浮體式需克服搖擺

計劃在佐賀縣呼子海域開展實證試驗的三井海洋開發(fā)從根本上改進了適合浮體式的發(fā)電機結(jié)構(gòu)。作為三井造船旗下從事海洋開發(fā)業(yè)務(wù)的子公司，該公司建設(shè)了許多作為海上石油和燃氣生產(chǎn)基地的浮體。海上工作經(jīng)驗豐富的事業(yè)開發(fā)部長中村拓樹自稱是“邊維護邊操作海上漂浮工廠的專家”。中村部長認(rèn)為：“通常的風(fēng)車重心高，不適合在浮體上設(shè)置。在海面上，高處的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)會不停搖擺，在海上進行維護并不現(xiàn)實。”

為此，三井海洋開發(fā)通過組合達里厄風(fēng)車與薩沃紐斯水車，開發(fā)出了“浮體式潮流風(fēng)力混合動力發(fā)電機”。達里厄風(fēng)車是一種旋轉(zhuǎn)軸垂直安裝的風(fēng)車，機構(gòu)部分安裝在支柱的底部，因此降低了重心，可在浮體甲板上進行維護。再通過在浮體水面以下的部分安裝無論潮流方向如何，都能保證旋轉(zhuǎn)方向相同的薩沃紐斯水車，就可同時進行潮流發(fā)電。三井海洋開發(fā)用于實證試驗的達里厄風(fēng)車直徑為28米、高50米，與水車相加，最大輸出功率為900千瓦。

在福島海域的實證項目中，開發(fā)可使結(jié)構(gòu)物在海上保持穩(wěn)定的浮體也是一項重要課題。這次，三井造船建造出了承托2000千瓦風(fēng)車的浮體。而且，通過此次項目，日本IHI公司與JFE控股公司合資的造船企業(yè)日本造船聯(lián)合公司（JMU）還將建設(shè)世界上首座海上變電站，以及預(yù)定于2014年設(shè)置的7000千瓦風(fēng)車浮體。

日本造船聯(lián)合開發(fā)的浮體名為“先進浮筒型平臺”，對一種圓柱型浮體進行了改良。工程生命周期事業(yè)本部副本部長大松哲也說：“這種浮體不搖晃，能夠防止構(gòu)成變電站的變壓器內(nèi)部漏油，頗受好評。”即便是風(fēng)速50米的強風(fēng)和五十年一遇的22米大浪，浮體的傾斜度也僅為5～6度。

成為海洋資源開發(fā)的起爆劑

歐洲風(fēng)能協(xié)會（EWEA）預(yù)測，歐洲的海上風(fēng)力設(shè)備容量將在2020年底達到4000萬千瓦，在2030年底達到1.5億千瓦。其增長速度驚人。英國政府為了利用風(fēng)力發(fā)電滿足國內(nèi)3分之1的電力消費，正在推進大規(guī)模海上風(fēng)力計劃，三菱重工也參與了其中的開發(fā)項目。該公司力爭憑借其開發(fā)的油壓驅(qū)動風(fēng)車打入歐洲這一巨大市場。

在歐洲，利用淺灘的著床式風(fēng)力發(fā)電一直是主流，但擔(dān)任福島海域項目顧問的東京大學(xué)教授石原孟主張說：“在不遠的將來，主流將逐漸向浮體式轉(zhuǎn)移，這是顯而易見的。企業(yè)能否在該領(lǐng)域引領(lǐng)世界，要看最近幾年的開發(fā)成果。”

石原教授還說：“應(yīng)當(dāng)把浮體式風(fēng)力發(fā)電打造成日本向海洋開發(fā)國家轉(zhuǎn)型的起爆劑。”包括開發(fā)在海上生產(chǎn)、儲存石油和燃氣的浮體式設(shè)備及系泊技術(shù)在內(nèi)，海洋資源開發(fā)與浮體式海上風(fēng)力有很多相通之處。

日本政府4月公布的《海洋基本計劃》把開發(fā)海洋資源和能源作為了一大支柱。

由于造船需求的減少，日本的造船業(yè)正面臨著困境。規(guī)模約為8萬億日元的普通商船市場在今后也難有大的增長。

相反，海上風(fēng)力的規(guī)模預(yù)計在2020年將從現(xiàn)在的幾千億日元快速擴大到5.7萬億日元。海底油氣田生產(chǎn)需要的海洋資源開發(fā)船也有望擴大到現(xiàn)在的近3倍，達到10.8萬億日元。

其實，日本的造船業(yè)曾經(jīng)在海洋開發(fā)方面吃過苦頭。1980年代中期，日本的造船企業(yè)曾大舉進軍海洋開發(fā)船領(lǐng)域，但家家虧損，多數(shù)企業(yè)不得已選擇了撤退。對于其中的原因，關(guān)系人士解釋稱：“只生產(chǎn)一艘的特殊船建造不適合當(dāng)時以量產(chǎn)為主的日本國內(nèi)造船業(yè)。”在佐賀縣呼子海域開展浮體式風(fēng)力實證試驗的三井海洋開發(fā)是該領(lǐng)域少數(shù)幸存下來的日本企業(yè)之一。

在歐洲，海上風(fēng)力開發(fā)計劃進展順利的基礎(chǔ)在于通過北海油田培育壯大的海洋開發(fā)產(chǎn)業(yè)。倘若日本能夠引領(lǐng)在世界上剛剛起步的浮體式海上風(fēng)力的開發(fā)，不只是風(fēng)車產(chǎn)業(yè)，或許還能夠成為培育海洋開發(fā)產(chǎn)業(yè)的踏板。日本的海上風(fēng)力戰(zhàn)略將會對日本的產(chǎn)業(yè)形成廣泛的影響。