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杜安環(huán)保
當(dāng)潮汐的節(jié)律轉(zhuǎn)化為清潔電力，當(dāng)海浪的起伏點亮海島燈火，中國正從海洋中收獲“綠色動力”。
全球海洋能開發(fā)浪潮正洶涌而至。根據(jù)最新研究數(shù)據(jù)，全球海洋能發(fā)電潛力高達45萬億至130萬億千瓦時，相當(dāng)于2023年全球發(fā)電量的1.5至4.3倍，蘊藏著改變世界能源格局的驚人力量。
然而截至目前，除潮汐能已開展商業(yè)化應(yīng)用外，其他海洋能開發(fā)整體仍處于技術(shù)研發(fā)階段。截至2023年底，全球在運和在建的海洋能發(fā)電裝機規(guī)模僅約63.15萬千瓦，其中潮汐能占比高達98%。
面對這片蔚藍的能源新邊疆，歐美多國已率先布局。歐盟《近?？稍偕茉磻?zhàn)略》設(shè)定了雄心勃勃的目標(biāo)：到2025年實現(xiàn)100兆瓦裝機，2030年突破1吉瓦。
美國僅2023年就投入近1000萬美元支持7個海洋能創(chuàng)新項目，2024年更是宣布了一項1.125億美元的波浪能資助計劃。一場圍繞“藍色能源”的全球競賽已然拉開帷幕。
1 中國進擊：從技術(shù)跟跑到全球領(lǐng)跑
“我國海洋能開發(fā)利用技術(shù)，在全世界總體上是居于第一方陣的。”國家海洋技術(shù)中心主任彭偉在新聞發(fā)布會上的宣告，標(biāo)志著中國海洋能技術(shù)實現(xiàn)了歷史性跨越。從過去的跟跑，到如今的并跑甚至部分領(lǐng)域領(lǐng)跑，中國只用了不到二十年。
中國海域蘊藏著豐富的海洋能資源。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，浙江省沿岸的潮流能資源占全國總量的50%以上，主要富集于杭州灣和舟山海域。而波浪能則主要分布在福建南部、廣東、海南等南部沿海，占全國總量的70%以上。
在技術(shù)路線上，中國選擇了“兩條腿走路”的策略：一方面深耕潮汐能等成熟技術(shù)，另一方面在潮流能、波浪能等新興領(lǐng)域?qū)で笸黄啤?br />
- 潮汐能技術(shù)：作為最成熟的海洋能發(fā)電方式，中國的潮汐能開發(fā)可追溯至1972年建設(shè)的江廈潮汐試驗電站。該電站已持續(xù)運行四十余年，累計發(fā)電量突破2.55億千瓦時。2015年，該電站完成機組改造，安裝了世界首創(chuàng)的“三葉片六工況”轉(zhuǎn)輪，解決了傳統(tǒng)四葉片機組無法兼顧多工況高效運行的世界難題。
- 潮流能技術(shù)：舟山海域的LHD兆瓦級潮流能發(fā)電機“奮進號”自2022年2月投運以來，并網(wǎng)發(fā)電量已超過470萬千瓦時，創(chuàng)下中國單機運行紀(jì)錄。該機組采用平臺式模塊化設(shè)計，入選2024年全球海洋能二十大亮點工程。
- 波浪能技術(shù)：中國科學(xué)院廣州能源研究所研發(fā)的鷹式波浪能裝置“萬山號”和500千瓦級“舟山號”，成功實現(xiàn)近海與遠(yuǎn)海并網(wǎng)供電。2018年，“先導(dǎo)一號”平臺在西沙海域通過海底電纜并入遠(yuǎn)海海島電網(wǎng)，使中國成為全球首個在深遠(yuǎn)海實現(xiàn)波浪能并網(wǎng)的國家。
中國海洋能技術(shù)的快速進步源于持續(xù)的技術(shù)攻關(guān)。在波浪能領(lǐng)域，科研團隊通過“一種具有半潛船特征的漂浮鷹式波浪能發(fā)電裝置”等專利技術(shù)，解決了裝置效率低、建造維護成本高等難題。
2 藍色引擎：中國海洋能的創(chuàng)新實踐版圖
在中國漫長的海岸線上，一系列海洋能示范工程正從圖紙變?yōu)楝F(xiàn)實，成為技術(shù)創(chuàng)新的最佳注解。
江廈潮汐試驗電站作為我國首座單庫雙向型潮汐電站，不僅是工業(yè)遺產(chǎn)，更是活著的技術(shù)博物館。該電站安裝了6臺雙向燈泡貫流式水輪發(fā)電機組，總裝機容量4.1兆瓦。
運行四十余年來，它積累了世界領(lǐng)先的潮汐能工程經(jīng)驗，為萬千瓦級潮汐電站建設(shè)鋪平了道路。
在潮流能領(lǐng)域，舟山LHD項目正引領(lǐng)中國邁向深藍。該項目采用創(chuàng)新的平臺式模塊化設(shè)計，實現(xiàn)了兆瓦級大功率穩(wěn)定并網(wǎng)發(fā)電。更令人振奮的是，浙江已著手推進百兆瓦發(fā)電機組項目建設(shè)，計劃四年內(nèi)完成。
波浪能工程同樣亮點紛呈。中科院廣州能源所的“澎湖號”半潛式波浪能養(yǎng)殖網(wǎng)箱，開創(chuàng)了“能源+養(yǎng)殖”的創(chuàng)新模式。該平臺已在漁業(yè)基地開展超過68個月的養(yǎng)殖示范，集成的海水淡化系統(tǒng)實現(xiàn)了綠色用電用水自給自足。
2024年6月投產(chǎn)的“國能共享號”則代表了跨界融合的新高度。這座全球首座風(fēng)漁融合浮式平臺在福建莆田南日島海域創(chuàng)造了歷史：4兆瓦風(fēng)機日發(fā)電量可達9.6萬千瓦時，同時支撐萬立方米水體養(yǎng)殖。
平臺實現(xiàn)了“遠(yuǎn)程監(jiān)控、無人值守”的運維模式，通過高清攝像系統(tǒng)和手機APP，漁民可隨時觀察水下魚群狀態(tài)。
在溫差能領(lǐng)域，2023年9月，中海油研究總院牽頭研發(fā)的50kW海洋溫差能發(fā)電系統(tǒng)在廣東湛江成功發(fā)電，峰值功率超出預(yù)期10%以上。這是目前國內(nèi)可應(yīng)用于工程設(shè)計的最大功率海洋溫差能發(fā)電系統(tǒng)。
3 未來已來：規(guī)?；_發(fā)的新征程
2025年初，自然資源部聯(lián)合五部門發(fā)布《關(guān)于推動海洋能規(guī)模化利用的指導(dǎo)意見》，為海洋能產(chǎn)業(yè)按下加速鍵。這份綱領(lǐng)性文件明確了海洋能在我國新型能源體系建設(shè)中的戰(zhàn)略定位，標(biāo)志著海洋能開發(fā)進入國家戰(zhàn)略層面。
政策加持下，市場前景一片光明。據(jù)預(yù)測，到2030年全球海洋能市場規(guī)模將超過290億美元，年復(fù)合增長率高達28%。中國作為后來居上者，2021年海洋能源產(chǎn)業(yè)規(guī)模已達2.5萬億元，預(yù)計到2025年海洋能發(fā)電量將達到800.6億千瓦。
技術(shù)創(chuàng)新將聚焦三大方向：
- 降低成本：當(dāng)前海洋能發(fā)電成本顯著高于風(fēng)電和光伏，如波浪能發(fā)電成本是傳統(tǒng)可再生能源的2-3倍
- 提升可靠性：解決設(shè)備在惡劣海洋環(huán)境中的生存能力
- 多元融合：探索“海洋能+風(fēng)電”“海洋能+養(yǎng)殖”“海洋能+海水淡化”等創(chuàng)新模式
“國能共享號”平臺已經(jīng)展示了融合發(fā)展的巨大潛力。該項目團隊攻克了14個專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)難題，開發(fā)出適用于漂浮式風(fēng)機的控制算法及平臺穩(wěn)定控制策略，填補了多項技術(shù)空白。
深遠(yuǎn)海開發(fā)將是未來主戰(zhàn)場。隨著近海資源開發(fā)趨近飽和，深遠(yuǎn)海波浪能資源比近海豐富70%以上。國際能源署海洋能系統(tǒng)技術(shù)合作計劃預(yù)測，到2050年全球海洋能源裝機有望達到3億千瓦，為全球創(chuàng)造68萬個就業(yè)機會，減少5億噸二氧化碳排放。
中國正重新定義海洋能量的邊界，大海的脈動，正轉(zhuǎn)化為中國能源轉(zhuǎn)型的強勁脈搏。從近海試驗到深遠(yuǎn)海規(guī)?；_發(fā)，從單一發(fā)電到多產(chǎn)業(yè)融合，中國海洋能的藍色革命已然起航。
注：本文由AI生成
