【日本海洋能源开发】（2）夺回技术失地，新项目纷纷上马

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决定建设日本版EMEC

日本国内也出现了要追上世界潮流的动向。2008年3月，海洋能源资源利用推进机构（OEAJ：Ocean Energy Association Japan）成立，2012年4月改为一般社团法人。其研发的能源包括波浪、海流、潮流、潮汐、温度差、海洋生物及海上风力，力争进一步削减成本，尽早实现商业化。例如，预计波力发电成本到2020年将降至每千瓦时20日元。由东京大学生产技术研究所教授木下健担任会长，会员包括重工企业、风险公司、大学及相关研究人员等。到2012年5月，会员数为49家法人、176名个人。

日本内阁官房综合海洋政策本部由总理大臣担任本部长，相关内阁成员担任委员，如其名称所示，职责就是制定日本的海洋能源政策。综合海洋政策本部于2012年5月25日决定：“力争通过建设大规模综合实证实验海域，在日本稳步实现海洋再生能源的实用化及商业化。”也就是说要建设日本版EMEC。

包括能否为当地所接受在内，日本将在2012年度内确定作为候选地的必要条件，并在计划在2013年度内，针对潮流、波力及温度差发电这3个领域进行征集及选择。由于适合各领域的场所不同，因此预定选择多个场所。为使考虑应征的当地能够顺利地进行调整，必须取得沿岸地区及渔业相关方面等的理解，为此要事先研究制定应对措施，再由当地地方政府进行协调。

日本同时还在具体推进在政府支援下开展实证业务。日本新能源产业技术综合开发机构（NEDO）创设了海洋能源发电实证事业制度，为最长达5年的实证业务提供支援。2011年度，选择了4项系统实证研究及2项关键技术开发。2012年度也选择了2项系统实证研究及2项技术开发。下面介绍NEDO选定的波力发电实证业务。

利用防波堤实现低成本

资料4是三菱重工钢结构工程公司与东亚建设工业公司作为实施主体推进的实证业务。在防波堤朝向大海的一侧安装箱状结构物（空气室），反复拍打海岸的海浪可使空气室内的气压反复上升及下降，利用这个作用力进行发电。该技术与德国福伊特公司的LUMPET类似。并进行了改进，可吸入来自斜前方的海浪等，力争使发电效率成倍增加。每台装置的输出为100千瓦，10台即可构成成1兆瓦的发电站。

资料4. 波力发电系统 出处：三菱重工钢结构工程公司新闻公告

由于可利用陆地一侧的现有设施及基础设施，因此有望削减成本及保持高度可靠性，发电成本大致可实现每千瓦时40日元。利用新建的一体型设施，还可应对灾害。预定在山形县酒田港进行实际验证。

将美国技术用于日本

三井造船公司的实证业务采用了从美国海洋发电科技公司（Ocean Power Technologies，OPT）引进的技术。使浮子漂在海上，随着浮子在海浪的作用下沉浮，密闭空间内的气压也会升降，利用由此产生的作用力进行发电（资料5）。造波装置市场份额位居首位的三井造船将最大限度采用造波及消波技术，以提高发电效率。

资料5. 三井造船正在开发的波力发电系统

OPT的设备有3条系缆，三井造船将其减少到了1根。并且，为了减少海浪带来的冲击，还进行了改进。最初考虑使之位于水面下，以避免海浪的直接冲击，不过现在是延长伸到水面下的桅杆（Spar），使之像挑担偶人一样左右摆动并保持稳定。目前正在开发每台输出为80千瓦的设备“Power Bouy80”（PB80），发电成本大致为每千瓦时40日元。今后将进一步削减成本，力争降到20日元左右。

三井造船考虑将伊豆群岛、小笠原群岛、冲绳、襟裳岬及房总半岛海域作为业务候选地，首先将在伊豆群岛的神津岛周边地区设置1台PB80。2012年着手进行基本设计，从2015年开始实施实验。

大学风险企业开发的陀螺仪型装置

还有一种新方式是不使用空气涡轮机，而是通过陀螺旋转这一纯机械式系统提取海浪能源。在筏形浮体上配备像“陀螺仪”一样的陀螺，通过陀螺轮保持平衡的力，将浮体摇晃的力转变为旋转能。

陀螺仪式波力发电系统利用的是陀螺（旋转）效应。如果倾斜高速水平旋转的圆盘，那么在横向旋转之外，轴本身也会进行纵向旋转，海浪越强，发电的作用力越大。这是Gyro Dynamics公司独有的技术，目前已经在日本及欧美获得专利。

Gyro Dynamics已在和歌山县周参见（SUSAMI）町海域进行了实证试验（资料6）。在装置中，通过马达旋转直径为1米的铁制圆盘，如果受海浪冲击装置倾斜，圆盘便会纵向旋转，并利用这个力旋转发电机。每台的输出功率为50千瓦。发电效率方面，空气涡轮机式约为10％，而该技术设立了20％的目标。Gyro Dynamics和日立造船公司将从2014年起在静冈县伊豆半岛海域正式进行实证实验，力争在2年内实现实用化。

资料6.在和歌山县海域进行实验的陀螺仪式波力发电装置 出处：NEDO《可再生能源技术白皮书》

通过独特的浮体形状及发电吸收能量的效果，还可发挥较高的消波能力。通过设置于港湾入口、养殖场周围以及海浪较高的海岸，还可同时用作消波块。

Gyro Dynamics创建于2009年，是神户大学的风险企业，神吉博名誉教授担任副社长。该公司在日立造船的协助下，力争在2020年开发出100千瓦的装置，计划使发电成本降到每千瓦时20日元。

NEDO作为2012年度的实证业务，还选择了“越浪式”波力发电系统。就是将拍上来的海水储存在蓄水槽中，并从下部放水以旋转涡轮机的方式。一直在进行基础研究的东海大学与协立电机公司等将在静冈县御前崎等地进行该技术的实证实验。

本文介绍了日本开发海洋能源的情况，以及目前正在进行实证实验的主要波力发电业务。下篇文章将介绍潮流、海流及温度差发电领域的相关举措。（日经能源环境网 供稿）