司在河口环境中对其20千瓦的P154潮流能涡轮机进行了测试和验证。在ERSEO项目中,将于2022年进行第二次试验,以太阳能光伏和潮流能涡轮机相结合的方式为牡蛎养殖船供电。
图3 吉纳尔新能源公司的P154 型潮汐涡轮机正在埃特尔河口安装
(图片由吉纳尔新能源公司提供)
编译:倪晨华,校对:张多,排版:张多
信息来源:Freeman, M.C., Garavelli, L., Wilson, E., Hemer, M., Abundo, M.L., Travis, L.E. 2022. Offshore Aquaculture: a Market for Ocean Renewable Energy. Report for Ocean Energy Systems (OES). April 2022.