正文 日本海洋科技前沿掃描(2 / 2)

日本在開采海底可燃冰方麵也走在世界前列。2008年3月日本製定的《海洋基本計劃》提出,力爭今後10年實現甲烷水合物(可燃冰)和海底熱水礦床的商業化。

可燃冰在高壓低溫條件下形成,通常存在於大陸架海底地層以及地球兩極的永久凍土帶。日本近海海底是可燃冰寶庫。據估算,其儲藏量約相當於日本國內100年的天然氣消費量。但是,可燃冰被封閉在海底嚴酷的低溫高壓環境下,采掘時一旦甲烷氣體噴出而難以控製的話,後果不堪設想。因此,有必要事先對海底地質條件等進行縝密調查,並謹慎確定采掘地點和方法。

2013年3月,日本經濟產業省宣布成功從日本近海地層蘊藏的可燃冰中分離出甲烷氣體,標誌著可燃冰開采商業化進程邁出關鍵一步。這也是世界上首次成功進行生產實驗。2014年12月,日本經濟產業省資源能源廳宣布,在新潟縣上越近海、秋田和山形近海的3個地點調查了可燃冰分布情況,並且成功采集了包括可燃冰的地質樣本。這是日本政府首次在日本海采集可燃冰樣品。

海上浮體式風力發電

日本福島縣因2011年大地震和福島第一核電站事故而遭受嚴重損失。2011年9月,日本政府正式決定,在福島縣近海建設世界首個漂浮在海麵上的“浮體式”風力發電站。同時,由於陸地風力不夠,風車旋轉頻率過低和環境限製,適宜建立風力發電站的地點較少,因此未來海上風力發電將成為主力。

海上風力發電站包括風車、發電機、軸承等,零件數達到約2萬個,涵蓋的領域很廣泛。建設和保養一座100萬千瓦的海上風力發電站,就可以創造2.2萬人的就業機會。日本政府準備通過優惠政策,吸引零件廠家到災區生產,從而擴大就業。福島縣在離海岸約40公裏的地點,平均風速達到每秒7米以上,風力資源非常豐富,如果建設風力發電站,總輸出功率能夠達到460萬千瓦。

浮體式海上發電站是世界首創,需要應用造船技術。目前,除了挪威正在進行一座浮體式海上風車發電站的實驗外,還沒有將此大規模投入生產的實例。除了依賴船隻以外,還有將基座設在海底的“著床式”發電站,但在水深超過50米的地點,建設費用會大幅增加。日本平淺的海域很少,因此讓風車漂浮在海麵上,利用鎖鏈固定到海底的浮體式構造是普及海上風力發電的關鍵。

以此為目標,日本政府投資了約100億至200億日元,從2013年度開始進行實證實驗,準備用5年時間收集數據,進行海底電纜輸電、與原有輸電網的合作等實驗,然後在2020年擴大到40萬千瓦的規模。這相當於一座核反應堆發電量的1/3。如果實現這一目標,屆時將有60至80座大型風車漂浮在福島海麵上。日本政府的遠期目標是將來將輸出功率擴大到100萬千瓦。

2013年10月,在福島近海,日本環境省建設的實驗用2000千瓦的浮體式風力發電站開始運轉。2014年,這裏又設立了兩座7000千瓦的風車,發電規模達到了合計1.6萬千瓦,成為世界上最大的浮體式海上風力發電站。2015年,日本政府準備建成世界首個大規模集群式風力發電站。

【編輯:王鵬權】