8月1日上午9時，岱山秀山南部，海風拂面。海底之下，世界最大的LHD林東模塊化大型海洋潮流能發(fā)電機組，正隨著渦輪水輪機的轉動將潮流能轉化為電能。此刻，渦輪水輪機運行時間已超過120個小時，設備運行平穩(wěn)，發(fā)電曲線完美。“等調試成功，8月底，這些清潔能源將進入萬戶千家”，該項目總工程師林東說。

今年1月初，裝機容量3.4兆瓦的LHD林東模塊化大型海洋潮流能發(fā)電機組總成平臺在浙江舟山下海，這是我國首臺自主研發(fā)生產的裝機功率最大的潮流能發(fā)電機組，由浙江舟山聯合動能新能源開發(fā)有限公司自主研發(fā)而成。7月27日，隨著浮吊船將兩個24米高、230噸重的發(fā)電組模塊精準吊裝至海下總成平臺，潮流能發(fā)電在舟山成為現實。這標志著我國潮流能發(fā)電進入“兆瓦時代”，在海洋潮流能源開發(fā)利用領域走在世界前列。

這幾日，林東收到祝賀不斷。來自省科技廳、省歸國華僑聯合會、歐美同學會等發(fā)來的賀信讓他再次篤定7年前用科技報國的夢想。2009年，為響應省歸國華僑聯合會“海歸創(chuàng)業(yè)導師團”幫助海外高層次人才為國服務的號召，在林東的領銜下，旅美博士黃長征、丁興者等海歸人才齊聚浙江，著手攻關潮流能發(fā)電這一世界性難題。

7年里，歷經無數次失敗，團隊最終研發(fā)成功“模塊化大型海洋潮流能發(fā)電機組”，并用三人姓氏首字母的大寫“LHD”命名。該項目包括總成平臺系統(tǒng)、雙向調節(jié)水輪機渦輪系統(tǒng)及傳動系統(tǒng)、增變速系統(tǒng)及發(fā)電機組系統(tǒng)等15大系統(tǒng)，擁有50多項核心專利，是我國完全自主研發(fā)解決潮流能裝備大型化、實用化世界性技術難題的重大突破。

潮流能發(fā)電是利用海水漲落進行發(fā)電的技術，潮流能因其清潔無污染且可再生，一直受到國內外高度關注。在此之前，我國海洋潮流能發(fā)電機組最大規(guī)模僅為0.3兆瓦。國際上，2008年由英國國家實驗室和SEA GEN公司聯合研發(fā)的潮流能發(fā)電站，裝機容量為1.2兆瓦。且都面臨著無法解決海底維修問題與海上安裝成本昂貴兩大問題。

月球引起了潮漲潮落，賦予了潮水巨大的動能。和風車捕捉風能一樣，在LHD林東模塊化大型海洋潮流能發(fā)電機組中，水下渦輪機恰恰充當了“海底風車”的角色來獲取“潮能”。它的葉輪設計和飛機螺旋槳類似，后面連著齒輪箱，齒輪箱連著發(fā)電機，當潮水襲來，渦輪機就轉起來，同時帶動齒輪旋轉，隨后帶動發(fā)動機運行，發(fā)電機產生的電能再通過電纜傳到岸上匯入電網，送至千家萬戶。相比陸上風機，水下渦輪機還有自身的一些優(yōu)勢。首先，水下渦輪機不會占用陸地空間，風車農場則需要大片的土地。其次，因為水的密度遠大于空氣密度，這意味著相同條件下，轉速、受力面積相同時，渦輪機將會產生更多的電能。最重要的是，由于潮汐有規(guī)律可循，潮能可以進行準確的計算。

林東介紹，LHD研發(fā)團隊的技術路徑，是以水輪機渦輪集成的模式去突破海洋潮流能發(fā)電設備大型化的技術瓶頸，實現海洋潮流能發(fā)電的大面積應用。“之前世界各國科學家在潮流能發(fā)電研發(fā)領域，在突破大型化的路徑上，都是在追求將水輪機渦輪的直徑做大，但這條路徑很可能走不通。”林東告訴記者，由于是首臺裝備，投入的研發(fā)成本巨大，大約花了2億元。“因此即使給我們2元錢的上網電價也很難收回成本。但若將來實現了規(guī)模化，成本將迅速大幅下降，預計20年內可以達到火電的上網電價水平。”

同時，模塊化的自由取放解決了設備維修難題。此外，發(fā)電機組運行穩(wěn)定，可抵抗12級臺風和4米巨浪。“3.4兆瓦的海洋潮流能發(fā)電機組并網發(fā)電后，預計年發(fā)電量可達到600萬千瓦時，相當于3000戶人家一年的生活用電。”林東說。

據悉，根據這一技術路線，下一步發(fā)電機組系統(tǒng)將不斷優(yōu)化提升，未來可以做到單臺總裝機15兆瓦左右。根據現有權威勘測數據，舟山海域潮流能裝機容量可達7000兆瓦，相當于三峽大壩三分之一的裝機容量，投資可達1000億元以上。一旦成功，綠色能源將從舟山海域源源不斷而來，潮流能大規(guī)模開發(fā)將成為現實，這將有可能改變中國的可再生能源利用格局。

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潮流能發(fā)電，相較于傳統(tǒng)水庫式潮汐電站，經濟性更好，對生態(tài)環(huán)境的影響也更小。但是，兆瓦級潮流能發(fā)電機組研發(fā)仍處于探索階段。目前，世界上最先進、規(guī)模最大的在用海洋潮流能發(fā)電站是1.2兆瓦，由英國國家實驗室和SEA GEN公司聯合研發(fā)，于2008年下海發(fā)電并網。在國內，目前研發(fā)的最大海洋潮流發(fā)電機站是0.3兆瓦。但是，從投入成本角度計量，都無法實現大規(guī)模運用。而林東模塊化大型海洋潮流能發(fā)電機組項目的運行，發(fā)電能力相當于英國項目的近3倍，并將為潮流能發(fā)電找到一條更經濟可行的技術路徑。