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檀国荣:推动海洋能规模化利用

2025-04-10 17:30来源:中国能源观察作者:檀国荣关键词:海洋能潮汐能海洋能发电收藏点赞

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抓住海洋能发展新机遇

助力海洋经济绿色高质量发展

来源:中国能源观察 作者:中海油研究总院规划信息首席工程师 檀国荣

   在全球能源转型和“双碳”目标的大背景下,海洋能作为一种绿色可再生能源,逐渐走入人们的视野。2月24日,自然资源部、国家发展改革委等六部门联合发布《关于推动海洋能规模化利用的指导意见》(以下简称《意见》)提出,力争到2030年海洋能装机规模达到40万千瓦,并从核算资源潜力、科技创新引领、工程试点示范、产业发展环境、开放合作发展、政策措施保障等方面提出了具体要求和措施,为我国海洋能高质量发展指明了方向。

1发展海洋能是落实海洋强国战略的重要组成部分

   党的十八大报告明确,提高海洋资源开发能力,坚决维护国家海洋权益,建设海洋强国。首次提出了建设海洋强国的目标。以习近平同志为核心的党中央高度重视海洋强国建设。2013年7月30日,中共中央政治局就建设海洋强国研究进行第八次集体学习,习近平总书记在主持学习时强调,建设海洋强国是中国特色社会主义事业的重要组成部分;要进一步关心海洋、认识海洋、经略海洋,推动我国海洋强国建设不断取得新成就。2013年8月,习近平总书记在辽宁考察时强调,要顺应建设海洋强国的需要,加快培育海洋工程制造业这一战略性新兴产业,不断提高海洋开发能力,使海洋经济成为新的增长点。党的二十大报告指出,发展海洋经济,保护海洋生态环境,加快建设海洋强国。

   党中央高度重视海洋能的发展,将其作为国家能源转型和实现“双碳”目标的重要抓手。2022年1月,中共中央政治局就努力实现碳达峰碳中和目标进行第三十六次集体学习,习近平总书记在主持学习时强调,要加快发展有规模有效益的风能、太阳能、生物质能、地热能、海洋能、氢能等新能源。

   为落实党中央决策部署,国家和地方层面相继出台了一系列关于海洋能的政策文件,为海洋能的开发利用提供了有力的政策保障。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》明确提出,推进能源革命,建设清洁低碳、安全高效的能源体系,提高能源供给保障能力。加快建设海洋强国,培育壮大海洋工程装备,推进海洋能规模化利用。《中华人民共和国能源法》明确了海洋能作为可再生能源的法律地位,规定了海洋能开发利用的基本原则和管理制度,为海洋能的开发利用提供了法律保障。

   沿海各省(区、市)也积极响应国家号召,出台了一系列关于海洋能的政策文件,推动本地海洋能产业的发展。例如,浙江省出台了《关于加快海洋能开发利用的实施意见》,明确了海洋能开发利用的总体思路、主要目标和重点任务;山东省也发布了《关于促进海洋经济发展的意见》,将海洋能开发利用作为海洋经济发展的重要内容之一。

2我国海洋能资源丰富,开发利用技术快速发展

   我国拥有1.8万公里海岸线,主张管辖海域面积约300万平方公里。我国海洋能资源极为丰富,近海区域蕴含的海洋能总量约为15.8亿千瓦,技术可开发量近6.5亿千瓦。与全球先进水平相比,我国海洋能开发利用仍处于起步阶段,产业规模相对较小,但发展势头迅猛。近年来,我国在潮汐能、潮流能等部分技术领域取得了世界领先地位,并建设了一批具有示范意义的发电站和工程项目。截至2023年底,我国的海洋能总装机规模超过1.2万千瓦,位居世界第四。

   我国海洋能的总体特征是资源丰富但分布极不均匀。波浪能在空间分布上表现出明显的差异,南方地区沿岸海域的波功率密度高于北方地区沿岸海域;潮流能在浙江省沿岸海域最为丰富,占到全国潮流能总量的50%以上,其次是山东省、江苏省、福建省、台湾省、广东省、海南省和辽宁省,共占全国潮流能总量的38%左右;潮汐能主要与潮差有关,我国近海受天文、径流及海湾形态等多种因素的影响,平均潮差的分布及变化特征较为复杂,总体分布规律为东海最大、黄海和渤海次之、南海最小。近年来,我国在海洋能开发利用方面取得了一系列重大成果,整体水平迈入世界第一方阵。

   在潮汐能方面,潮汐能技术是我国目前最成熟的海洋能发电技术,潮汐能理论装机容量为1.9亿千瓦。1972年建设的江厦潮汐试验电站,是我国首座单库双向型潮汐电站,已实现商业化运行四十余年,截至2025年2月,电站累计发电已超2.55亿千瓦时。

   在潮流能方面,我国潮流能理论平均功率为1400万千瓦,已成为国际上少数几个具备开展潮流能兆瓦级并网项目开发能力的国家之一,技术在稳定性、可靠性、可维护性方面达国际领先水平。我国自主研发制造的首台LHD兆瓦级潮流能“奋进号”发电机组,通过平台式模块化设计,有效提高了潮流利用率和稳定性,率先实现兆瓦级大功率稳定并网发电。自2022年2月成功投运以来,已并网发电超过470万千瓦时,创我国单机新高,入选2024年全球海洋能二十大亮点工程潮流能项目之首。

   在波浪能方面,我国近岸波浪能理论平均功率为1600万千瓦,波浪能丰富区域主要分布在南部沿海地区,主要是福建南部、广东、海南等地,资源蕴藏量占我国波浪能资源的70%以上。深远海波浪能资源相比近海更为丰富。在广东万山,“南海兆瓦级波浪能示范工程”并网运行,为偏远海岛提供稳定绿色能源供应,是全球同类装置首次实现在偏远海岛的应用;“澎湖号”半潜式波浪能养殖网箱作为海洋能和深水养殖结合的创新模式,已在渔业基地开展超过68个月的养殖示范,其集成的海水淡化系统,让该深水养殖平台实现了绿色用电用水自给自足。2023年,全球装机容量最大的1兆瓦“南鲲号”漂浮式波浪能平台成功并入海岛电网。

   在温差能方面,我国温差能资源可供开发的装机容量约为3.7亿千瓦。在海洋温差能技术领域,广州海洋地质调查局和中海油研究总院正在积极开展温差能发电技术的研发工作,以期加快推动我国海洋温差能从小规模试验、示范向工程化应用进程。2023年,中海油研究总院牵头研发设计的50千瓦海洋温差能发电示范装置于广东湛江成功发电,这也是目前国内装机规模最大的温差能发电装置。同年,广州海洋地质调查局在南海完成国内首套20千瓦海洋漂浮式温差能发电装置海试,实现了漂浮式温差能技术的新突破。

3多措并举推动海洋能规模化利用

   尽管我国海洋能产业发展前景广阔,但仍面临诸多问题和挑战。首先,我国海洋能开发利用技术尚不成熟,关键核心技术亟待突破。其次,我国海洋能资源分布广泛但能量密度低,需要建设大规模的基础设施和发电设备才能实现高效利用。此外,海洋能开发利用还面临着资金投入大、回报周期长、市场机制不完善等经济问题,以及海洋环境保护、生态修复等社会问题。为推进海洋能规模发展,全面落实《意见》相关要求,需要采取一系列措施。

   (一)强化海洋能开发保障

   一是深化资源调查评估,精准定位开发区域。号召海洋能企业加大对海洋能资源核算评估的投入,运用先进的卫星遥感、海洋探测等技术,对我国海域的海洋能资源进行全面、细致的勘测。联合科研机构,在东海海域开展海洋能资源专项调查,全面获取关于潮流能、波浪能分布的数据,为后续开发项目的选址提供科学依据。

   二是提升设备运维能力,保障系统稳定运行。面对海洋恶劣环境对设备的挑战,积极研发先进的设备运维技术和管理模式。建立海上设备远程监控系统,实时监测设备运行状态,提前预警潜在故障。同时,组建专业的海上运维团队,配备高性能的运维船只和设备,确保在最短时间内对故障设备进行修复,有效降低设备故障率,保障海洋能开发项目的持续稳定运行。

   三是建立健全海洋能技术的政策法规,解决发展中的“堵点”问题。海洋能技术的发展需要开展海上测试,目前在用海用地、环境观测等方面仍存在较大障碍,需要政策法规的支持。建议多部门协调,出台海洋能技术的用海、用岛政策,简化示范应用申报审批流程,完善海洋能减排量核算方法体系,消除政策与法律法规“堵点”,降低因政策法规缺失导致的多重风险。

   (二)推进海洋能产业发展

   一是加大技术创新,突破关键技术瓶颈。鼓励海洋能企业积极投入研发,聚焦海洋能发电效率提升、设备可靠性增强等关键技术。深度推进海洋能技术创新,突破关键核心壁垒。充分考虑不同种类海洋能的技术发展阶段,针对不同技术成熟度的能源类型,分阶段开展技术创新。对处于产业化前端的潮流能与波浪能,坚持以高校与企业联合体为主的合作模式、以“海能海用”为近期技术导向、产学研用深度融合,力争在共性关键技术上产生重大突破,推动形成海洋能技术创新链。

   二是拓展应用场景,促进产业多元化。进一步探索海洋能的多元化应用,加强海洋能与海上风电、海上油气开发、海水淡化、海上养殖等领域融合应用试点工程建设。在海岛建设海洋能驱动的海水淡化装置,利用潮汐能和波浪能为淡化设备提供能源,解决海岛居民的淡水供应问题。同时,结合海上养殖需求,开发海洋能供电的智能养殖设备,实现养殖环境监测、投喂自动化等功能,拓展海洋能的市场空间。

   三是加强海洋能领域的专门人才培养和引进,促进国际交流与合作。围绕海洋能技术创新开发的核心需求,加强高校与企业间的人才培养合作,精准引进和全方位培养专业人才,实现人才链与产业链、创新链的有效对接。积极开展国内外技术合作交流,学习和借鉴国外成功技术实践和管理经验,提升技术的国际竞争力,实现海洋能技术“走出去”和“引进来”。

   (三)提高海洋能项目经济性

   一是加强产业协同,降低设备制造成本。加强产业链上下游企业协同合作,整合资源,实现规模化生产。鼓励企业联合成立产业联盟,共同研发关键零部件,集中采购原材料,降低设备制造成本。例如,在潮流能发电设备制造中,通过产业联盟的协同,水轮机等关键部件的生产成本可降低30%,提高了海洋能项目的投资回报率。

   二是优化项目运营管理,提高发电效益。运用大数据、人工智能等技术,优化海洋能发电项目的运营管理。通过对海洋能资源的实时监测和数据分析,合理调整发电设备的运行参数,提高发电效率。利用智能运维系统,根据海况和设备状态提前安排维护计划,减少设备停机时间,提高发电效益,增强海洋能在能源市场中的竞争力。

   三是完善海洋能项目投融资机制,确保资金需求得到满足。海洋能产业链条长、资金需求大且融资期限较长,需要持久稳定投资。围绕不同技术成熟度的海洋能开发项目,政府投资应发挥引导作用,激发市场投资活力,引导社会资本与能源企业投资重点产业链和创新链项目,促成产业链利益相关者的商业合作,实现资金链与产业链供需精准对接。

原标题:观点 | 檀国荣:推动海洋能规模化利用
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