
编者按
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今天推荐的文章来自南海发展研究院高级工程师曹艳——
我国海洋能开发利用分析及对广州南沙区的启示建议
南海发展研究院 曹艳
海洋覆盖了地球约71%的表面积,蕴藏着巨大的能量,它以潮汐、波浪、温差、盐差等多种形式存在,是一种清洁、可再生的能源,对缓解全球能源危机、减少环境污染具有重要意义。随着全球范围内对传统化石能源过度依赖带来的环境问题日益凸显,以及能源安全意识的不断提升,开发利用可再生能源成为各国可持续发展战略的重要组成部分。海洋能是重要的绿色可再生能源,包括潮汐能(含潮差能和潮流能)、波浪能、温差能、盐差能等。海洋能的开发利用不仅能拓展能源供给渠道,还能推动相关技术创新和产业发展。当前,海洋能已成为国际能源领域研究开发的热点和前沿。我国海洋能开发利用正处于向规模化产业化迈进的关键阶段。
南沙区地处珠江出海口,是广州市唯一的出海口,是珠江流域通向海洋的通道,也是连接珠江口岸城市群和港澳地区的重要枢纽性节点。作为国家级新区、自由贸易试验区、粤港澳全面合作示范区,凭借海洋优势,发展海洋经济,打造南方海洋科技创新中心是南沙区面向粤港澳全面合作的重要着力点。发展海洋能及相关产业,可为南沙区培育海洋领域新质生产力提供重要发力点。本文通过分析海洋能的开发利用现状,梳理海洋能产业链,剖析我国海洋能开发利用存在的主要问题,结合南沙区的优势,研提南沙区发展海洋能产业的相关方向建议。
一、我国海洋能开发利用现状
(一)资源潜力巨大,逐步迈向规模化开发阶段
我国海洋能资源丰富,海域辽阔、岸线绵长、岛屿众多,具备规模化开发利用海洋能的优越条件,加快海洋能规模化利用具有重要的战略意义和现实需求。海洋能作为绿色可再生能源,具有可精准预测、就近消纳、清洁低碳等优势,符合我国“双碳”目标和能源结构转型需求,为沿海地区及海岛提供了重要的能源补充方案。截至2023年底,我国海洋能总装机规模超过1.2万千瓦,位居世界第四,海洋能已进入规模化利用和产业化发展的前夕。
(二)政策体系逐步完善,战略地位日益凸显
国家高度重视海洋能规模化利用,将海洋能开发纳入《中华人民共和国能源法》等法律体系,从立法层面确立其战略地位。自然资源部、国家发展改革委等六部门联合出台了《关于推动海洋能规模化利用的指导意见》,明确提出到2030年海洋能装机规模达到40万千瓦的目标,从顶层设计层面强化了海洋能的战略地位。政策聚焦技术创新、试点示范和产业融合,提出推动海洋能与海上风电、光伏、制氢等融合发展,旨在培育海洋领域新质生产力,为海洋强国建设提供能源支撑。
(三)技术创新与工程示范取得显著进展
我国在海洋能开发技术领域已形成多项标志性成果。浙江江厦潮汐试验电站商业化运行超过40年,累计并网发电超2.5亿度,成为全球潮汐能利用的典范;2020年,我国首台500千瓦波浪能发电装置“舟山号”交付,成为海洋可再生能源项目“南海兆瓦级波浪能示范工程建设”的首台进场装置;2022年首台兆瓦级潮流能发电机组“奋进号”投运,并网发电超450万度,创国内单机新高;2023年全球装机容量最大的1兆瓦“南鲲号”漂浮式波浪能平台成功并入海岛电网,标志着我国波浪能技术向规模化应用迈出关键一步。据统计,我国波浪能、潮流能、潮差能运行装机规模分别居全球第一、第二和第三,海洋能装备水平与国际先进基本同步,积累了丰富的工程实践经验。
二、海洋能产业链分析
海洋能产业链是涵盖海洋能资源开发、技术研发、装备制造、工程建设、运营维护及能源利用的全链条体系,具有产业链条长、带动性强的特点。其核心环节包括以下几个方面:
(一)上游:资源调查与技术研发
1.资源调查与评估
利用卫星遥感、海洋观测网络、海底探测技术等,对海洋能资源开展调查,评估资源储量、分布及开发潜力。建立海洋能资源数据库,为编制规划和开发利用提供科学依据。
2.核心技术研发
关键装备技术。研发高效的海洋能转换装置,如潮汐能发电机组、波浪能捕获装置、温差能热交换系统等。例如,我国已成功研制兆瓦级潮流能发电机组“奋进号”和波浪能平台“南鲲号”。
材料与储能技术。开发耐海水腐蚀的材料、高效能量转换介质及储能系统,提升设备可靠性和能源利用效率。
智能控制技术。通过物联网、人工智能等技术实现海洋能发电系统的智能化监测与调控。
3.标准与规范制定
建立海洋能开发的技术标准、安全规范及环境评估体系,保障产业健康发展。
(二)中游:装备制造与工程建设
1.装备制造
主要指规模化生产海洋能发电设备,包括涡轮机、发电机、传动系统、浮体结构等核心部件。例如,潮汐能电站的水轮机、波浪能装置的振荡浮子等。装备制造企业需具备先进的制造技术和质量控制体系,以确保设备的可靠性和耐久性。此外还包括海工装备配套产业,如海底电缆、海上平台建造、安装与维护设备制造等。
2.工程建设
包括海洋能电站的选址、设计、施工及安装等环节。工程建设需要考虑海洋环境的复杂性,确保项目的稳定性和安全性。其中海洋能电站的设计与施工,包括潮汐能电站的拦潮坝建设、波浪能装置的海上安装、温差能系统的深海管道铺设等。可考虑与海上风电、海洋牧场等融合项目的协同开发,如“海洋能+海上风电”综合能源平台。
3.配套服务
主要是指提供专业化的船队运输、工程管理、监理等服务,确保项目高效实施。
(三)下游:运营维护与能源利用
海洋能发电项目的运营维护是确保其长期稳定运行的重要环节。
1.电站运营与维护
建立海洋能电站的智能化运维体系,通过远程监控、故障诊断和预防性维护,降低运维成本。例如,利用无人机或水下机器人对设备进行巡检。优化发电调度,提高能源输出稳定性,增强电网并网能力。
2.能源利用与市场拓展
电力供应。将海洋能发电并入电网,为沿海地区、海岛及海上设施(如钻井平台、海洋牧场)提供清洁能源。
综合利用。结合海水淡化、制氢、储能等技术,构建“海洋能+”综合能源系统,提升能源附加值。例如,利用海洋能发电驱动海水淡化,解决海岛淡水短缺问题。英国欧洲海洋能源中心开展了潮流能发电制氢项目,美国支持了多个波浪能海水淡化项目。
绿电交易与碳市场。通过绿电认证、碳减排交易等机制,增强海洋能项目的经济可行性。
3.产业协同与服务
主要是与海洋工程、海洋渔业、滨海旅游等产业融合,拓展海洋能应用场景。例如,在海洋牧场中利用海洋能供电,实现智能化养殖。
(四)支撑体系
1.政策与资金支持
包括政府出台财政补贴、税收优惠、电价保障等政策,引导社会资本投入。例如,我国《关于推动海洋能规模化利用的指导意见》提出了明确的发展目标和扶持措施。此外,可设立海洋能产业基金,支持技术研发和示范项目。
2.技术服务与检测认证
主要建设海洋能测试中心、认证机构,提供设备性能检测、标准化认证等服务,加速技术成果转化。
3.人才培养与国际合作
主要为加强海洋能领域的学科建设和人才培养,推动产学研合作。参与国际海洋能技术标准制定,开展跨国项目合作,提升全球竞争力。
三、我国海洋能开发利用存在的主要问题
(一)政策激励机制不健全,产业驱动力不足
海洋能开发具有高技术、高投入、高风险的特点,亟需政策扶持。我国在财政补贴、税收优惠、电价核定及并网保障等方面的政策体系尚未完善,难以充分激发市场主体的积极性。例如,海洋能能量密度低、稳定性差,开发技术复杂度高,导致发电成本显著高于传统能源和陆上可再生能源,而海洋能发电的上网电价机制尚未明确,导致项目投资回报周期长,社会资本参与度有限。
(二)核心技术瓶颈制约,研发体系亟待整合
我国海洋能研发力量分散,缺乏国家级研发平台和跨学科人才团队,核心技术攻关能力不足。尽管在部分技术领域取得突破,但关键装备的可靠性、经济性仍有待提升。例如,波浪能和潮流能发电设备的运维成本较高,深海温差能开发技术尚处于试验阶段,制约了规模化应用。
(三)公众认知不足,存在竞争性用海现象
社会公众对海洋能的战略价值认识不足,导致海洋能开发与其他海洋产业(如航运、养殖、油气开发)的竞争性用海问题日益凸显。优良的海洋能开发区域因缺乏统一规划和协调机制,难以得到有效利用,制约了规模化开发进程。
(四)公共服务平台滞后,产业化支撑薄弱
海洋能开发需要海上试验场、检测认证平台等公共服务设施的支撑,但我国此类平台建设投入不足、功能不完善。例如,缺乏综合性的海洋能测试基地,导致新技术、新装备的中试验证和标准化推广受阻,延缓了规模化产业化进程。
(五)国际竞争力有待提升,全球布局面临挑战
虽然我国海洋能装机规模位居全球前列,但与韩国、法国等领先国家相比仍有较大差距。在国际标准制定、技术出口和全球市场拓展方面,我国尚未占据优势地位。此外,海洋能开发的国际合作机制有待深化,技术标准互认和装备“走出去”仍面临挑战。
四、南沙区发展海洋能产业的相关建议
2025年中央财经委员会第六次会议将海洋经济高质量发展纳入重要议题,从加强顶层设计、加大政策支持,到鼓励社会资本参与,再到提升海洋科技自主创新能力、强化海洋战略科技力量,为海洋经济发展绘制了清晰的战略蓝图。广东省海洋经济工作会议提出坚持优旧育新、三产联动,构建更具国际竞争力的现代海洋产业体系,其中明确积极培育壮大海洋新能源、海工装备、海洋生物医药等海洋新兴和未来产业。中央财经委第六次会议的政策东风,以及广东省海洋经济工作会议的具体部署,都为南沙区发展海洋能产业提供了有力的战略指引与政策支撑。南沙区在地理位置、科研实力、产业基础和政策支持等方面具备显著优势,可为海洋能规模化产业化利用提供坚实的基础和广阔的发展空间,结合南沙区的实际情况和基础优势,未来可考虑从如下方向发展海洋能产业。
一是开展海洋能资源调查,摸清海洋能家底。发挥南沙区乃至全广州市相关涉海技术力量,开展海岛和沿海海洋可再生能源蕴藏量和可开发利用量的调查与评估工作,掌握不同海域空间海洋能资源时空分布特征和资源开发潜力。整合历史观测数据、实时监测数据及模拟分析结果,探索在南沙区构建海洋能资源数据库。
二是加强规划引领,完善顶层设计。结合南沙区区位、政策、技术优势,明晰南沙区海洋能产业发展方向和需求,聚焦海洋能产业链关键环节,构建南沙区海洋能产业发展体系,明确不同阶段的发展目标、重点任务和技术路线。衔接国家能源战略、海洋经济规划等,确保海洋能产业发展与生态保护、海域利用、产业布局等相协调,避免盲目开发。
三是发挥各类涉海研发机构优势,开展核心技术研发攻关。南沙区各类涉海研发机构集聚,可通过内外合作,将海洋能涉及的关键装备、材料与储能、智能控制等领域关键核心技术列为国家、省、市、区的重点研发计划予以支持。围绕海洋能示范工程建设,开展关键核心技术示范应用。依托研发机构探索建立海洋能发电设备、工程建设、并网运行的技术标准、安全规范及环境评估体系,掌握全球行业话语权。
四是发挥海洋工程装备制造业优势,打造海洋能装备制造集聚区。南沙区的装备制造企业具备先进的制造技术和质量控制体系,可探索建设规模化生产海洋能发电设备(如涡轮机、发电机、传动系统、浮体结构等核心部件)及海工装备配套产业(海底电缆、海上平台建造、安装与维护设备制造等),探索制造海洋能与海上风电、光伏、制氢等融合发展的装备。发挥南沙区15%的企业所得税优惠政策,吸引海洋能装备制造相关企业落户,打造海洋能装备制造集聚区。
五是错位发展协同联动,探索打造全国海洋能技术服务与检测认证中心。与深圳、珠海、海南等地的海上试验场地错位发展、协同联动,南沙区可探索建设海洋能测试中心、认证机构,根据检测认证的需求,建设不同功能的实验室,如海洋能发电装置性能测试实验室、海洋环境模拟实验室、电气安全实验室等。探索建设陆上试验场,模拟海洋环境条件,开展小型试验和样机测试。按照国际和国内相关标准,建立完善的质量管理体系,提供设备性能检测、标准化认证等服务,加速技术成果转化,逐步推动海洋能相关产业的示范化、规模化、产业化。
六是加强人才培养,深化国际合作。充分利用南沙区现有人才政策,吸纳和培养一批具有海洋能技术、电气工程、机械工程、检测技术等专业背景的高素质人才。南沙作为粤港澳全面合作示范区,可依托港澳的资金、技术优势,深化海洋能领域的国际合作,进一步提升产业竞争力。与国内外高校、科研机构建立合作关系,共同开展科研项目,引进先进的技术和经验。积极参与国内和国际相关标准的制定工作,提升南沙区在行业内的影响力。
本文仅代表作者个人观点。
▍作者简介

曹艳,高级工程师,自然资源部南海发展研究院海洋政策经济研究室主要技术骨干,目前主要从事海洋经济、海洋资源综合管理等领域的研究。在海洋经济统计调查、海洋经济运行监测评估、海洋经济规划等领域积累了丰富的成果和经验,主要负责完成了自然资源部南海局第一次全国海洋经济调查任务,连续四年主持完成南海区海洋经济发展报告、南沙区海洋经济运行监测分析项目,在海洋生产总值核算技术方法理论研究及市、区(县)级核算方面实践经验丰富,出版专著《南海区海洋经济发展报告(2024)》。主持省部级课题项目21项,主持省部级科研基金课题2项,主持地方规划2项、参与科研课题13项,被有关部门采纳的政策建议3篇,发表论文7篇、专业性文章3篇,参与编写专著3本。
撰稿:曹艳
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