我國海洋可再生能源開發(fā)利用現(xiàn)狀及發(fā)展建議

彭偉 王芳 王冀

國家海洋技術中心 天津300112

海洋可再生能源（以下簡稱海洋能）是指海洋中所蘊藏的可再生自然能源，主要為潮汐能、波浪能、海流能、潮流能、溫差能、鹽差能等，更廣義的海洋能還包括海洋上空的風能、海洋表面的太陽能等。為應對全球化石能源短缺以及氣候變化的挑戰(zhàn)，各國愈發(fā)重視可再生能源的開發(fā)利用，海洋能作為一種戰(zhàn)略性可再生資源已經(jīng)得到國際上的普遍認同，無論是承擔更多碳減排責任的傳統(tǒng)海洋強國，還是能源需求增長迅速的新興國家，抑或是受全球變暖威脅最大的小島嶼發(fā)展中國家，都對海洋能開發(fā)利用表現(xiàn)出濃厚興趣，海洋能已成為國際能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略的重要抓手。據(jù)國際能源署海洋能系統(tǒng)技術合作計劃（IEA OES-TCP，OES）預測，到2050年，全球海洋能裝機規(guī)模將超過3億千瓦，可帶動68萬個直接就業(yè)機會，實現(xiàn)二氧化碳減排5億噸[1]。

1 我國海洋能開發(fā)利用戰(zhàn)略意義

海洋能資源是可再生能源能源的重要組成部分，具有開發(fā)潛力大、可持續(xù)利用、綠色清潔等優(yōu)勢，可精準預測、按需定制、就地產(chǎn)能、就近消納，是“智慧能源”的典型代表。海洋能產(chǎn)業(yè)是新發(fā)展階段重要的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，為貫徹新發(fā)展理念，服務構建新發(fā)展格局，面對“十四五”時期我國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級、高質(zhì)量發(fā)展的總體要求，大力發(fā)展海洋能產(chǎn)業(yè)，對提升海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量和核心競爭力，構建清潔低碳、安全高效的能源體系，全面促進資源節(jié)約集約利用，實現(xiàn)“碳達峰、碳中和”目標，服務生態(tài)文明和海洋強國建設具有重大戰(zhàn)略意義。

一是應對氣候變化，實現(xiàn)節(jié)能減排目標的必然要求。習近平總書記在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上發(fā)表重要講話時表示中國力爭在2030年前二氧化碳排放達到峰值，努力爭取在2060年前實現(xiàn)碳中和。習近平總書記在氣候雄心峰會上宣布到2030年，中國單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放將比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消費比重將達到25%左右。

二是發(fā)展海洋經(jīng)濟，服務海洋生態(tài)文明建設的現(xiàn)實需要。海洋能開發(fā)利用將有助于沿海地區(qū)海洋發(fā)展戰(zhàn)略的實施，有助于我國海島開發(fā)、生態(tài)保護及提高我國海洋資源管控能力。我國海岸帶長、海島眾多。海洋能開發(fā)對解決沿海偏遠地區(qū)，特別是無電網(wǎng)覆蓋海島的能源供給與生態(tài)保護問題，具有十分重要的現(xiàn)實意義。

三是培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要內(nèi)容。習近平總書記在2019年中國海洋經(jīng)濟博覽會賀信中指出：“海洋是高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略要地。要加快海洋科技創(chuàng)新步伐，提高海洋資源開發(fā)能力，培育壯大海洋戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。”海洋能作為典型的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，具有涉及專業(yè)眾多，產(chǎn)業(yè)鏈長，技術含量高的特點。隨著海洋能戰(zhàn)略地位和經(jīng)濟地位的上升，它對其他產(chǎn)業(yè)和相關技術的發(fā)展和進步將發(fā)揮越來越大的帶動和促進作用。

四是貫徹落實“十四五”戰(zhàn)略部署，建設海洋強國的具體行動。 《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》在“積極拓展海洋經(jīng)濟發(fā)展空間”中作出了“推進海洋能規(guī)模化利用”的部署安排。這是進一步協(xié)同推進海洋生態(tài)保護、海洋經(jīng)濟發(fā)展和海洋權益維護，加快建設海洋強國的具體行動。

2 我國海洋能開發(fā)利用現(xiàn)狀

2.1 資源條件

我國是一個海洋大國，有著豐富可觀的海洋能儲量。據(jù)908專項調(diào)查成果顯示，我國近海潮汐能、潮流能、波浪能、溫差能、鹽差能資源蘊藏了約6.97億千瓦，相當于30個三峽水電站的裝機容量，具有很好的開發(fā)利用前景。

2.2 發(fā)展狀況

2.2.1 政策環(huán)境

在政策方面， 《中華人民共和國可再生能源法》明確將海洋能納入國家可再生能源體系并給予支持。自2010年以來，圍繞《海洋可再生能源發(fā)展綱要（2013—2016）》、 《海洋可再生能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》、海洋能專項資金制度以及相關海洋能標準規(guī)范，我國已初步建立了海洋能政策體系。但對比我國風電較為完善的支持政策框架體系（涵蓋上網(wǎng)電價、并網(wǎng)政策、技術研發(fā)、經(jīng)濟激勵、產(chǎn)業(yè)化促進、市場規(guī)模化等多個方面），我國海洋能政策體系建設還處于初級階段[2]。

2.2.2 技術研發(fā)

——潮汐能

潮汐能發(fā)電技術一般是利用潮水漲落形成的水位差，使具有一定水頭的潮水流過安裝在攔潮壩體內(nèi)的水輪機帶動發(fā)電機發(fā)電的技術，原理與水力發(fā)電相似。作為最成熟的海洋能發(fā)電技術，傳統(tǒng)攔壩式潮汐能技術已實現(xiàn)商業(yè)化運行。目前，我國已掌握攔壩式潮汐能發(fā)電、發(fā)電機組制造及電站運行等關鍵技術，在機組效率、復雜工況適應性等方面達到世界先進水平。目前我國在運行的潮汐能電站包括浙江江廈潮汐試驗電站和浙江海山潮汐電站。江廈潮汐試驗電站是我國第一座單庫雙向型潮汐電站，已實現(xiàn)穩(wěn)定商業(yè)化運行40余年。江廈潮汐試驗電站首臺機組于1980年并網(wǎng)發(fā)電，先后于2007年、2009年、2015年進行升級改造，目前電站總裝機4 100千瓦，裝機規(guī)模居世界第3位。截至2021年，累計并網(wǎng)發(fā)電已超2.4億千瓦時[3]。除了攔壩式潮汐能技術之外，我國還開展動態(tài)潮汐能技術研究等環(huán)境友好型潮汐發(fā)電新技術研究，已具備大規(guī)模開發(fā)潮汐能的技術基礎及資源條件。

——波浪能

波浪能轉(zhuǎn)換裝置是將海表波浪的動能和勢能轉(zhuǎn)化為另一種形式能量（如電能）的裝置。我國對波浪能發(fā)電技術的研究已有30多年的歷史。近年來，我國波浪能應用領域不斷拓展，在島礁能源保障、深水養(yǎng)殖、儀器供電等方面已實現(xiàn)成功應用，創(chuàng)造多項“全球首次”。我國波浪能規(guī)模化示范工程項目建設進展順利，2臺500千瓦波浪能裝置已完成建造并先后開展海試，2022年，我國首個兆瓦級波浪能電站將投入示范運行。我國自主研發(fā)的半潛式波浪能養(yǎng)殖一體化平臺，已在漁業(yè)基地開展超過24個月的養(yǎng)殖示范，該平臺作為海洋能與海水養(yǎng)殖結臺的“綠色發(fā)展”成功案例，已獲得多項企業(yè)訂單，并受到多個東南亞國家的高度關注[4]。

——潮流能

潮流能的發(fā)電原理和風力發(fā)電類似，即將水流的動能轉(zhuǎn)化為機械能進而再將機械能轉(zhuǎn)化為電能。我國潮流能開發(fā)利用技術研究開始于20世紀80年代，近年來，在國家相關科技計劃和海洋能資金的支持下，我國潮流能技術得到快速發(fā)展，已成為世界上為數(shù)不多的掌握規(guī)模化潮流能開發(fā)利用技術的國家，在連續(xù)運行時間等方面達到世界先進水平。圍繞潮流能資源開發(fā)需求，2019年，自然資源部啟動了“舟山百兆瓦級潮流能發(fā)電場選址及預可研”工作。該項目在前期浙江舟山潮流能資源開發(fā)成果基礎上，開展了潮流能發(fā)電場選址論證及潛在場區(qū)資源評估，為下一步擴大潮流能示范規(guī)模，推進我國海洋能資源規(guī)模化利用提供支撐和保障。截至2021年底，潮流能總裝機規(guī)模已達3 820千瓦，居全球第二位，2022年，我國首臺兆瓦級潮流能機組將完成布放并投入并網(wǎng)運行。

——海洋溫差和鹽差能

我國在溫差能與鹽差能開發(fā)利用方面尚處于起步階段。近年來，在海洋能專項資金、國家科技支撐計劃等的支持下，相關企業(yè)和研究機構開展了一些探索性研究和試驗工作。

2.2.3 產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境

為推動我國節(jié)能減排進程，探索推進我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的模式，改善我國海洋能技術落后的現(xiàn)狀，在前期充分研究比較國內(nèi)外海洋能發(fā)展現(xiàn)狀的基礎上，在財政部、國家海洋局的聯(lián)合推動下，海洋可再生能源資金于2010年正式設立。海洋能資金對海洋能獨立電力系統(tǒng)示范、并網(wǎng)電力系統(tǒng)示范、關鍵技術產(chǎn)業(yè)化、研究試驗、標準及支撐服務體系建設5個方向給予了重點支持。作為我國支持范圍最廣、支持力度最大的海洋能專項支持計劃，海洋能專項資金的實施，充分發(fā)揮了中央財政資金在支持國家產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整、培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、保障國家能源安全、探索能源結構調(diào)整等方面的引導作用。在政策支持下，我國海洋能開發(fā)水平大幅提升，技術創(chuàng)新實力迅速邁入世界第一方陣，我國海洋能開發(fā)利用已進入前所未有的快速發(fā)展時期。

經(jīng)過近40年的發(fā)展，特別是在中央財政資金的支持下，我國已經(jīng)形成了海洋能技術研發(fā)、裝備制造、海上施工、運行維護的專業(yè)隊伍。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前從事海洋能源開發(fā)利用的單位涉及科研院所、大專院校、國有及私營企業(yè)等近200家，企業(yè)在從業(yè)單位中占比達50%，且民營企業(yè)顯示出迅猛發(fā)展勢頭。大批有實力企業(yè)部門的參與，極大地提高了創(chuàng)新能力、設備國產(chǎn)化能力和產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化能力，有利于產(chǎn)業(yè)鏈的延伸及產(chǎn)品、技術的輻射。

圍繞優(yōu)化海洋能技術創(chuàng)新環(huán)境及保障產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，自然資源部相繼在山東威海、浙江舟山、廣東珠海布局海洋能海上試驗場建設，為海洋能技術創(chuàng)新及裝備成果轉(zhuǎn)化提供公共測試服務。2021年9月，國家海洋綜合試驗場（威海）正式掛牌，并初步具備業(yè)務化運行能力。

此外，在政策支持下，我國進一步擴大海洋能開發(fā)利用的國際影響力，增強了在國際社會的話語權。2011年，國家海洋技術中心作為締約機構代表我國加入國際能源署海洋能系統(tǒng)技術合作計劃 （IEA OES-TCP,OES），并與美國、韓國、新西蘭，英國、歐盟等國家和地區(qū)開展了海洋能專題技術交流與合作，建立了穩(wěn)定的雙多邊合作機制，中國政府在發(fā)展海洋能方面做出的努力得到了國際社會的高度評價。2021年，我國波浪能海水養(yǎng)殖、波浪能發(fā)電系統(tǒng)以及潮流能并網(wǎng)發(fā)電等多個工程項目先后入選OES發(fā)布的全球海洋能亮點工程，進一步宣示了我國走綠色低碳發(fā)展道路的決心，贏得了國際贊譽。

3 我國海洋能開發(fā)利用存在的主要問題和建議

3.1 存在的主要問題

——戰(zhàn)略地位亟待加強，公眾關注度不夠。

社會公眾對海洋能的戰(zhàn)略地位缺乏足夠的認與乏應有的關注度。隨著新一輪沿海開發(fā)熱潮的興起，海洋能與其他海洋產(chǎn)業(yè)的競爭性用海問題日漸突出，多處優(yōu)良的海洋能潛在開發(fā)利用區(qū)域難以得到有效利用。

——政策引導不足，欠缺激勵機制。

海洋能開發(fā)利用具有高技術、高投入的特點，需要政策扶持和激勵。目前，我國海洋能開發(fā)利用的政策體系尚不完善，財政、稅收、定價和并網(wǎng)等方面的政策缺失或不明確，政策支持對海洋能發(fā)展的引導激勵作用未能充分發(fā)揮。

——研發(fā)力量分散，核心技術儲備不足。

目前，我國海洋能的研發(fā)力量分散，缺少專門從事海洋能開發(fā)利用的研發(fā)機構和人才隊伍。僅有的少數(shù)從事相關技術研究的科技人員分布在不同部門和地方的院所、企業(yè)，力量較為分散，沒有形成合力，創(chuàng)新力度明顯不足，核心技術還不夠多。

——公共服務平臺建設滯后。

海洋能源開發(fā)投資大、工程復雜、風險高，涉及裝備制造、海上工程、安裝維護等多個方面。借鑒國外經(jīng)驗，加快建立和完善海洋能海上試驗場等公共服務平臺，對促進技術發(fā)展、成果轉(zhuǎn)化、積累運行管理經(jīng)驗，推動海洋能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展具有重要意義。我國雖已啟動相關的公共平臺建設，但投入力度不足、功能還不完善。

3.2 發(fā)展建議

——統(tǒng)籌規(guī)劃，分步實施。

根據(jù)我國資源狀況和沿海地區(qū)社會發(fā)展的需要，結合海洋能產(chǎn)業(yè)的特點，綜合考慮各海洋能種的技術成熟度，應統(tǒng)籌規(guī)劃海洋能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術路線，積極推進海上公共服務平臺建設，合理布局產(chǎn)業(yè)基地，開展相關政策研究，盡快出臺我國海洋能發(fā)展規(guī)劃性文件[5]。

——完善政策法規(guī)體系，建立和健全產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進機制。

繼續(xù)實施海洋能資金，擴大資金的支持規(guī)模，調(diào)整優(yōu)化支持方式，加速提高海洋能技術和裝備成熟度。制定出臺優(yōu)惠的投資政策，上網(wǎng)電價補貼與稅收政策，簡化審批程序。

——加大工程示范力度，促進技術成果轉(zhuǎn)化。

圍繞推動海洋能規(guī)模化發(fā)展需求，通過對波浪能、潮流能等具有良好發(fā)展前景的較成熟技術進行示范推廣，加大示范規(guī)模，推動海洋能示范基地建設和規(guī)模化利用，促進海洋能開發(fā)利用技術的研發(fā)和技術成果轉(zhuǎn)化[6]。

——扶持龍頭企業(yè)，引導產(chǎn)業(yè)聚集發(fā)展。

充分發(fā)揮產(chǎn)學研各方在研發(fā)、制造、海工、運維等方面的優(yōu)勢，積極引導和扶持建立專門從事海洋能開發(fā)利用的龍頭企業(yè)。優(yōu)先發(fā)展海上風電、潮汐、潮流、波浪能發(fā)電裝備制造、電站施工和運營企業(yè)，通過政策支持促進龍頭企業(yè)的發(fā)展壯大。在海洋能資源富集、技術基礎好的地區(qū)引導海洋能產(chǎn)業(yè)聚集發(fā)展。

——探索海洋能綠色發(fā)展新模式。

加強海洋能與海上風電、海上光伏、海上制氫等方向的融合技術創(chuàng)新，推動海域集約利用和基礎設施共享共用。探索將“海洋能+儲能” “海洋能+制氫” “海洋能+海水淡化”等“海洋能+”模式納入海洋能產(chǎn)業(yè)發(fā)展體系，并給予支持，進一步拓展海洋能應用市場及產(chǎn)業(yè)規(guī)模。

——加強國際合作與交流。

充分利用全球海洋能開發(fā)科技資源，加速我國海洋能開發(fā)利用的進程。與海洋能發(fā)達國家開展合作與交流，建立長效的合作機制。參與海洋能國際政策、標準的研究和制定，高起點引進先進、適用的技術和工藝，加快我國海洋能開發(fā)優(yōu)勢技術和裝備進入國際市場的進程[7]。

4 結 語

發(fā)展綠色可再生能源是我國的戰(zhàn)略抉擇。黨中央、國務院高度重視海洋經(jīng)濟發(fā)展和可再生能源工作。沿海地區(qū)紛紛制定實施區(qū)域海洋發(fā)展戰(zhàn)略和規(guī)劃，海洋能應作為重要的任務布局納入其中。按照國家穩(wěn)增長、調(diào)結構、惠民生的總體部署，為保障東部地區(qū)能源安全，培育和發(fā)展海洋可再生能源戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，應以海洋能專項資金為抓手，加大專項資金的實施力度，在海洋能這一具有巨大發(fā)展?jié)摿Φ男履茉搭I域提前部署、戰(zhàn)略布局，為調(diào)整沿海地區(qū)產(chǎn)業(yè)結構，促進沿海地區(qū)經(jīng)濟增長，更好地改善海島及沿海邊遠地區(qū)的居民生活水平、維護國家海洋權益發(fā)揮積極作用。