海洋新能源通常指海洋中所蘊藏的可再生的自然能源,浩瀚的大海,不僅蘊藏著豐富的礦產資源,更有真正意義上取之不盡,用之不竭的海洋新能源。主要為潮汐能、波浪能、海流能(潮流能)、海水溫差能和海水鹽差能。更廣義的海洋能源還包括海洋上空的風能、海洋表面的太陽能以及海洋生物質能等。
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海洋新能源產業有利于改善環境效率,益于海洋低碳經濟穩健發展,開發海洋新能源替代傳統高耗能能源已成為迫切需要。由于海洋能地域性強、能量密度低,海洋新能源產業普遍存在設備建造、維護成本高,能量轉換效率較低的問題。要在提高能量轉換效率的同時提升經濟效益,還需要依靠科技的創新以及產業技術的進步。
海洋新能源行業發展現狀分析
中國潮汐能資源豐富,長達18000多公里的大陸海岸線,加上5000多個島嶼的14000多公里海岸線,共約32000多公里的海岸線中蘊藏著豐富的潮汐能資源。全國潮汐能蘊藏量為1.9億千瓦,其中可供開發的約3850萬千瓦,年發電量870億千瓦時。中國沿海潮汐能可開發的潮汐電站壩址為424個,以浙江和福建沿海數量最多。
中國最大的潮汐電站是江廈潮汐電站,位于杭州南邊,也是中國第一座雙向潮汐能發電站,共安裝6臺潮汐發電機組,裝機容量為3.0MW,位列全球第四位。其中最早的1號機組1985年開始運行,已經有30多年的歷史了,而如今它依然在源源不斷地生產著電力。
中國潮流能資源豐富,但分布不均。中國近海99個主要水道的潮流能資源理論裝機容量為833萬千瓦。其中,浙江省近海潮流資源最為豐富,約為519萬千瓦,占到了全國潮流能資源總量的50%以上。截至目前,兩臺機組累計發電量已超過3萬度,刷新了中國潮流能裝置發電紀錄。浙江舟山聯合動能新能源開發有限公司研建的3.4兆瓦模塊化潮流能發電機組總成平臺已成功下水,7月27日,該平臺7個模塊中的兩個模塊共1兆瓦發電機組成功下海發電,刷新了中國潮流能發電裝置裝機規模紀錄,為中國潮流能規?;瘧眠~出了堅實的一步。
根據中研普華產業研究院發布的《2022-2027年中國海洋新能源行業深度分析與投資前景預測報告》顯示:
海洋中是一個巨大的能源寶庫,潮汐能、波浪能、鹽差能等,其中波浪能由于其具有能量密度大、能源分布廣泛等特點,在海洋能的開發中占有一定的優勢。漫長的海岸線和廣闊的海域決定了中國具有豐富的波浪能,開發潛力巨大。
波浪能集有許多優點,比如能量密度高、分布面廣泛。特別是在能源消耗多的冬季,可以利用的波浪能能量也最大。它的能量如此巨大,一直都吸引著沿海的能工巧匠們。他們想盡各種辦法,期望能夠駕馭海浪開辟新天地。
中國的波浪能開發利用起始于20世紀70年代,于1975年制成并投入試驗了1臺1000W的波浪能發電裝置,并進行了改良和升級。在波浪能發電站建設方面,廣州能源所在1989年建成3000W的多振蕩水柱式波浪能電站,于1996年試發電成功,升級成為一座20kW的波浪能電站。
廣東省汕尾市在2005年建成了世界上首座獨立穩定的波浪能電站。近些年來,山東大學、中國海洋大學、國家海洋技術中心等單位先后在技術上有所突破。就目前波浪能發展概況來看,無論從技術層面還是從規模層面尚未達到大規模集中發電程度,但是波浪能發電產業這些年來一直穩步發展,應緊跟相關國家政策的要求,解決相關技術難題,波浪能產業的發展必將為世界能源產業做出重大貢獻。
一般而言,海洋新能源產業與傳統產業都屬于一般化產業,兩者存在著相似點,同時又具備產業異質性。海洋新能源產業技術創新系統與傳統產業技術創新系統相比,有三個方面的不同:
①海洋新能源產業具有海洋地域屬性。海洋新能源產業隸屬海洋戰略性新興產業,涵蓋以潮流能、波浪能、溫差能等不同的海洋可利用能源。海洋新能源最終的成果轉化階段需在海上進行試驗,因此海洋新能源研究地點幾乎都屬于沿海地帶區域,地域可供選擇范圍較小;而傳統產業面對地域限定擁有較大的選擇空間,不同的地區都有相應的制造業與勞動密集型產業帶動GDP上升。
②海洋新能源產業技術起步相對于傳統產業較晚,發展力度小,先進技術主要集中在歐美少數國家。目前我國發展海洋新能源重點在于產業加強共性技術的開發與擴散,重點實驗室突破關鍵技術的瓶頸,而傳統產業技術創新系統處在相對成熟產業,產業主體經過較長的發展和完善,行業共性技術得到充分利用,發展關鍵技術是當下傳統產業技術創新系統的焦點。
③海洋新能源產業具有明顯的不穩定性和開發技術不成熟性,再加上缺乏資金和高新技術人才,致使海洋新能源產業鏈發展停滯不前。傳統產業因其發展時間長、技術成熟、產業市場發展較規范,早已進入產業發展的成熟期,已形成完善的產業鏈與產品價值鏈。
海洋新能源市場未來發展前景預測
海洋溫差能儲量巨大且綠色環保,并能在一定程度上反哺海洋養殖,具有很大的發展潛力。高精度數值模擬方法是未來溫差能工程運營中資源評估、可行性分析和環境影響評估的主要手段和發展趨勢。提高溫差能發電系統的效率和凈功率,加強對溫差能發電裝置安全穩定性和冷水后處理的研究,提高裝置使用壽命和冷水的利用率,以此提升溫差能發電的綜合經濟效益是未來溫差能發展的重點。
近年來,在我國推動戰略性新興產業發展和有關海洋戰略性新興產業發展政策的帶動下,創新要素和社會資金向海洋戰略性新興產業領域集聚態勢明顯,重點領域技術加快突破、示范應用逐步增多、產業鏈條不斷延伸、產業規模日益擴大,海洋戰略性新興產業發展取得積極成效。
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