海洋能是重要的綠色可再生能源，包括潮差能、潮流能、波浪能、溫差能、鹽差能等。近年來，我國高度重視海洋能發(fā)展。2025年1月1日起施行的能源法明確提出，國家促進海洋能規(guī)模化開發(fā)利用。
我國海洋能發(fā)展現(xiàn)狀如何？如何突破當前海洋能開發(fā)瓶頸？帶著這些問題，科技日報記者來到我國潮流能資源最富集的地區(qū)——舟山進行探訪。
能源體系的“特種兵”
“海洋能資源是可再生能源的重要組成部分。它開發(fā)潛力大，具有綠色清潔、預(yù)測性強、可就近消納等優(yōu)勢。”國家海洋技術(shù)中心海洋能項目管理辦公室副主任王冀介紹。
以潮流能為例。潮流能是月球和太陽的引潮力使海水產(chǎn)生周期性往復(fù)水平運動而形成的動能，其發(fā)電設(shè)備直接置于水中。受海岸形態(tài)和海底地形等因素的影響，潮流能資源主要集中在群島地區(qū)的海峽、水道及海灣的狹窄入口處。“這些地方流速較大，伴生的能量也巨大。”王冀說。
潮流能的發(fā)電原理和風(fēng)力發(fā)電類似，將水流的動能轉(zhuǎn)化為機械能，再將機械能轉(zhuǎn)化為電能。形象地說，潮流能發(fā)電機組就像是“水里的風(fēng)力發(fā)電機”。
潮汐周而復(fù)始。相比于風(fēng)電、太陽能等新能源，潮流能的穩(wěn)定性、可預(yù)測性更強。王冀告訴記者，這一特性也有利于潮流能設(shè)施的投放、建設(shè)。“我們可以根據(jù)計算模型，綜合評估流速、流向等因素，獲得最佳選址，提高資源利用效率。”他說。
同時，因為水的密度高于風(fēng)的密度，在單位面積下，潮流能的能量捕獲效率高于風(fēng)能。這意味著可以利用較小尺寸的水輪機，獲得較大功率輸出。
海洋能是一種重要的補充能源。王冀把海洋能比作能源體系里的“特種兵”，尤其是對于土地資源有限的海島地區(qū)，海洋能是重要的替代能源。他特別提到，我國海洋能資源富集省份也是用電大省，在這些地方推廣海洋能可實現(xiàn)就地消納、利用。“發(fā)展海洋能有利于緩解東部沿海地區(qū)、偏遠海島和深遠海設(shè)施設(shè)備的電力短缺問題，對構(gòu)建新型能源體系、發(fā)展海洋經(jīng)濟、建設(shè)海洋強國具有重要意義。”他說。
技術(shù)發(fā)展國際領(lǐng)先
我國海洋能資源豐富。在優(yōu)良的資源條件下，相關(guān)研究機構(gòu)和企業(yè)早早開展了技術(shù)探索，一些領(lǐng)域已走在國際前列。
舟山地區(qū)在20世紀70年代就已開展潮流能技術(shù)研發(fā)工作。截至目前，舟山已有多家國有企業(yè)、民營企業(yè)參與到潮流能開發(fā)工作中。
記者坐船行至舟山市普陀山島與葫蘆島之間，舟山潮流能示范工程建設(shè)項目（以下簡稱“示范項目”）就位于這片海域。該項目由國家海洋可再生能源專項資金支持、中國長江三峽集團有限公司承擔(dān)。中國三峽集團上海勘測設(shè)計研究院舟山潮流能項目負責(zé)人陸忠民告訴記者，示范項目是離岸式海上潮流發(fā)電和測試平臺，共布置1個示范泊位和3個測試泊位，并在葫蘆島南側(cè)建造岸基集控中心。
作為我國首個具備公共測試和示范功能的公益性開放型國家級潮流能試驗場，示范項目集潮流發(fā)電和測試、海上升壓、檢修等功能于一體，于2024年底通過驗收。它為國內(nèi)外潮流能發(fā)電機組提供完善的測試條件，服務(wù)眾多研發(fā)機構(gòu)和廠家，為舟山提供綠色電力。
在另一邊的秀山島海域，從空中俯瞰，一把“小提琴”和一架“古箏”露出水面。杭州林東新能源科技股份有限公司副總裁陳歷介紹，這是林東潮流能發(fā)電項目的總成平臺。平臺上承載了發(fā)電模塊以及各種電力設(shè)備，發(fā)電機組采用模塊化設(shè)計，置入總成平臺運行發(fā)電。
陳歷說，“平臺式+模塊化”設(shè)計是該項目特色，有效解決了海上安裝、運行維護、電力輸送等關(guān)鍵問題。“例如，總成平臺上裝有機艙，相關(guān)零部件的維護能在平臺上進行，大大降低了維護難度。”陳歷介紹，這一設(shè)計具有裝機功率大、資源利用率高、環(huán)境友好性強、海域兼容性好、項目可復(fù)制性強等優(yōu)勢。
目前我國潮流能開發(fā)利用技術(shù)發(fā)展快速，同時在穩(wěn)定性、可靠性、可維護性方面達國際領(lǐng)先水平。2022年2月24日，我國首臺兆瓦級潮流能發(fā)電機組“奮進號”在舟山海域成功下海。截至今年3月17日，“奮進號”并網(wǎng)送電超489萬千瓦時，連續(xù)運行時間居國際前列。
未來分類有序開發(fā)
隨著技術(shù)不斷成熟，以潮流能為代表的海洋能發(fā)電技術(shù)，已經(jīng)走到產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵階段。“目前，我國海洋能示范工程規(guī)模總體偏小，發(fā)電成本較高，相關(guān)電站持續(xù)運維壓力較大。海洋能規(guī)模化產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的部分關(guān)鍵核心技術(shù)亟待突破，裝備可靠性和經(jīng)濟性仍有待提高。”王冀說。
此外，對現(xiàn)有資源情況掌握不全面，也是海洋能利用的一大瓶頸。“海洋能開發(fā)要進一步‘摸清家底’，資源潛力需依據(jù)最新開發(fā)能力進一步進行科學(xué)測算，調(diào)查更多具有資源開發(fā)能力和價值的水道，掌握更詳細的資源分布特點。”王冀說。
相關(guān)部門已開始行動。今年2月，自然資源部等六部門聯(lián)合出臺《關(guān)于推動海洋能規(guī)模化利用的指導(dǎo)意見》（以下簡稱《指導(dǎo)意見》），對科學(xué)核算資源潛力、強化科技創(chuàng)新引領(lǐng)、持續(xù)擴大工程試點、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境、加強開放合作發(fā)展等方面進行部署。
《指導(dǎo)意見》提出，力爭到2030年，海洋能裝機規(guī)模達到40萬千瓦，建成一批海島多能互補電力系統(tǒng)和海洋能規(guī)模化示范工程，形成系列高效、穩(wěn)定、經(jīng)濟的海洋能技術(shù)裝備產(chǎn)品，培育一批具有較強技術(shù)研發(fā)能力和全球競爭力的海洋能規(guī)模化開發(fā)利用企業(yè)。《指導(dǎo)意見》還提出“科學(xué)核算，規(guī)劃引領(lǐng)”的發(fā)展原則，要求分類分區(qū)開展海洋能資源調(diào)查和潛力核算，明晰資源分布，立足資源稟賦條件，適度前瞻預(yù)留發(fā)展空間，提升資源節(jié)約集約利用水平。
“我們還將積極鼓勵沿海地方，在國土空間規(guī)劃、海岸帶及近岸海域空間規(guī)劃編制實施過程中，統(tǒng)籌考慮海洋能用地用海用島需求和生態(tài)保護要求，在國土空間規(guī)劃‘一張圖’上前瞻布局海洋能潛在開發(fā)區(qū)域，推動海洋能分類有序開發(fā)。”自然資源部戰(zhàn)略經(jīng)濟司有關(guān)負責(zé)人表示。