中國波浪能、潮流能、潮差能運行裝機規模分別居全球第一、第二和第三 海洋能技術突破驅動全球規?;傊?/b> | |||
2025/5/17 10:06:02 要聞 | |||
海洋能是重要的綠色可再生能源,包括潮汐能(含潮差能和潮流能)、波浪能、溫差能、鹽差能等。據《中國能源報》記者不完全統計,1—4月已有幾十項有關波浪能、潮汐能的發明專利在國家知識產權局提出申請,其中包括氣動式波浪發電消浪裝置、利用波浪能的漂浮式海上發電用維護、電子設備及存儲介質等。 從2022年我國首臺兆瓦級潮流能發電機組“奮進號”成功投運,到2023年我國首個單臺裝機功率1兆瓦的漂浮式波浪能發電裝置“南鯤號”成功并網,近年來我國海洋能技術迎來快速發展。與此同時,海外圍繞波浪能、潮汐能等海洋能技術研發和投資也在持續升溫,澳大利亞、英國等國都在推進相關技術研發和商業部署。 ■■我國海洋能規?;眉铀?/div> 我國在波浪能、潮汐能等多個領域實現了從跟跑、并跑到趕超的突破,技術從前期的實驗室研究逐步走向了工程實用化,處于產業化、規?;年P鍵時期。根據自然資源部《2024年中國海洋經濟統計公報》,2024年全國海洋生產總值首次突破10萬億元,潮流能、波浪能等海洋能研發穩步推進。 國家海洋技術中心主任、黨委書記彭偉指出,立足我國海洋能資源特性,我國先后布局實施一批潮流能、波浪能規?;痉豆こ添椖?,截至目前,我國波浪能、潮流能、潮差能運行裝機規模分別居全球第一、第二和第三,海洋能裝備與國際先進水平基本同步,積累了較豐富的工程技術經驗,為實現規?;玫於肆己没A。 去年9月,我國首套發電功率達到100千瓦并通過中國船級社審核認證的可自航波浪能發電平臺——“集大4號”可自航混流氣動式波浪能發電平臺正式下水。該平臺擁有多項獨立知識產權核心技術,能夠高效地俘獲波浪能,并具有更寬的波浪響應頻帶寬度,提高了波浪能的轉換和傳遞效率。同時,該平臺還配備了完整的油電混合驅動裝置、舵機和駕駛裝置,能夠以一定航速自由航行于海面,靈活前往任何需要的海域進行發電,且具備有效躲避臺風的能力。 2月,自然資源部、國家發展改革委、工業和信息化部、財政部、中國科學院、國家能源局六部門聯合發布《關于推動海洋能規?;玫闹笇б庖姟分赋?,力爭到2030年,海洋能裝機規模達到40萬千瓦,建成一批海島多能互補電力系統和海洋能規?;痉豆こ?。其中,探索潮流能、波浪能開發利用前沿技術,支持兆瓦級潮流能發電、波浪能發電以及大功率溫差能綜合利用等關鍵核心裝備技術攻關等;實施百兆瓦級潮流能重點工程,在潮流能資源富集區域,支持將潮流能發電作為沿海地區及海島綠色能源補充解決方案之一;推進波浪能規?;?,在波浪能資源富集區域,穩步推進建設兆瓦級波浪能規?;圏c工程。 ■■海洋能技術研發和創新不斷 中國石油企業協會《中國低碳經濟發展報告藍皮書(2023—2024)》指出,2024年全球海洋能裝機容量穩步提升,波浪能、潮汐能等技術取得顯著突破。 根據美國能源信息署數據,美國沿海波浪理論年發電潛力高達2.64萬億千瓦時,相當于2023年全美公用事業規??偘l電量的63%。歐洲、日本、澳大利亞和新西蘭海岸也有巨大的波浪能發電潛力,其中歐洲波浪能年發電潛力估計高達2800太瓦時,約是2023年全球核電發電量的107.6%。 當前,歐盟已出臺政策措施鼓勵更多的波浪能項目,目標是2030年前開發1吉瓦的產能,2050年前開發40吉瓦的產能。去年9月,美國能源部水力發電技術辦公室表示,將在未來5年為波浪能開發和測試提供高達1.125億美元資金,這是迄今美國對波浪能最大投資。 3月,西澳大學海洋能源研究中心研究團隊宣布,在澳西南海岸奧爾巴尼海域測試一個名為MooredMulti-ModeMultibody的新型波浪能轉換器?!蹲匀弧菲诳赋?,該裝置采用鉸接浮筒連接雙鋼架結構設計,浮筒隨波浪起伏運動時,鋼架會像蝴蝶翅膀般上下扇動,帶動鉸接處發電機產生電能。 西澳大學海洋能源研究中心指出,波浪能技術當前仍呈現零散突破狀態,開放共享原則將推動研發進程。西澳大學海洋能源研究中心主任克里斯托夫·高丹表示:“以往波浪能產業各自為戰,我們是首個完全開放信息的波浪能項目,將公開分享所有經驗教訓、采集數據及發電成果。” 英國作為波浪能發電技術研究和應用的領先國家之一,擁有多個波浪能發電示范項目。此外,英國還擁有全球第二大潮汐差,一直希望通過潮汐發電獲得長期可靠電力并強化海岸防護。英國蘭卡斯特大學日前提出一個潮汐發電方案,可以抵御海平面上升對棲息地與海岸線威脅。 ■■高成本是影響商業落地關鍵 國際能源署預計,到2050年全球海洋能源裝機有望達到300吉瓦、發電量將達到87太瓦時,為全球創造68萬個就業機會,減少5億噸碳排放,貢獻3400億美元的總增加值。波浪能、潮汐能等海洋能源技術突破將對全球脫碳進程產生深遠影響,包括為缺乏穩定電網的沿海及島嶼社區提供清潔替代方案、為人工智能帶來的“電力饑渴”提供高效供能解決方案等。 以波浪能為例,相較于“風光”發電的波動性,波浪能可以提供穩定的基荷電力,這將極大增強可再生能源占比提升后的電網韌性,大幅降低對鋰離子電池等儲能技術的依賴。不過,波浪能技術仍面臨成本高企、安裝復雜、并網困難等商業化障礙。一方面,波浪能的能量特性復雜多變,其波高、波長、周期等參數隨時間和空間的變化較大,這給波浪能發電裝置的設計和優化帶來了很大的困難。另一方面,波浪能發電裝置長期處于惡劣的海洋環境中,受到海水腐蝕、海浪沖擊、海生物附著等多種因素的影響,其可靠性和耐久性面臨嚴峻挑戰。更重要的是,波浪能發電裝置研發、制造、安裝和維護產生的高成本,仍是制約其大規模商業化落地的關鍵因素。 當前,全球多國通過技術創新、規?;渴?、政策支持及跨領域協同等策略破解波浪能、潮汐能等海洋能開發的高成本難題。根據《關于推動海洋能規?;玫闹笇б庖姟?,我國引導央企投入海洋能開發利用,鼓勵各類金融機構依法合規加大支持力度。鼓勵民營企業和社會資本投入海洋能開發利用。美國和歐盟在資金補貼與市場機制方面下功夫,法國朗斯潮汐電站就是通過政府補貼實現電價0.10歐元/千瓦時,接近陸上風電水平。 規?;峭苿雍Q竽荛_發成本下降的最有效路徑。根據國際能源署海洋能系統技術合作計劃預測,按照全球1.8億千瓦潮流能部署規模,以12.5%適度成本下降率估算,預計可在2049年實現平價上網,并拉動直接投資1700億美元。
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