海洋能利用现状如何，未来趋势又在哪里？

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摘要： 海洋能是指依附于海水中的可再生能源,主要包括潮汐能、波浪能、潮流能、海水温差能和盐差能等，作为一种储量巨大、清洁可再生的能源，海洋能在全球能源转型和“双碳”目标背景下，正受到越来越...

海洋能是指依附于海水中的可再生能源,主要包括潮汐能、波浪能、潮流能、海水温差能和盐差能等，作为一种储量巨大、清洁可再生的能源，海洋能在全球能源转型和“双碳”目标背景下，正受到越来越多的关注。

（图片来源网络，侵删）

海洋能利用发展现状

总体来看,海洋能利用目前仍处于早期商业化阶段，与成熟的太阳能、风能相比，在技术成熟度、成本规模和装机容量上都有巨大差距，但全球范围内已经涌现出一批具有代表性的示范项目，技术路线日趋多元化。

各类海洋能技术发展现状

（1）潮汐能：技术最成熟，商业化程度最高

技术原理：利用潮汐涨落形成的水位差，通过水轮机发电，与常规水电站类似。
发展现状：
- 全球装机：全球总装机容量约 530 MW，主要集中在少数几个国家。
- 代表性项目：
  - 法国朗斯潮汐电站：全球最著名、运行时间最长的潮汐电站，装机容量240MW，自1966年运行至今，证明了潮汐能技术的长期可行性。
  - 韩国始华湖潮汐电站：目前全球装机容量最大的潮汐电站，装机规模达254MW，2011年并网发电，展示了大型潮汐电站的建设能力。
  - 中国浙江江厦潮汐试验电站：中国最大的潮汐电站，装机容量4MW，兼具发电、研究、养殖等多种功能。
特点：技术成熟，可预测性极高（与月球引力相关），但受限于地理条件（需要巨大的海湾或河口），建设成本高、对海洋生态环境影响较大。

（2）波浪能：技术路线最多，处于示范阶段

技术原理：利用海面波浪的上下运动、前后摇摆或压力变化来驱动发电机，技术路线非常多样。
发展现状：
- 全球装机：全球总装机容量较小，多为兆瓦级甚至千瓦级的示范项目。
- 代表性技术与项目：
  - 振荡水柱式：利用空气活塞室，波浪推动空气驱动涡轮机，技术相对成熟，但效率较低，如澳大利亚的“鹦鹉螺”项目。
  - 点吸收式：漂浮在海面上的浮体随波浪上下运动，通过与海底锚定装置的相对运动驱动发电机，如瑞典的“海神”项目、中国的“南鲲”一号。
  - 鸭式：利用鸭形装置的摇摆运动驱动液压系统发电，效率理论较高，但抗浪能力挑战大。
  - 柔性/筏式：由多个铰接的浮筏组成，通过相对运动发电，如英国的“海蛇”项目。
特点：资源最丰富，分布广泛，但能量密度低，发电不稳定，恶劣海况下的生存能力和维护成本是最大挑战。

（3）潮流能：介于潮汐和波浪之间，快速发展

（图片来源网络，侵删）

技术原理：类似于水下风车，利用潮汐水流在狭窄水道中形成的强大动能，驱动水下涡轮机旋转发电。
发展现状：
- 全球装机：总装机容量较小，但示范项目数量增长迅速。
- 代表性项目：
  - 英国MeyGen项目：全球最大的潮流能电站，位于苏格兰 Pentland Firth，已装机6MW，并计划进一步扩容，是潮流能商业化的重要里程碑。
  - 中国“奋进号”：由中国海洋石油集团自主研发，装机容量1MW，在广东珠海万山群岛海域成功发电，标志着中国潮流能技术达到国际先进水平。
特点：可预测性较好（与潮汐相关），能量密度高于波浪能，但技术挑战在于水下设备的安装、锚定、腐蚀和生物附着问题。

（4）海水温差能：潜力巨大，但技术门槛极高

技术原理：利用热带或亚热带海域表层温水（约25-30℃）和深层冷水（约4-5℃）之间的温度差，通过热力循环（如朗肯循环）发电。
发展现状：
- 全球装机：目前仍处于试验和示范阶段，全球尚无商业化电站。
- 代表性项目：
  - 中国“兆瓦级海水温差能发电与综合利用关键技术及装备”项目：在海南陵水海域建成，是全球首个漂浮式、闭式循环的兆瓦级海水温差能发电平台，标志着中国在温差能领域取得重大突破。
特点：资源潜力极其巨大，尤其适合热带岛屿地区，可同时提供淡水、空调和海水养殖等，综合效益高，但能量转换效率极低，需要建设巨大的热交换器，投资和成本巨大。

（5）盐差能：研究前沿，距离实用化最远

技术原理：利用河水与海水之间的盐度差（渗透压）来发电。
发展现状：
全球仍处于实验室研究和小型试验阶段,尚无规模化示范项目。
特点：资源丰富，但技术路径（如压力延迟渗透、反向电渗析等）尚不成熟，膜材料成本高、易污染，能量密度低。

全球发展格局

欧洲：是全球海洋能研发的领导者，英国、法国、爱尔兰、葡萄牙、挪威等国拥有丰富的海洋资源，并投入大量资金进行技术研发和示范项目建设，欧盟通过“Horizon Europe”等计划持续支持海洋能发展。
中国：国家战略层面高度重视，将海洋能列为战略性新兴产业，在“十四五”规划中明确提出要“推动海洋能等开发利用”，科研机构和企业在潮汐、潮流、波浪能等多个领域都取得了显著进展，并正在积极推进商业化进程。
日韩：日本和韩国岛国特征明显，能源需求大，对海洋能等本土清洁能源有强烈需求，两国在潮汐能（尤其是韩国）和波浪能技术方面投入巨大。
北美：加拿大、美国等国家拥有漫长的海岸线，海洋能资源丰富，但受政策和市场影响，发展速度相对欧洲较慢。

海洋能利用发展趋势

面对气候变化和能源转型的迫切需求,海洋能未来发展将呈现以下趋势：

（图片来源网络，侵删）

技术趋势：从“单一发电”向“多功能融合”演进

与海上风电融合发展：这是最被看好的趋势，利用海上风电成熟的安装、运维和并网基础设施，将海洋能装置（如潮流能、波浪能）作为风电的“增程器”或“补充”，形成“风-光-储-海”一体化综合能源系统，这可以降低单独开发的成本，提高电网稳定性。
与海洋牧场、海水淡化等结合：利用海洋能平台的空间和能源，同时进行海洋养殖、海水淡化、海洋监测、绿色制氢等，实现“一平台多能多效”，提升综合经济性和生态效益。
新材料与新结构的应用：采用更耐腐蚀、抗疲劳的复合材料；开发模块化、标准化、易于安装和维护的装置设计，以降低成本和运维难度。

成本趋势：持续下降，寻求平价上网

这是海洋能能否商业化的核心,通过技术创新、规模化生产、标准化制造和智能化运维，预计到2030-2040年，部分技术（如潮流能、波浪能）有望在资源优质地区实现与海上风电相当的平价上网。
政府的初始补贴、碳交易机制和绿色电力证书等政策支持将是渡过高成本初期的关键。

产业趋势：从“示范项目”向“商业化集群”发展

未来将不再局限于单个项目的建设,而是可能在资源禀赋优越的区域（如苏格兰、英国北部海域、中国东南沿海）形成海洋能产业园区或集群。
这将带动包括装备制造、安装施工、运维服务、海洋工程、新材料等在内的完整产业链发展，创造新的经济增长点。

政策与市场趋势：政策驱动与市场机制双轮并进

政策支持：各国政府将继续通过研发补贴、上网电价优惠、强制配额等政策工具，为海洋能产业“保驾护航”。
碳市场与绿色金融：随着全球碳市场的完善，海洋能的零碳排放属性将使其在碳交易中获得额外收益，绿色债券、ESG投资等金融工具将为海洋能项目提供更多融资渠道。
国际合作：海洋能开发技术复杂、投资巨大，跨国合作研发、数据共享、标准制定将成为常态。

数字化与智能化趋势