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當(dāng)潮汐的節(jié)律轉(zhuǎn)化為清潔電力，當(dāng)海浪的起伏點(diǎn)亮海島燈火，中國(guó)正從海洋中收獲“綠色動(dòng)力”。
全球海洋能開(kāi)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(dá)45萬(wàn)億至130萬(wàn)億千瓦時(shí)，相當(dāng)于2023年全球發(fā)電量的1.5至4.3倍，蘊(yùn)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(kāi)展商業(yè)化應(yīng)用外，其他海洋能開(kāi)發(fā)整體仍處于技術(shù)研發(fā)階段。截至2023年底，全球在運(yùn)和在建的海洋能發(fā)電裝機(jī)規(guī)模僅約63.15萬(wàn)千瓦，其中潮汐能占比高達(dá)98%。
面對(duì)這片蔚藍(lán)的能源新邊疆，歐美多國(guó)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(shí)現(xiàn)100兆瓦裝機(jī)，2030年突破1吉瓦。
美國(guó)僅2023年就投入近1000萬(wàn)美元支持7個(gè)海洋能創(chuàng)新項(xiàng)目，2024年更是宣布了一項(xiàng)1.125億美元的波浪能資助計(jì)劃。一場(chǎng)圍繞“藍(lán)色能源”的全球競(jìng)賽已然拉開(kāi)帷幕。
1 中國(guó)進(jìn)擊：從技術(shù)跟跑到全球領(lǐng)跑
“我國(guó)海洋能開(kāi)發(fā)利用技術(shù)，在全世界總體上是居于第一方陣的。”國(guó)家海洋技術(shù)中心主任彭偉在新聞發(fā)布會(huì)上的宣告，標(biāo)志著中國(guó)海洋能技術(shù)實(shí)現(xiàn)了歷史性跨越。從過(guò)去的跟跑，到如今的并跑甚至部分領(lǐng)域領(lǐng)跑，中國(guó)只用了不到二十年。
中國(guó)海域蘊(yùn)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(guó)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(guó)總量的70%以上。
在技術(shù)路線上，中國(guó)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(guó)的潮汐能開(kāi)發(fā)可追溯至1972年建設(shè)的江廈潮汐試驗(yàn)電站。該電站已持續(xù)運(yùn)行四十余年，累計(jì)發(fā)電量突破2.55億千瓦時(shí)。2015年，該電站完成機(jī)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(jī)組無(wú)法兼顧多工況高效運(yùn)行的世界難題。
- 潮流能技術(shù)：舟山海域的LHD兆瓦級(jí)潮流能發(fā)電機(jī)“奮進(jìn)號(hào)”自2022年2月投運(yùn)以來(lái)，并網(wǎng)發(fā)電量已超過(guò)470萬(wàn)千瓦時(shí)，創(chuàng)下中國(guó)單機(jī)運(yùn)行紀(jì)錄。該機(jī)組采用平臺(tái)式模塊化設(shè)計(jì)，入選2024年全球海洋能二十大亮點(diǎn)工程。
- 波浪能技術(shù)：中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所研發(fā)的鷹式波浪能裝置“萬(wàn)山號(hào)”和500千瓦級(jí)“舟山號(hào)”，成功實(shí)現(xiàn)近海與遠(yuǎn)海并網(wǎng)供電。2018年，“先導(dǎo)一號(hào)”平臺(tái)在西沙海域通過(guò)海底電纜并入遠(yuǎn)海海島電網(wǎng)，使中國(guó)成為全球首個(gè)在深遠(yuǎn)海實(shí)現(xiàn)波浪能并網(wǎng)的國(guó)家。
中國(guó)海洋能技術(shù)的快速進(jìn)步源于持續(xù)的技術(shù)攻關(guān)。在波浪能領(lǐng)域，科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)“一種具有半潛船特征的漂浮鷹式波浪能發(fā)電裝置”等專(zhuān)利技術(shù)，解決了裝置效率低、建造維護(hù)成本高等難題。
2 藍(lán)色引擎：中國(guó)海洋能的創(chuàng)新實(shí)踐版圖
在中國(guó)漫長(zhǎng)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(shí)，成為技術(shù)創(chuàng)新的最佳注解。
江廈潮汐試驗(yàn)電站作為我國(guó)首座單庫(kù)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(tái)雙向燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量4.1兆瓦。
運(yùn)行四十余年來(lái)，它積累了世界領(lǐng)先的潮汐能工程經(jīng)驗(yàn)，為萬(wàn)千瓦級(jí)潮汐電站建設(shè)鋪平了道路。
在潮流能領(lǐng)域，舟山LHD項(xiàng)目正引領(lǐng)中國(guó)邁向深藍(lán)。該項(xiàng)目采用創(chuàng)新的平臺(tái)式模塊化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了兆瓦級(jí)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(jìn)百兆瓦發(fā)電機(jī)組項(xiàng)目建設(shè)，計(jì)劃四年內(nèi)完成。
波浪能工程同樣亮點(diǎn)紛呈。中科院廣州能源所的“澎湖號(hào)”半潛式波浪能養(yǎng)殖網(wǎng)箱，開(kāi)創(chuàng)了“能源+養(yǎng)殖”的創(chuàng)新模式。該平臺(tái)已在漁業(yè)基地開(kāi)展超過(guò)68個(gè)月的養(yǎng)殖示范，集成的海水淡化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了綠色用電用水自給自足。
2024年6月投產(chǎn)的“國(guó)能共享號(hào)”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(tái)在福建莆田南日島海域創(chuàng)造了歷史：4兆瓦風(fēng)機(jī)日發(fā)電量可達(dá)9.6萬(wàn)千瓦時(shí)，同時(shí)支撐萬(wàn)立方米水體養(yǎng)殖。
平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了“遠(yuǎn)程監(jiān)控、無(wú)人值守”的運(yùn)維模式，通過(guò)高清攝像系統(tǒng)和手機(jī)APP，漁民可隨時(shí)觀察水下魚(yú)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(guó)內(nèi)可應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)的最大功率海洋溫差能發(fā)電系統(tǒng)。
3 未來(lái)已來(lái)：規(guī)?；_(kāi)發(fā)的新征程
2025年初，自然資源部聯(lián)合五部門(mén)發(fā)布《關(guān)于推動(dòng)海洋能規(guī)?；玫闹笇?dǎo)意見(jiàn)》，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(guó)新型能源體系建設(shè)中的戰(zhàn)略定位，標(biāo)志著海洋能開(kāi)發(fā)進(jìn)入國(guó)家戰(zhàn)略層面。
政策加持下，市場(chǎng)前景一片光明。據(jù)預(yù)測(cè)，到2030年全球海洋能市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)290億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)28%。中國(guó)作為后來(lái)居上者，2021年海洋能源產(chǎn)業(yè)規(guī)模已達(dá)2.5萬(wàn)億元，預(yù)計(jì)到2025年海洋能發(fā)電量將達(dá)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(guó)能共享號(hào)”平臺(tái)已經(jīng)展示了融合發(fā)展的巨大潛力。該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)攻克了14個(gè)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)難題，開(kāi)發(fā)出適用于漂浮式風(fēng)機(jī)的控制算法及平臺(tái)穩(wěn)定控制策略，填補(bǔ)了多項(xiàng)技術(shù)空白。
深遠(yuǎn)海開(kāi)發(fā)將是未來(lái)主戰(zhàn)場(chǎng)。隨著近海資源開(kāi)發(fā)趨近飽和，深遠(yuǎn)海波浪能資源比近海豐富70%以上。國(guó)際能源署海洋能系統(tǒng)技術(shù)合作計(jì)劃預(yù)測(cè)，到2050年全球海洋能源裝機(jī)有望達(dá)到3億千瓦，為全球創(chuàng)造68萬(wàn)個(gè)就業(yè)機(jī)會(huì)，減少5億噸二氧化碳排放。
中國(guó)正重新定義海洋能量的邊界，大海的脈動(dòng)，正轉(zhuǎn)化為中國(guó)能源轉(zhuǎn)型的強(qiáng)勁脈搏。從近海試驗(yàn)到深遠(yuǎn)海規(guī)模化開(kāi)發(fā)，從單一發(fā)電到多產(chǎn)業(yè)融合，中國(guó)海洋能的藍(lán)色革命已然起航。
注：本文由AI生成
