海洋潮流能示范應用與展望

杭州林東新能源科技股份有限公司董事長兼總工程師 林東

杭州林黃丁新能源研究院有限公司副總裁 姜芳

浙江舟山聯合動能新能源開發有限公司行政部部長 陳海波

海洋能，特別是海洋潮流能，具有儲量巨大、清潔無污染、取之不盡、用之不竭等突出優點。與太陽能、風能相比，海洋能規律性強、不占用陸地，在國際上被譽為“藍色油田”和“海上沙特阿拉伯”，是非常理想的可再生能源，是新一輪能源產業革命的重要方向。

海洋潮流能應用助力能源低碳轉型

潮流能作為清潔無污染的綠色可再生新能源，具有儲量大、分布廣、可預測性強、環境污染小等特點，開發利用潮流能對加快能源結構轉型、降低環境污染具有重要的現實意義。新型潮流能發電裝置作為一種開放式的海洋能量捕獲裝置，不像傳統潮流能發電站那樣需搭建大壩，也無需巨額的前期投資。利用該裝置發電時，由于葉輪轉速慢，各種海洋生物仍可以在葉輪附近流動，同時不會產生大的噪聲，不影響人們的視覺環境，因此可以保持良好的地域生態環境。

海洋潮流能應用需科技先行

海洋潮流能的開發，涉及學科領域多，且交叉密切，其示范電站的建設，由于海底地形千變萬化，無論是初期選址還是海洋環境、水文、地質具體數據的測量，再到基礎工程的建設，整個過程跨越了多個研究階段，難度非常大。而大功率海洋潮流能發電機組穩定發電、可靠運行更是重大難題，也是主要發達國家爭先布局的新能源科技焦點和產業熱點。

浙江省是海洋潮流能資源大省，早在2005年10月6日，時任浙江省委書記習近平同志就極具前瞻性地對海洋能開發作出批示：潮汐能開發利用符合發展方向，我省又具有優越的開發條件，雖一時不能成為主要能源，但從現在起應推動潮汐能的開發，使其走在全國前列。

在習總書記批示精神指引下，自2009年開始，杭州林東新能源科技股份有限公司（簡稱LHD）研發團隊，歷時8年成功研發了由15個系統構成的世界首臺“3.4兆瓦LHD模塊化大型海洋潮流能發電機組”系統群，申請并已獲授權的國際國內專利合計63 項，其中發明專利27 項，國外發明專利13項，擁有完整自主知識產權，屬于完全由我國自主研發的科技原始創新項目。2016年7月27日，LHD海洋潮流能發電項目首期裝機1兆瓦機組在舟山順利下海發電，2016年8月26日成功并網。2017年5月25日開始，該發電機組實現全天候發電并網。截至2020 年12 月底，該機組已發電并網連續運行超過43個月，累計發電總量超過200 萬千瓦時，實現了大功率發電、穩定發電、并入電網三大跨越。在持續穩定發電并網時間上，我國LHD海洋發電項目領跑世界。

2018年11 月29 日和2018 年12月29日，LHD 海洋潮流能發電項目第二代裝機400千瓦機組、第三代裝機300千瓦機組相繼下海發電。目前，LHD項目4個投運機組模塊已全面涵蓋當前國際上潮流能發電機主流機型，總投運裝機達到1700 千瓦，裝機規模和科技水平領先世界。與國際主流技術相比，LHD 海洋發電項目采用了“平臺式+模塊化+集成化”的科學路徑，有效破解了海上安裝、運行維護、垃圾防護、電力輸送等關鍵問題，具有裝機功率大、資源利用率高、環境友好性強、海域兼容性好、項目可復制性強等特點，有望在國際上率先實現商業化運行。2017年10月20日，專家委員會對LHD項目進行了科技成果鑒定，與會專家一致評價LHD 項目成果達到國際領先水平，并一致建議2016 年8月26 日為中國海洋潮流能發電并網日。

LHD 海洋潮流能項目保持43 個月不間斷運行的數據，充分展現了我國海洋可再生能源的建設成果。而2021 年，對于LHD 的研發團隊來說，更是無比關鍵的一年，LHD第四代裝機1.6兆瓦機組“奮進號”將于2021年初下海發電并網，這也是建設中國潮流能兆瓦級機組的開局之年。我們也相信，兆瓦級潮流能機組的研發不是終點，而是新奮斗的起點。從此刻開始，到2025年，也是“等不起、慢不得”的關鍵5年，對保持我國海洋潮流能的國際領先地位極為重要。

全球海洋潮流能發展現狀

海洋潮流能開發在世界范圍內受到重視，海洋潮流能行業熱度不斷上升，全球主要經濟體紛紛制定海洋能科技相關發展規劃，不斷增加投入，推進海洋潮流能開發的快速發展。

加拿大政府向新斯科舍省可持續海洋能源公司（SME）提供2850 萬美元，用于支持加拿大第一個漂浮式潮流能陣列項目。這是加拿大政府有史以來最大的一次潮流能項目投資，旨在支持可再生能源技術創新，為加拿大清潔能源增長提供動力，以及在新冠肺炎疫情流行的環境下創造就業振興當地經濟。

2020 年12 月1 日，歐洲海洋能源行業組織（OEE）的首席執行官雷米·格呂埃和國際可再生能源署（IRENA）的總干事弗朗西斯科·凱莫拉在年度歐洲海洋能源展覽會上簽署了諒解備忘錄（MoU）。通過在歐洲和全球范圍內推廣正確的政策激勵措施和創新的商業模式，該伙伴關系將加深現有合作，以加速海洋能源技術的商業化。

2020 年9 月，歐洲海洋能技術與創新平臺（ETIP Ocean）發布了《海洋能戰略研究與創新議程》。該議程指出，2021～2025年將實施的關鍵研究創新優先事項及相關預算共計10.06 億歐元（79.4 億人民幣），旨在推進海洋能技術發展并大幅降低成本，到2050 年實現“氣候中性”歐洲。

2020年7月，愛米克公司（EMEC）與韓國海洋科學技術研究所（KIOST）達成協議，幫助KIOST開發其潮流能試驗場。KIOST正在韓國西南海域建設并網的潮流能試驗場——韓國潮流能中心（K-TEC），測試能力可達4.5 兆瓦。

2020 年7月，OEE發布了《海洋能——歐洲重要的新興產業》愿景文章。該愿景指出，海洋能的部署潛力巨大。據預測，到2030 年歐洲的潮流能部署裝機將達220萬千瓦，波浪能達42.3 萬千瓦；到2050 年，整個歐洲的潮流能和波浪能裝機將達100吉瓦，可滿足歐洲當前10%的電力需求，即每年9400 萬戶家庭用電量。潮流能開發產業發展再次加速。

我國海洋潮流能應用建議及展望

面向2035 年遠景目標，我國海洋科技發展面臨重大需求和嚴峻挑戰，我們可以把握以下重大機遇：浙江省舟山海域是我國潮流能最豐富的地區，推進舟山百兆瓦潮流能規模化示范工程建設并實現并網運行，通過潮流能規模化開發利用，提升裝備性能、降低開發成本，研究提出潮流能上網電價建議，加快推進潮流能產業發展配套政策的出臺。研究規模化潮流能發電場建設相關標準規范，支持建設“潮流能產業示范區”，完善公共支撐服務平臺建設，帶動產業集聚，緊扣海洋能產業發展的技術需求，推動產業的轉型升級，著力培養更多具有自主知識產權和核心競爭力的企業，推動我國潮流能技術裝備“走出去”，保持我國海洋潮流能的科技成果及產業發展的國際領先地位。同時，海洋潮流能開發是一個典型的跨界融合行業，產業鏈條長，其帶動性與產業發展空間巨大，其大規模商業化也將成為全球產業競合的焦點與必爭之地。在此基礎上，我們還需及時修訂和完善相應法律法規，健全配套措施，才能讓我國的潮流能產業走得更長遠。

綠色發展始終是LHD 研發團隊執著堅守的信念，LHD研發團隊將不忘初心、穩中求進，在面向世界科技前沿、面向國家重大需求、面向經濟主戰場的戰略目標中，不斷探索研究大功率和超臨界點高效能發電機組穩定發電并網技術，最終達到潮流能發電成本競爭火電的目標，為人類貢獻可持續的清潔能源。奮斗新時代，展望新未來，LHD研發團隊作為潮流能領域創新發展的探路者，也將始終以“為人類增加一種由中國人研發的便宜海洋清潔能源”為使命，秉持科技創新驅動綠色發展的堅定信念，奮力助推國家能源高質量綠色發展，為建設美麗中國踐行企業的責任和擔當。