近日,国际新能源领域专家、解放军理工大学博士郑崇伟做客江苏省国际科技合作中心“科技咖啡馆”,作了一场精彩的报告。他认为海洋开发意义重大,构建“海洋大数据”刻不容缓。
强有力的“蓝色能量”
“当今各个发达国家都特别注重能源战略,因为资源越来越缺乏,资源缺乏往往会引发环境危机,甚至还会引发战争冲突。”郑崇伟认为,近年来美国展开一系列军事行动,不仅仅是为了维护其“世界霸主”的地位,在很大程度上,也是为了掠夺资源。据了解,我国解决能源问题,一方面通过平等贸易往来引进能源;另一方面,就是积极开发利用新能源。
海洋蕴藏着巨大的能量,曾有专家估算,海洋上一个弱小的气旋相当于100万吨级的氢弹;一个中等强度的台风,相当于10亿吨烈性炸药。“虽然以我们现在的科技,还没有办法把台风利用起来,也无法引导它的路径,但如果我们在局部区域把握它的特征,再小范围地利用它、引导它,将获得‘海量’风能。”郑崇伟介绍,海洋能通常包括潮汐能、波浪能、海洋温差能、海洋盐差能和海流能等,根据联合国教科文组织的统计数据,这5种海洋能的总量为766亿千瓦,相当于25万个秦山核电站的发电功率。不仅如此,广义的海洋能还包括海洋上空的风能、海洋表面的太阳能以及海洋生物质能等。
“利用陆上风能发电的技术已较成熟,但是它有个‘转化效率低’的问题,同样是风能,海上要比陆上丰富得多,有数据显示,在离岸十公里的情况下,海上可用风能是陆地上的三倍。”郑崇伟介绍。
军民两用的前景
开发海洋能有什么样的意义?郑崇伟认为,开发海洋能具有军民两用的前景,非同小可。
郑崇伟举例说,单就海浪发电而言,在军事应用方面具有高隐蔽性、防破坏能力强的特点。“目前,美军已在夏威夷开展海浪发电的试验,建立了水下充电站,这样一来,潜艇不用浮出水面就可以充电,在增强其续航能力的同时,也提高了隐蔽能力。”郑崇伟介绍,同时,通过大面积、散点布设海浪发电装置,即使在战时遭到破坏,只要还有少量散点在工作,就能够保证电力的不间断供给。
在民用方面,能源危机已经成为制约全球持续发展的瓶颈,为此我国采取了“西电东送”、大力开发核电等措施,即便如此,电力供应仍有很大的缺口,尤其是作为经济中心的沿海地区。郑崇伟认为,发挥沿海、边远海岛的海洋能优势,大力开展海浪发电、海上风电,可缓解资源危机、环境危机,促进可持续发展。此外,海浪发电、海上风电,可打破岛礁的电力、淡水困境,保护岛礁脆弱的生态,为岛礁国防工程、旅游观光、深远海开发利用等提供支撑。
“海洋大数据”支撑“海之梦”
我国的“海之梦”是由“海洋大国”向“海洋强国”转变,其中,海洋强国是指在开发海洋、利用海洋、保护海洋、管控海洋方面都拥有强大综合实力的国家。在郑崇伟看来,当我国建成全球具有影响力的“海洋数据库”之时,就是“海之梦”实现之时。
“要开发、利用海洋,首先就要掌握它的特征,要了解它的特征,就必须依靠各种数据。而这些数据并不是光靠脑袋想就能出现的,通过计算获得的数据才能让人信服。”郑崇伟介绍,目前在国际上有5个知名的海洋数据机构,分别是美国国家海洋和大气管理局、美国国家大气研究中心、美国国家环境预报中心、美国国家数据浮标中心、欧洲中期天气预报中心,“非常遗憾,我们国家目前还没有像欧美这样系统的海洋数据中心。”
郑崇伟介绍,他曾带领团队计算了“海上丝路”的30年一遇、50年一遇和100年一遇的海浪极值风速和极值波高,“这些数据给防波堤的建设高度提供了科学依据,因为防波堤就算只加高一米,它的成本也非常之高,有了我们这个数据,工程人员就能参照得出各区域防波提的建设高度。”郑崇伟认为,与此类似,要开发利用海洋能,激活“蓝色能量”,首先就要科学系统地评估,而评估归根到底需要海洋大数据的支撑。