- 波浪能發(fā)電裝置設(shè)計(jì)與制造
- 劉延俊
- 2063字
- 2020-05-29 15:18:06
1.4.2 我國(guó)的波浪能資源
(1)沿岸波浪能資源
據(jù)《中國(guó)沿海農(nóng)村海洋能資源區(qū)劃》(以下簡(jiǎn)稱《區(qū)劃》)利用沿岸55個(gè)海洋站一年(中等波浪)的波浪觀測(cè)資料為代表計(jì)算統(tǒng)計(jì),全國(guó)沿岸的波浪能資源平均理論功率為12.843GW,如表1-3所示。但是,需特別指出,在全國(guó)沿岸有很多已知的著名大浪區(qū),以福建為例,就有臺(tái)山列島、四編列島、閭峽、北茭、梅花淺灘、牛山、大炸、圍頭、鎮(zhèn)海、古雷頭等,其中很多地點(diǎn)因無實(shí)測(cè)資料,故未統(tǒng)計(jì)在內(nèi)。并且《區(qū)劃》波浪能資源計(jì)算所取的代表測(cè)站均為綜合性海洋觀測(cè)站,很多設(shè)在大陸沿岸,甚至在海灣內(nèi),故波浪觀測(cè)資料代表性較差(偏小)。因此,筆者認(rèn)為以上波浪能資源理論功率應(yīng)小于實(shí)際理論功率。另外,臺(tái)灣省四周環(huán)海,沿岸波浪大,波浪能資源豐富,但是因暫缺沿岸的波浪實(shí)測(cè)資料,其波浪能平均理論功率是利用臺(tái)灣島周圍海域的《船舶報(bào)資料》,折算為岸邊數(shù)值后計(jì)算統(tǒng)計(jì)的,未經(jīng)岸邊實(shí)測(cè)波浪資料驗(yàn)證,只能作為臺(tái)灣省沿岸波浪能資源數(shù)量級(jí)的參考。
表1-3 中國(guó)沿岸波浪能資源 MW

波浪能資源分布方面有以下幾個(gè)特點(diǎn)。
①地域分布很不均勻。中國(guó)沿岸的波浪能資源以臺(tái)灣省沿岸最多,為4.29GW,占全國(guó)總量的1/3;其次是浙江、廣東、福建沿岸較多,在1.66~2.05GW,合計(jì)為5.45GW,占全國(guó)總量的42%以上;其他省市沿岸則很少,廣西沿岸最少。
②波浪能功率密度地域分布是近海島嶼沿岸大于大陸沿岸,外圍島嶼沿岸大于大陸沿岸島嶼沿岸。全國(guó)沿岸功率密度較高的區(qū)段是:渤海海峽(北隍城7.73kW/m)、浙江中部(大陳島6.29kW/m)、臺(tái)灣島南北兩端(南灣和富貴角至三貂角6.21~6.36kW/m)、福建海壇島以北(北稀和臺(tái)山5.32~5.11kW/m)、西沙地區(qū)(4.05kW/m)和粵東(遮浪3.62kW/m)沿岸。以上地區(qū)年平均波高大于1m,平均周期多大于5s,是全國(guó)沿岸波功率密度相對(duì)較高,資源儲(chǔ)量最豐富的地區(qū)。其次是浙江南部和北部、廣東東部、福建海壇島以南、山東半島南部沿岸。渤海、黃海北部和北部灣北部沿岸波功率密度最低,資源儲(chǔ)量也最少。
③功率密度具有明顯的季節(jié)變化。由于中國(guó)沿岸處于季風(fēng)氣候區(qū),多數(shù)地區(qū)功率密度具有明顯的季節(jié)變化。全國(guó)沿岸功率密度變化的總趨勢(shì)是,秋冬季較高,春夏季較低。而浙江及其以南海區(qū)沿岸,因受臺(tái)風(fēng)影響,波功率密度春末和夏季(南海5~8月份,東海7~9月份)也較高,甚至?xí)霈F(xiàn)全年最高值,如大陳附近。波功率密度的季節(jié)變化在波功率密度較高的島嶼附近更為顯著,如北隍城、龍口、千里巖、大陳、臺(tái)山、海壇和西沙等。而在大陸沿岸和少數(shù)島嶼,波功率密度的季節(jié)變化相對(duì)較小,如云澳、表角、遮浪和嵊山、南麂、大戢山等,如圖1-4所示。

圖1-4

圖1-4 全國(guó)沿岸波功率密度變化
(2)近海及毗鄰海域的波浪能資源
根據(jù)國(guó)家海洋局的《海洋調(diào)查資料》和國(guó)家氣象局的《船舶報(bào)資料》等多年歷史波浪能資料,采用氣候?qū)W方法,對(duì)渤海、黃海、東海和南海海區(qū)波浪能資源的計(jì)算(所稱黃海、東海、南海均指自然地理意義上的海區(qū)范圍),中國(guó)近海及毗鄰海域的波浪能資源理論總儲(chǔ)量和理論總功率分別為8103TJ和574TW,如表1-4所示。經(jīng)分析研究后認(rèn)為,中國(guó)近海及毗鄰海域?qū)嶋H可供開發(fā)的波浪能有效功率約為理論功率的1‰~1%,即574~5740GW。筆者取中國(guó)近海及毗鄰海域波浪能理論功率的1‰,即574GW作為可開發(fā)裝機(jī)容量。
表1-4 中國(guó)近海及毗鄰海域波浪能資源理論儲(chǔ)量

波浪能資源分布方面有以下幾個(gè)特點(diǎn)。
①緯向分布。由圖1-5和圖1-6可見,中國(guó)近海及毗鄰海域的波浪能儲(chǔ)量和波能功率沿緯向的分布是一致的,它們均有3個(gè)高峰區(qū)。第1個(gè)高峰區(qū)位于9°~14°N,即南海南部(2°~15°N)偏北的大部分海區(qū);第2個(gè)高峰區(qū)位于17°~22°N,即南海北部(15°~22°N)偏北的大部分海區(qū);第3個(gè)高峰區(qū)位于25°~33°N,即基本上是整個(gè)東海海區(qū)。比較3個(gè)高峰區(qū)可見,第1和第2個(gè)高峰區(qū)的量值均大于第3個(gè)高峰區(qū),第1和第2兩個(gè)高峰區(qū)的波能和波功率占我國(guó)近海及毗鄰海域總波能和總波功率的近2/3。

圖1-5 中國(guó)近海及毗鄰海域波能沿緯向分布

圖1-6 中國(guó)近海及毗鄰海域波功率沿緯向分布
②經(jīng)向分布。由圖1-7和圖1-8可見,中國(guó)近海及毗鄰海域波能和波功率沿經(jīng)向的分布基本上也是一致的。與沿緯向分布不同的是,經(jīng)向分布僅有兩個(gè)高峰區(qū)。波能的第1個(gè)高峰區(qū)位于110°~119°E,即大部分南海海區(qū),第2個(gè)高峰區(qū)位于121°~126°E,即黃海和東海的大部分海區(qū)。而波功率的第1個(gè)高峰區(qū)位于109°~118°E,第2個(gè)高峰區(qū)位于120°~125°E。同時(shí),我國(guó)近海及毗鄰海域波能和波功率的約2/3集中于第1個(gè)高峰區(qū),而其余的約一半在第2個(gè)高峰區(qū)。

圖1-7 中國(guó)近海及毗鄰海域波功率沿經(jīng)向分布

圖1-8 中國(guó)近海及毗鄰海域波功率沿經(jīng)向分布
③各海區(qū)的分布。我國(guó)近海及毗鄰海域波浪能資源在各海區(qū)的分布,按理論總波能和總波功率大小排序是:南海南部偏北海區(qū)為2200TJ和141TW,占各海區(qū)總量的24.6%;南海北部偏北海區(qū)為1710TJ和122TW,占各海區(qū)總量的21.3%;東海海區(qū)為1673TJ和117TW,占各海區(qū)總量的20.4%。南海南部偏南海區(qū)、渤海和北黃海最少。按波能密度大小,各海區(qū)的排序是:南海南部偏北海區(qū)、南海北部偏北海區(qū)、東海海區(qū),南海南部偏南海區(qū)、渤海和北黃海最低。按波功率密度大小,各海區(qū)的排序是:南海北部偏北海區(qū)、南海南部偏北海區(qū)、東海海區(qū),南海南部偏南海區(qū)、渤海和北黃海最低。