海洋能開(kāi)發(fā)利用發(fā)展對(duì)策研究

麻常雷，夏登文

(國(guó)家海洋技術(shù)中心 天津 300112)

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海洋能開(kāi)發(fā)利用發(fā)展對(duì)策研究

麻常雷，夏登文

(國(guó)家海洋技術(shù)中心 天津 300112)

海洋能具有儲(chǔ)量巨大、綠色清潔等特點(diǎn)，是全球應(yīng)對(duì)氣候變暖、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的重要選擇之一，歐、美等發(fā)達(dá)海洋國(guó)家非常重視發(fā)展海洋能，將其作為戰(zhàn)略性資源進(jìn)行技術(shù)儲(chǔ)備。我國(guó)海洋能資源既有著總量豐富、種類齊全、區(qū)域性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，也存在密度較低的劣勢(shì)。在財(cái)政部、科技部、國(guó)家海洋局等的大力支持下，我國(guó)海洋能利用技術(shù)取得了明顯進(jìn)步，潮流能和波浪能等代表性技術(shù)和裝置經(jīng)歷了長(zhǎng)期海試，為穩(wěn)定示范應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)、實(shí)施國(guó)家能源戰(zhàn)略、發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)、21世紀(jì)海上絲綢之路的背景下，隨著我國(guó)海洋能核心關(guān)鍵技術(shù)的不斷突破，海洋能裝備制造及運(yùn)行維護(hù)必將成長(zhǎng)為對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展具有重大引領(lǐng)帶動(dòng)作用的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。

海洋能；技術(shù)；產(chǎn)業(yè)；現(xiàn)狀；展望；發(fā)展對(duì)策

海洋能是指海洋中所蘊(yùn)藏的可再生的自然能源，一般包括以海水為能量載體的潮汐能、潮流能、波浪能、溫差能、鹽差能等[1]。海洋能具有蘊(yùn)藏量大、可持續(xù)利用、綠色清潔等特點(diǎn)，是全球應(yīng)對(duì)化石能源短缺以及氣候變暖，發(fā)展清潔能源、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的重要選擇之一。歐、美等發(fā)達(dá)海洋國(guó)家非常重視開(kāi)發(fā)利用海洋能，將其作為戰(zhàn)略性資源進(jìn)行技術(shù)儲(chǔ)備。我國(guó)海洋能資源儲(chǔ)量豐富。根據(jù)國(guó)家海洋局實(shí)施的“我國(guó)近海海洋綜合調(diào)查與評(píng)價(jià)”專項(xiàng)(“908專項(xiàng)”)調(diào)查成果，我國(guó)近岸海洋可再生能源(潮汐能、潮流能、波浪能、溫差能、鹽差能、海洋風(fēng)能)資源儲(chǔ)量約為15.8億kW。因地制宜地開(kāi)發(fā)海洋能，可切實(shí)解決海島發(fā)展、海上設(shè)備運(yùn)行、深遠(yuǎn)海開(kāi)發(fā)等用電用水需求問(wèn)題，對(duì)于維護(hù)國(guó)家海洋權(quán)益、保護(hù)海洋生態(tài)環(huán)境也具有十分重要的意義[2]。

1 國(guó)際海洋能發(fā)展現(xiàn)狀

聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)的一項(xiàng)研究[3](2011年5月)表明，全球海洋能資源理論上每年可發(fā)電2 000萬(wàn)億kW·h，約為2008年全球電力供應(yīng)量的100多倍。當(dāng)然，不同種類的海洋能資源的技術(shù)可開(kāi)發(fā)量可能會(huì)遠(yuǎn)小于理論資源量，這主要取決于海洋能技術(shù)的發(fā)展情況。

1.1 技術(shù)現(xiàn)狀

根據(jù)國(guó)際可再生能源署(IRENA)發(fā)布的研究報(bào)告[4](2014年8月)，國(guó)際潮汐能技術(shù)是海洋能技術(shù)中最為成熟的技術(shù)，其技術(shù)成熟度(TRL)達(dá)到9級(jí)(商業(yè)化運(yùn)行階段)，國(guó)際潮流能技術(shù)TRL達(dá)7～8級(jí)(全比例樣機(jī)實(shí)海況測(cè)試階段)，國(guó)際波浪能技術(shù)TRL達(dá)6～7級(jí)(工程樣機(jī)實(shí)海況測(cè)試階段)，國(guó)際溫差能技術(shù)TRL為5～6級(jí)(實(shí)海況測(cè)試階段)，國(guó)際洋流能技術(shù)和鹽差能技術(shù)TRL為4～5級(jí)(實(shí)驗(yàn)室技術(shù)驗(yàn)證階段)。

1.1.1 潮汐能技術(shù)

攔壩式潮汐能技術(shù)早在數(shù)十年前就已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)行，例如建成于1966年的法國(guó)朗斯電站(240 MW)。攔壩式潮汐能技術(shù)主要包括單庫(kù)雙向、單庫(kù)單向、雙庫(kù)單向、雙庫(kù)雙向等幾種方式。目前，國(guó)際上在運(yùn)行的攔壩式潮汐電站主要采用單庫(kù)方式。2011年8月，韓國(guó)始華湖(Siwha Lake)電站(254 MW)建成投產(chǎn)，裝有10臺(tái)各25.4 MW的燈泡貫流式水輪機(jī)組，是目前世界上裝機(jī)容量最大的潮汐電站。此外，英國(guó)、荷蘭等國(guó)的研究機(jī)構(gòu)還開(kāi)展了開(kāi)放式潮汐能開(kāi)發(fā)利用技術(shù)研究，提出了潮汐澙湖(Tidal Lagoon)、動(dòng)態(tài)潮汐能(DTP)等新型環(huán)境友好的潮汐能技術(shù)，前者利用半封閉或封閉式的澙湖，在圍壩上建設(shè)潮汐電站，利用澙湖內(nèi)外漲落潮時(shí)形成的水頭推動(dòng)渦輪機(jī)發(fā)電，對(duì)海域生態(tài)損害很??；后者通過(guò)建造垂直于海岸的T型水壩，干擾沿海岸平行傳播的潮汐波，在T型壩兩側(cè)引起潮汐相位差，從而產(chǎn)生水位差并推動(dòng)安裝在壩體內(nèi)的雙向渦輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電。

1.1.2 潮流能技術(shù)

國(guó)際潮流能發(fā)電技術(shù)已進(jìn)入實(shí)海況示范試驗(yàn)甚至前商業(yè)化應(yīng)用階段。潮流能發(fā)電技術(shù)主要分為垂直軸式、水平軸式、振蕩水翼式等。目前，國(guó)際上達(dá)到前商業(yè)化應(yīng)用水平的潮流能裝置約10余個(gè)，主要采用水平軸式工作方式。例如，英國(guó)海流渦輪機(jī)公司(Marine Current Turbines， MCT)研發(fā)的1.2 MW SeaGen潮流能發(fā)電裝置，作為世界上首臺(tái)商業(yè)化潮流能發(fā)電裝置，于2008年布放在北愛(ài)爾蘭斯特蘭福德灣示范運(yùn)行并實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電，截至2014年2月，該電站累計(jì)發(fā)電已超過(guò)900萬(wàn)kW·h。

1.1.3 波浪能技術(shù)

國(guó)際波浪能發(fā)電技術(shù)基本進(jìn)入了實(shí)海況示范試驗(yàn)階段。波浪能發(fā)電技術(shù)類型較多，主要包括振蕩水柱式、振蕩浮子式(擺式、筏式、點(diǎn)吸收式、衰減器式等)和越浪式等。目前，國(guó)際上經(jīng)過(guò)多年海試的波浪能裝置較多，但還都未具備商業(yè)化運(yùn)行條件。例如，總裝機(jī)296 kW的西班牙Mutriku振蕩水柱式波浪能電站，自2011年運(yùn)行以來(lái)年均發(fā)電40萬(wàn)kW·h；美國(guó)海洋電力技術(shù)(OPT)公司研發(fā)的PowerBuoy點(diǎn)吸收式波浪能發(fā)電裝置，于2011年進(jìn)入前商業(yè)化應(yīng)用階段，有40 kW和150 kW兩種規(guī)格產(chǎn)品；英國(guó)海藍(lán)寶石能源公司(Aquamarine Power)研發(fā)的800 kW Oyster擺式波浪能發(fā)電裝置，2012年布放到歐洲海洋能中心(EMEC)進(jìn)行測(cè)試并實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。

1.1.4 溫差能技術(shù)

海洋溫差能轉(zhuǎn)換(OTEC)技術(shù)根據(jù)構(gòu)成熱力循環(huán)系統(tǒng)所用工質(zhì)及流程不同，可分為開(kāi)環(huán)式循環(huán)、閉環(huán)式循環(huán)和混合式循環(huán)3種類型。美國(guó)、日本、韓國(guó)、印度等國(guó)家非常重視發(fā)展OTEC技術(shù)，但國(guó)際OTEC技術(shù)仍處于初期樣機(jī)階段。2013年6月，日本在沖繩建設(shè)的100 kW混合式溫差能電站投入示范運(yùn)行。OTEC技術(shù)除用于發(fā)電外，還在海水制淡、空調(diào)制冷、海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖以及制氫等方面有著廣泛的應(yīng)用前景。

1.1.5 鹽差能技術(shù)

國(guó)際鹽差能技術(shù)仍處于樣機(jī)研發(fā)階段，正在研究的發(fā)電技術(shù)主要包括緩壓滲透法、反向電滲析法以及蒸汽壓法。其中，緩壓滲透法和反向電滲析法的研究較多，其核心技術(shù)主要在滲透膜的研究上，近年來(lái)，日本富士膠片公司和日本電工公司(Nitto)均在開(kāi)發(fā)鹽差能專用膜技術(shù)。2009年，挪威Statkraft公司建成了世界上第一個(gè)鹽差能發(fā)電示范裝置——4 kW緩壓滲透式發(fā)電樣機(jī)，并持續(xù)運(yùn)行到2013年12月。但國(guó)際鹽差能技術(shù)在短期內(nèi)并不具備競(jìng)爭(zhēng)性。

1.2 產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

國(guó)際海洋能產(chǎn)業(yè)已經(jīng)初現(xiàn)雛形，近幾年，西門子、阿爾斯通、通用電氣、三菱重工、現(xiàn)代重工等一批國(guó)際知名公司通過(guò)并購(gòu)、投資等多種方式開(kāi)始進(jìn)軍海洋能產(chǎn)業(yè)，國(guó)際海洋能產(chǎn)業(yè)相關(guān)機(jī)構(gòu)已達(dá)2 500余家；國(guó)外專門用于海洋能技術(shù)試驗(yàn)和測(cè)試的海上試驗(yàn)場(chǎng)已有20多個(gè)投入業(yè)務(wù)化運(yùn)行，極大地促進(jìn)了國(guó)際海洋能技術(shù)的成熟。海洋能發(fā)電裝置裝機(jī)成本已呈現(xiàn)快速下降的趨勢(shì)，加快了海洋能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的步伐。

1.2.1 海洋能海上試驗(yàn)場(chǎng)

海上試驗(yàn)場(chǎng)作為海洋能技術(shù)測(cè)試檢驗(yàn)的服務(wù)平臺(tái)，在海洋能產(chǎn)業(yè)鏈中具有重要作用，經(jīng)過(guò)海上試驗(yàn)場(chǎng)嚴(yán)格的實(shí)海況測(cè)試與檢驗(yàn)，是海洋能發(fā)電裝置定型及產(chǎn)品化的必經(jīng)之路。發(fā)達(dá)海洋能國(guó)家在海上試驗(yàn)場(chǎng)建設(shè)與運(yùn)行等方面處于領(lǐng)先地位，極大地促進(jìn)了國(guó)際海洋能技術(shù)的成熟與發(fā)展，同時(shí)也為企業(yè)進(jìn)入海洋能產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域開(kāi)展技術(shù)定型、設(shè)備制造、發(fā)電場(chǎng)建設(shè)等提供了重要的參考。根據(jù)OES發(fā)布的2014年年度報(bào)告統(tǒng)計(jì)[5]，國(guó)際上已有20多個(gè)海洋能海上試驗(yàn)場(chǎng)進(jìn)入業(yè)務(wù)化運(yùn)行階段(表1)。

表1 國(guó)際海洋能海上試驗(yàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)

注：除意大利的GEM和ISWEC以及愛(ài)爾蘭的大西洋海洋能測(cè)試場(chǎng)尚在建設(shè)中，其他均進(jìn)入業(yè)務(wù)化運(yùn)行階段.

1.2.2 越來(lái)越多的原始設(shè)備制造商進(jìn)入海洋能產(chǎn)業(yè)

根據(jù)愛(ài)爾蘭科克大學(xué)的統(tǒng)計(jì)，國(guó)際上從事海上風(fēng)能、潮流能、潮汐能、波浪能產(chǎn)業(yè)相關(guān)的機(jī)構(gòu)(包括企業(yè)、大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)、行業(yè)組織等)超過(guò)2 500個(gè)。其中，英國(guó)海洋能產(chǎn)業(yè)從業(yè)機(jī)構(gòu)最多，在1 100余個(gè)海洋能從業(yè)機(jī)構(gòu)中，海洋能裝置研發(fā)機(jī)構(gòu)約60個(gè)、海洋能發(fā)電場(chǎng)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)約40個(gè)、海洋能項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)商10個(gè)，其余近90%的機(jī)構(gòu)為海洋能產(chǎn)業(yè)鏈中海洋工程、專業(yè)材料、儀器設(shè)備、海上運(yùn)輸?shù)瓤绠a(chǎn)業(yè)海洋機(jī)構(gòu)，例如，海流計(jì)生產(chǎn)商安德拉公司、海洋特種材料供應(yīng)商SRI公司等。

近幾年，一批國(guó)際知名公司通過(guò)并購(gòu)、投資等多種方式開(kāi)始進(jìn)軍海洋能產(chǎn)業(yè)，之前主要由中小企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)從事海洋能裝置研發(fā)及示范的狀況有所改觀。由于這些大型原始設(shè)備制造商(OEM)和電力部門具有足夠的能力和資源進(jìn)行大型海洋能項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)，因此必將極大地推動(dòng)海洋能商業(yè)化進(jìn)程。以德國(guó)西門子公司為例，2012年，西門子公司收購(gòu)了英國(guó)MCT公司，一躍成為潮流能裝備新興市場(chǎng)的領(lǐng)軍者，借助西門子的強(qiáng)大資源和綜合實(shí)力，SeaGen技術(shù)已開(kāi)始研制2 MW型裝置，并計(jì)劃用于在威爾士以及加拿大建設(shè)10兆瓦級(jí)潮流能發(fā)電場(chǎng)。

1.2.3 發(fā)電成本有望快速下降

隨著海洋能技術(shù)的日漸成熟，尤其是大型原始設(shè)備制造商進(jìn)入海洋能產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，引進(jìn)規(guī)模化生產(chǎn)和工程經(jīng)濟(jì)學(xué)理念，海洋能發(fā)電成本已開(kāi)始呈現(xiàn)快速下降的趨勢(shì)，成本構(gòu)成也出現(xiàn)較大變化，有助于加快海洋能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的步伐。

根據(jù)2011年聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)發(fā)布的研究報(bào)告，2010年潮流能和波浪能發(fā)電裝置的建造成本(CAPEX)中值約為11 000～12 000美元/kW，隨著全球累計(jì)裝機(jī)容量的快速增長(zhǎng)，到2020年，潮流能和波浪能發(fā)電裝置的CAPEX中值有望下降到2 600～5 400美元/kW，均化發(fā)電成本(LCOE)有望下降到13～25美分/kW·h。

2015年5月，OES發(fā)布的海洋能技術(shù)成本分析研究報(bào)告也顯示，當(dāng)前國(guó)際波浪能、潮流能、溫差能發(fā)電裝置的CAPEX中值分別為11 000美元/kW、9 850美元/kW、35 000美元/kW；2020年以后，波浪能、潮流能、溫差能發(fā)電裝置的CAPEX中值將下降到5 900美元/kW、4 450美元/kW、10 000美元/kW。

2 我國(guó)海洋能發(fā)展現(xiàn)狀

隨著國(guó)家對(duì)海洋能開(kāi)發(fā)利用工作的重視，國(guó)務(wù)院及相關(guān)部委在制定的多項(xiàng)法律法規(guī)及規(guī)劃中都提出要支持海洋能發(fā)展，中央財(cái)政通過(guò)專項(xiàng)和科技計(jì)劃等加大了對(duì)海洋能的財(cái)政支持力度。為了推進(jìn)我國(guó)海洋可再生能源的開(kāi)發(fā)利用，2010年5月18日，財(cái)政部和國(guó)家海洋局聯(lián)合設(shè)立了海洋可再生能源專項(xiàng)資金，重點(diǎn)支持海島獨(dú)立電力系統(tǒng)示范，海洋能并網(wǎng)電力系統(tǒng)示范，海洋能關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范，海洋能綜合開(kāi)發(fā)利用技術(shù)研究與試驗(yàn)，海洋能開(kāi)發(fā)利用標(biāo)準(zhǔn)及支撐服務(wù)體系建設(shè)等5類項(xiàng)目[6]。截至2015年10月，專項(xiàng)資金共投入經(jīng)費(fèi)近10億元，支持了96個(gè)項(xiàng)目。在國(guó)家相關(guān)部門大力支持下，我國(guó)海洋能整體水平得到明顯提升，技術(shù)研發(fā)水平與國(guó)際差距逐步減小，初步形成了海洋能技術(shù)研發(fā)、裝備制造、海上施工、運(yùn)行維護(hù)等專業(yè)隊(duì)伍。

2.1 技術(shù)現(xiàn)狀

2.1.1 潮汐能技術(shù)

1980年建成的江廈潮汐試驗(yàn)電站(4.1 MW)，目前裝機(jī)規(guī)模位居世界第四，先后經(jīng)歷多次技術(shù)改造，積累了豐富的基礎(chǔ)研究和運(yùn)營(yíng)實(shí)踐，為今后建設(shè)潮汐電站提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。2010年以來(lái)，我國(guó)相繼開(kāi)展了健跳港、乳山口、八尺門、馬鑾灣等多個(gè)萬(wàn)千瓦級(jí)潮汐電站工程預(yù)可研項(xiàng)目。此外，還開(kāi)展了環(huán)境友好型潮汐發(fā)電新技術(shù)研究。

2.1.2 潮流能技術(shù)

我國(guó)潮流能發(fā)電技術(shù)研發(fā)起步較早，目前已研發(fā)了10余個(gè)潮流能試驗(yàn)裝置，基本實(shí)現(xiàn)了小功率(十千瓦級(jí))機(jī)組的海上穩(wěn)定發(fā)電，大功率(百千瓦級(jí))機(jī)組的實(shí)海況試驗(yàn)效果還有待改進(jìn)。例如，浙江大學(xué)60 kW半直驅(qū)水平軸潮流能發(fā)電裝置自2014年起進(jìn)行海上現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，累計(jì)發(fā)電超過(guò)2萬(wàn)kW·h，目前正開(kāi)展百千瓦級(jí)機(jī)組定型項(xiàng)目研究。

2.1.3 波浪能技術(shù)

我國(guó)波浪能資源適于發(fā)展大功率裝置的海域不多，因此主要開(kāi)展了一些小功率裝置的研發(fā)試驗(yàn)。2010年以來(lái)，有近20個(gè)波浪能裝置開(kāi)展了海試，部分裝置取得了較為理想的海試效果。例如，中科院廣州能源所研制的鷹式一號(hào)10 kW樣機(jī)海試效果較好，累計(jì)發(fā)電超過(guò)1 000 kW·h，目前正開(kāi)展百千瓦級(jí)機(jī)組定型項(xiàng)目研究。國(guó)家海洋技術(shù)中心研制的50 kW浮力擺式波浪能裝置2012年開(kāi)展了海試，目前正在其技術(shù)基礎(chǔ)上開(kāi)展50 kW裝置樣機(jī)定型。浙江海洋學(xué)院、集美大學(xué)、山東大學(xué)等多家單位研制的波浪能裝置也取得了較好進(jìn)展。

2.1.4 溫差能等技術(shù)

我國(guó)溫差能發(fā)電技術(shù)尚處于原理驗(yàn)證階段，國(guó)家海洋局第一海洋研究所于2012年開(kāi)展了15 kW溫差能發(fā)電裝置的短期試驗(yàn)，目前正在開(kāi)展高效氨透平、熱交換器等關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)；國(guó)家海洋技術(shù)中心正在開(kāi)展溫差能技術(shù)為海洋觀測(cè)儀器供電的研究。

我國(guó)鹽差能利用技術(shù)還處于原理研究階段，中國(guó)海洋大學(xué)近期開(kāi)展了緩壓滲透式鹽差能發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)研究。

2011年以來(lái)，中科院海洋所、中國(guó)海洋大學(xué)、中科院南海所等單位還開(kāi)展了海洋微藻高效培養(yǎng)、海洋微藻生物柴油制備等技術(shù)研究，在海洋微藻培養(yǎng)中試、規(guī)模化培養(yǎng)、微藻養(yǎng)殖耦合CO2減排等方面取得了一定進(jìn)展。中國(guó)海洋大學(xué)開(kāi)展的海泥電池供電技術(shù)研究，成功實(shí)現(xiàn)了海泥電池驅(qū)動(dòng)小型海洋監(jiān)測(cè)儀器平穩(wěn)運(yùn)行，并實(shí)現(xiàn)一年多的海上示范運(yùn)行。

2.2 與國(guó)外的差距

盡管已取得了較大進(jìn)展，但與國(guó)際先進(jìn)海洋能技術(shù)相比，我國(guó)海洋能技術(shù)的總體水平還存在一定差距。例如，基礎(chǔ)研究相對(duì)薄弱，原創(chuàng)性技術(shù)較少，公共平臺(tái)建設(shè)進(jìn)展緩慢，裝置轉(zhuǎn)換效率、可靠性和穩(wěn)定性普遍不高，示范應(yīng)用效果不佳。

2.2.1 基礎(chǔ)研究相對(duì)薄弱

在海洋能資源調(diào)查方面，盡管“908專項(xiàng)”調(diào)查對(duì)我國(guó)近海海洋能資源進(jìn)行了普查，但現(xiàn)有調(diào)查數(shù)據(jù)尚無(wú)法滿足海洋能資源區(qū)劃與選劃以及海洋能電站選址等工程要求，海洋能資源精細(xì)化評(píng)估技術(shù)和方法等研究不夠，難以適應(yīng)電站低成本規(guī)?；ㄔO(shè)的需要。在海洋能發(fā)電理論研究方面，跨學(xué)科、多領(lǐng)域交叉的應(yīng)用基礎(chǔ)研究開(kāi)展較少，能量俘獲與轉(zhuǎn)換機(jī)理、俘獲系統(tǒng)對(duì)海洋環(huán)境的適應(yīng)性及響應(yīng)控制、裝置結(jié)構(gòu)在海洋環(huán)境下的腐蝕及疲勞作用機(jī)理、最佳功率跟蹤及負(fù)載特性匹配等基礎(chǔ)研究亟須加強(qiáng)。

2.2.2 關(guān)鍵技術(shù)未取得突破、示范應(yīng)用規(guī)模較小

我國(guó)潮汐能技術(shù)尚未擁有萬(wàn)千瓦級(jí)潮汐電站建設(shè)實(shí)踐?？傮w上看，我國(guó)海洋能關(guān)鍵技術(shù)尚未取得突破，潮流能、波浪能、溫差能等發(fā)電裝置均存在可靠性和穩(wěn)定性較差等問(wèn)題，距離產(chǎn)品化應(yīng)用水平尚有差距。此外，我國(guó)海洋能裝置示范應(yīng)用規(guī)模(不足百千瓦級(jí))遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于國(guó)際上的兆瓦級(jí)水平。

2.2.3 公共服務(wù)平臺(tái)建設(shè)滯后

海洋能發(fā)電裝置的海上布放和運(yùn)行維護(hù)具有投資大、工程復(fù)雜、風(fēng)險(xiǎn)高等特點(diǎn)，海洋能示范應(yīng)用還面臨著用海用地難、審批手續(xù)繁瑣等問(wèn)題，亟須建設(shè)海洋能海上公共測(cè)試場(chǎng)與示范區(qū)，為海洋能發(fā)電裝置提供標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的檢測(cè)與認(rèn)證服務(wù)。國(guó)內(nèi)海洋能公共服務(wù)平臺(tái)規(guī)劃和設(shè)計(jì)開(kāi)展得較早，但由于落實(shí)用海用地等多方面原因，至今尚未建成。

3 我國(guó)海洋能發(fā)展前景展望

當(dāng)前，國(guó)際海洋能技術(shù)尚未進(jìn)入規(guī)?；瘧?yīng)用階段，為趕超國(guó)際先進(jìn)水平，我們應(yīng)緊抓“建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)”與“建設(shè)21世紀(jì)海上絲綢之路”戰(zhàn)略機(jī)遇，堅(jiān)持“技術(shù)突破、裝備開(kāi)發(fā)、工程示范、產(chǎn)業(yè)推進(jìn)”的思路，提高海洋能發(fā)電技術(shù)自主創(chuàng)新能力以及裝備設(shè)計(jì)、定型與制造能力，完善海洋能發(fā)展區(qū)域布局，通過(guò)示范工程的穩(wěn)定運(yùn)行帶動(dòng)技術(shù)發(fā)展，加速海洋能產(chǎn)業(yè)培育，為大規(guī)模海島開(kāi)發(fā)和深遠(yuǎn)海開(kāi)發(fā)提供有效的能源保障。

3.1 近期目標(biāo)

到2020年，掌握海洋能技術(shù)自主創(chuàng)新能力，突破兆瓦級(jí)潮流能機(jī)組設(shè)計(jì)及裝備制造關(guān)鍵技術(shù)和百千瓦級(jí)波浪能發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)海洋能海島示范應(yīng)用的穩(wěn)定可靠運(yùn)行，海洋能總裝機(jī)容量達(dá)到10萬(wàn)kW。

3.2 中長(zhǎng)期目標(biāo)

到2030年，海洋能技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平：?jiǎn)?dòng)大規(guī)模潮流能和波浪能發(fā)電場(chǎng)建設(shè)，在南海開(kāi)展兆瓦級(jí)溫差能綜合利用平臺(tái)建設(shè)，海洋能公共測(cè)試及示范平臺(tái)面向國(guó)內(nèi)外開(kāi)展業(yè)務(wù)化運(yùn)行。

海洋能產(chǎn)業(yè)初具規(guī)模：海洋能成為邊遠(yuǎn)海島供電主要電源，海洋能總裝機(jī)容量達(dá)到200萬(wàn)kW，形成完備的海洋能產(chǎn)業(yè)鏈；進(jìn)軍國(guó)際市場(chǎng)，在國(guó)際海洋能市場(chǎng)占據(jù)一定份額，尤其是21世紀(jì)海上絲綢之路沿線國(guó)家。

4 發(fā)展對(duì)策建議

4.1 加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，加快海洋能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化步伐

加強(qiáng)海洋能發(fā)展頂層規(guī)劃設(shè)計(jì)，研究制定詳盡的中長(zhǎng)期海洋能發(fā)展路線圖，明確我國(guó)海洋能發(fā)展目標(biāo)以及各階段的主要任務(wù)，研究制定海洋能產(chǎn)業(yè)激勵(lì)政策體系，尤其是潮汐能等海洋能發(fā)電的電價(jià)補(bǔ)貼、差異化海洋能發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)制度等政策。建立在國(guó)家海洋委員會(huì)和國(guó)家能源委員會(huì)協(xié)調(diào)指導(dǎo)下的跨部門協(xié)調(diào)機(jī)制，加強(qiáng)涉海部門間的溝通與協(xié)調(diào)。研究制定海洋能項(xiàng)目用海一站式審批等政策，協(xié)調(diào)海島開(kāi)發(fā)及海洋能示范基地建設(shè)等用地優(yōu)惠政策。堅(jiān)持以國(guó)家財(cái)政投入為主、社會(huì)多元化投入為輔的原則，繼續(xù)實(shí)施并發(fā)揮國(guó)家專項(xiàng)資金在推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新、提升公共服務(wù)能力、加強(qiáng)示范應(yīng)用等方面的帶動(dòng)作用，并逐步實(shí)現(xiàn)由項(xiàng)目資助與補(bǔ)貼向裝備制造獎(jiǎng)勵(lì)、電價(jià)補(bǔ)貼等多種方式的轉(zhuǎn)變。

4.2 重視基礎(chǔ)理論研究，提高自主創(chuàng)新能力

加強(qiáng)海洋能基礎(chǔ)理論研究，掌握新型海洋能發(fā)電裝置高效轉(zhuǎn)換機(jī)理和系統(tǒng)化的海洋能裝置實(shí)海況測(cè)試方法，摸清重點(diǎn)關(guān)注海域海洋環(huán)境特征及海洋能資源特性，開(kāi)展海洋能資源精細(xì)化勘察與評(píng)估，為我國(guó)海洋能實(shí)際開(kāi)發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐。支持在高等院校建立海洋能學(xué)科，加快專業(yè)基礎(chǔ)人才培養(yǎng)；支持科研院所加快建立海洋能重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和公共服務(wù)平臺(tái)，突破海洋能共性關(guān)鍵技術(shù)；加大以企業(yè)為主體的自主創(chuàng)新力度，培育一批海洋能產(chǎn)業(yè)化及中試基地，構(gòu)筑科研院所與企業(yè)對(duì)接的平臺(tái)，盡早實(shí)現(xiàn)自主海洋能裝備的規(guī)?；a(chǎn)。

4.3 加快提高技術(shù)成熟度，擴(kuò)大示范應(yīng)用規(guī)模

根據(jù)淺海海洋能試驗(yàn)場(chǎng)、潮流能專業(yè)試驗(yàn)場(chǎng)、波浪能專業(yè)試驗(yàn)場(chǎng)、深海海洋能試驗(yàn)場(chǎng)的總體布局，加快建成我國(guó)海洋能公共測(cè)試及示范平臺(tái)，有效降低海洋能裝置海試風(fēng)險(xiǎn)，為我國(guó)海洋能技術(shù)的持續(xù)改進(jìn)及產(chǎn)品化提供支撐。突破海洋能核心裝備技術(shù)，形成高可靠300 kW潮流能機(jī)組裝備和模塊化100 kW波浪能發(fā)電裝備并具有穩(wěn)定示范運(yùn)行能力，掌握1 MW潮流能機(jī)組設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)，掌握100 kW溫差能發(fā)電及綜合利用關(guān)鍵技術(shù)。開(kāi)展多個(gè)典型海島可再生能源獨(dú)立微網(wǎng)示范，為推進(jìn)海洋能規(guī)模化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

[1] 夏登文，康健.海洋能開(kāi)發(fā)利用詞典[M].北京：海洋出版社，2014.

[2] 羅續(xù)業(yè)，夏登文.海洋可再生能源開(kāi)發(fā)利用戰(zhàn)略研究報(bào)告[M].北京：海洋出版社，2014.

[3] IPCC. Special report renewable energy sources[R]. 2011.

[4] IRENA. Ocean energy technology readiness，patents， deployment status and outlook[R]. 2014.

[5] IEA OES-IA. Anuual report 2014[R]. 2015.

[6] 國(guó)家海洋技術(shù)中心.中國(guó)海洋能技術(shù)進(jìn)展2014[M].北京：海洋出版社，2014.

On the Development and Utilization Countermeasures of Marine Renewable Energy in China

MA Changlei，XIA Dengwen

(National Ocean Technology Center， Tianjin 300112， China)

Marine Renewable Energy(MRE) has such characteristics as huge resources potential, green and clean, and sustainable utilization characteristics.As an important option to counter with the global warming, the developed marine countries have attached great importance to the development and utilization of MRE and regarded it as a kind of strategic resources.China has rich MRE resources which can be utilized, whereas the density of tidal and wave energy is relative low.From 2010, China has increased the support for the development and utilization of MRE. The Ministry of Finance(MOF) and the State Oceanic Administration(SOA) have jointly set up the special funding program formarine renewable energy(SFPMRE) to promote the rapid improvement of Technology Readiness Level (TRL)in China, which has provided a solid foundation for future development.In the context of building maritime power and 21st century Sea Silk Road strategy,the MRE industry would grow up to an important strategic emerging industry in China.

Marine renewable energy, Technology, Industry, Status, Prospect,Development measures

海洋能專項(xiàng)資金項(xiàng)目“海洋能綜合支撐服務(wù)平臺(tái)建設(shè)2013”(GHME2013ZC01)，“海洋能綜合支撐服務(wù)平臺(tái)建設(shè)2014”(GHME2014ZC01).

麻常雷，工程師，碩士研究生，研究方向?yàn)楹Ｑ竽軕?zhàn)略研究，電子郵箱：notcmachanglei@163.com

P74

A

1005-9857(2016)03-0051-06