锯衙研宪考考２０１２年第５１期（总第２４６７期 中国海洋可再生能源资源开炭 利用的现状与瓶颏 华北电力大学经济与管理学院 罗国亮 职 菲 摘 要：我国已成为世界第二大能源消费国，矿物能源占能源供应总量的九成多； 随着经济的发展，能源需求还将持续增长，矿物能源将日益紧缺。海洋可再生能源 具有清洁、无污染、储量大、可再生等特点，开发海洋可再生能源可以缓解能源压 力、改善能源结构，具有战略作用。但受制于技术成本、维护难度、设备质量等因 素，海洋能发展较缓慢。我国海洋能发展要充分考虑技术成本、设备造价、输电线 路成本、输电成本、维护成本等因素。 关键词：海洋可再生能源资源；开发成本；瓶颈 中图分类号：Ｆ１２４．５文献标识码：Ａ文章编号：２０９５—３１５１（２０１２）５１—００６６—０６ 一、引言 １．储量及分布情况。我国大陆海岸线长 我国沿海地区居民海岛大部分面临能源供 应短缺的问题。居民用电问题关系沿海及海岛 达１８ ０００多千米，拥有６５００多个大小岛屿，海 岛的岸线总长约１４ ０００多千米，海域面积达 ４７０多万平方千米，海洋能源十分丰富，达５亿 多千瓦。 地区农村经济发展，开发海洋可再生能源是解决 海岛居民生活用电的可行措施。由于开发海洋 能需要对岛礁进行驻守、开发和保护，所以开发 海洋可再生能源可以落实我国对南海管辖海域 （１）潮汐能。潮汐现象是指海水在天体（主 要是月球和太阳）引潮力作用下所产生的周期性 运动，习惯上把海面垂直方向涨落称为潮汐，而 海水在水平方向的流动称为潮流。据估算，我国 及岛礁的管控，提高管控能力。 海洋可再生能源资源是我国重要的可再生 能源资源，其开发利用对促进沿海及海洋经济发 展、缓解我国能源供给压力、减少环境污染、改善 能源结构具有重要的意义。 潮汐能理论蕴藏量为１．９亿千瓦，其中，２０９８万 千瓦可以开发利用，主要集中在东海沿岸，且以 分布在浙江、福建两省沿海地区最多，占全国潮 汐可再生能源开发利用量的８８％；装机容量为 ２００千瓦以上可开发建设的坝址有４２４处，其中 在乐清湾、象山湾、长江口北支、钱塘江江口等地 可建１０万千瓦和１００万千瓦级的潮汐电站（见 表１）。 二、我国海洋可再生能源开发利用 现状 海洋能是一种蕴藏在海洋中的重要的可再 生清洁能源，主要包括潮汐能、波浪能、潮流能、 海水温差能和海水盐差能。 绲｛｛！ｒ硒宪亏考２０１２年第５１期（总第２４６７期） 表１ 我国沿海省市潮汐能资源 理论储量 开发储量 地区 装机容量 年发电量 装机容量 年发电量 （Ｘ１０ 千瓦） （×１０ 千瓦） （×１０ 千瓦） （×１ｏ 千瓦） 辽宁 １９３．６ ５７．７Ｏ ５８．６２ １６．２４ 河北 ０．６４ Ｏ．１３ ０．４７ ０．０９ 山东 ４０．８ ｌ２．１９ １１．７８ ３．６３ 江苏 Ｏ．０８ ０．０４ 上海 ２９４．６Ｏ ８７．９３ ７０．４０ ２２．８０ 浙江 ２８９６．８３ ８６２．６８ ８８Ｏ．１６ ２６４．Ｏ４ 福建 ３３２９．Ｏ２ ９９３．６６ １Ｏ３２．４Ｏ ２８３．３２ｘ 广东 ４６．７ ６４．８８ １７．２Ｏ 广西 ４６．５９ ３８．７３ １Ｏ．９２ 全国 ２１０７．５８ ２１５７．５２ ６１８．６８ 注：河北内含天津市数据，上海为长江口北支数据，广东内含海南省数据，台湾数据缺乏。 资料来源：周世锋、秦诗立：《海洋开发战略研究》，浙江大学出版社２００９年版。 （２）波浪能。波浪是由于风、气压和水的重 （３）潮流能。潮流是指海底水道和海峡中 力作用等形成的起伏运动，它具有一定的动能和 较为稳定的流动以及由于潮汐导致的有规律的 势能。全国沿岸波浪能功率密度分布不均，波浪 海水流动。我国的浙江、福建和山东沿海是世界 能开发潜力约为１．３亿千瓦，浙江中部、台湾海 上潮流能资源最丰富的地区之一，其中，舟山群 峡、福建海坛岛以北、渤海海峡和西沙地区沿岸 岛一带的部分海域潮流流速在２～４ 秒，其能 最高，在浙江、福建、海南和台湾等省沿海建造波 流密度相当于２０～４０ 秒（即９～１２级以上） 浪能能电站较有价值（见表２）。 风能的能流密度，具有非常可观的开发价值（见 为４２中国沿岸的波浪能资源以台湾省沿岸最多９万千瓦， ，占全国总量的１／３；其次是浙江、 表３）（４）温差能。海水温差能是指海洋表层海水 。 广东、福建和山东等沿岸较多，在１６１万～２０５万 和深层海水之间水温之差所形成的能量。较有开 千瓦间，合计为７０６万千瓦，占全国总量的５５％； 发利用价值的温差能储量主要分布于东海东侧和 其他省市沿岸则较少，在１４．４万～５６．３万千 南海。东海东侧的黑潮区水深在１０００米以上，因 瓦间。 有黑潮暖流由此经过，全年表深层温差２０￣Ｃ以上， 表２ 我国部Ｙｓ－：￣区波浪能资源分布 省市 台湾 浙江 广东 福建 山东 海南 江苏 辽宁 其他 数量（１０ 千瓦） ４２９．１ ２０５．３ １７４ １６６ １６１ ５６．３ ２９．１ ２５．５ ３８．１ 比重（％） ３３．４ １６ １３．５ １２．９ １２．５ ４．４ ２．３ １．２ ２．９ 注：台湾数据未经岸边实测资料检验。 资料来源：同表１ ｌ ｝ 薹 ｉ Ｉ ｌ ｉ ｌｌ ｉ ｆ ｌｌ Ｉ ＿● 锯衙硒宪考考２０１２年第５１期（总第２４６７期） 表３ 我国部分地区潮流能资源分布 省市 台湾 浙江 广东 福建 山东 海南 辽宁 其他 数量（ＩＯ 千瓦） ２２８．３ ７０９．４ ３６ １２８ ｌ１９．５ ２７．６ １１４ ３８．１ 比重（％） １８．２ ５６．６ ２．８ １Ｏ．２ ９．５ ２．２ ９．１ ２．９ 注：台湾数据未经岸边实测资料检验。 资料来源：同表ｌ。 据计算，温差能理论储量约为（１．０８～１．７５）Ｙ （１）潮汐能。从目前的技术发展水平来看， １０１８千焦，技术上可利用量约为（５４～１１２）Ｘ １０１５ 我国潮汐能在所有海洋可再生能源中技术最为 千焦。南海温差能理论储量约为（１３．０—１３．３）Ｙ 成熟。因潮汐能电站建造成本高，导致发电成本 １０１８千焦，技术上可利用量约为（１．０４～１．０６）× 高。目前，我国还在运行的有浙江的２座潮汐电 １０１８千焦。① 站，即江厦和海山潮汐电站，总装机４１５０千瓦。 （５）盐差能。我国沿岸盐差能资源主要分 其中，规模最大的江厦潮汐试验电站，总装机容 布在长江及其以南以及有大江河人海的各省市 量３９００千瓦，代表了我国的潮汐能发电技术的 沿岸。理论储量约为３．５８×１０”千焦，理论功率 最高水平。我国自行设计制造单机容量为２．６ 约为１．１４亿千瓦。其中，长江口和珠江口的盐 万千瓦的潮汐发电机组，能够抵御恶劣海洋环境 差能合计占全国的８１．２４％。 的低水头大功率潮汐发电机组的设计和制造技 （６）近海风能。我国近海风能资源是陆上 术，基本达到了商业化程度。 风能资源的３倍，可开发和利用的风能储量有 （２）波浪能。我国对海洋波浪能的研究和 ７．５亿千瓦。长江到南澳岛之间的东南沿海及 利用虽起步较晚，但发展很快，经过三十多年的 其岛屿是我国最大风能资源区以及风能资源丰 研发，先后研建了１００千瓦振荡水柱式和３０千 富区。资源丰富区有山东、辽东半岛、黄海之 瓦摆式波浪能发电试验电站，小型岸式波力发电 滨，南澳岛以西的南海沿海、海南岛和南海 技术已进人世界先进行列，航标灯所用的微型波 诸岛。 浪发电装置已经商品化。在“十一五”科技支撑 ２．海洋可再生能源资源开发利用研究与 计划支持下，我国启动了２项装机容量在百千瓦 发展现状。近年来，中国海洋能开发步伐进一 级的示范试验电站的研建工作。２０１０年４月， 步加快。山东长岛海上风电场、江苏如东海上 中国首个波浪能发电项目落户广东省葛洲岛，首 示范风电场一期工程开工建设，上海东海大桥 台模机于５月初正式投入使用，计划投资３．５亿 海上风电场顺利建成，浙江三门潮汐电站７－程、 元，建设５ Ｚｆ千瓦模厂，可年发电３亿千瓦时，这 福建八尺门潮汐能发电项目正式启动，海洋微 是我国首个利用国外技术建造的波浪能电站。 藻生物能源项目落户深圳龙岗，这都标志着我 目前，国内的波浪能发电装置还处于研发阶 国在开发海洋可再生能源开发利用领域取得的 段。因为批量少，工作寿命短，可靠性差，导致发 重要进步。 电成本高。我国波浪能需求量较大，主要来自海 ①蒋秋飚、鲍献文、韩雪霜：《我国海洋能研究与开发述评》，载于《海洋开发与管理）ｚｏｏ８年第１２期，第２２— ２９页。 锯所研宪考考２０１２年第５１期（总第２４６７期） 马供电。因此，对于海岛独立发电系 良能有较大市场。 虎能。我国于“八五”计划和“九五” 了一些研究。但总体上，对盐差能这种新能源的 研究还处于实验室实验水平，离示范应用还有较 长的距离。目前，我国盐差能领域的研究仍处在 ：后研制了７０千瓦漂浮式和４０千瓦 垂直轴潮流发电试验装置；在“十一 ：科技支撑计划支持下和试验装置的 匀了百千瓦级垂直轴潮流能示范电站 流能示范电站的研建和示范试验工 戈国在潮流能转换与发电系统的设 斤、关键技术和试验装置研发及装置 技术等方面取得了长足的进步，积累 验。 技术尚未成熟，尚未形成产业。目前 利用项目容量都在百千瓦内，尚无潮 成熟产品，且发电成本高，大部分为 目，还没有国内企业或公司参与。从 来看，潮流能发电在具有潮流能资源 好的市场，我国潮流能技术还有很大 。 差能。我国温差能技术还处于起步 成实海况运行的实验电站，一旦技 ｉ沙、南沙诸岛屿的开发中应该有较 ２０世纪８０年代初，我国开始在广 天津等地开展温差发电研究。１９８６ 刚完成开式温差能转换试验模拟装 泡转换。１９８９年又完成了雾滴提升 究。总之，目前我国温差能开发利用 阶段。 差能。我国的盐差能研究还处于起 形成产业。据估计，世界各河口区 ；３０太瓦，可能利用的有２．６太瓦。 能估计为１．１ ｘ １０ 千瓦，主要集中在 出海处，同时，我国青海省等地还有 湖可以利用。盐差能的研究以美国、 究为先．中国、瑞典和日本等巾．开展 基础理论研究阶段，尚未开展能量转换技术的 实验。 （６）近海风能。目前，我国风电技术正迅 速从陆地往沿岸、沿海滩涂地区转移，并且不断 向离岸深水区发展，估计一旦水下安装和平台 技术突破，近海风电技术会迅速向近海离岸区 发展，风电安装船作为特种船舶已完成了建造 和试用。我国目前海上风电发展的重点在江苏 沿海地区。 ２０１０年７月，中国东海大桥海上风电场全 部风机安装到位并网发电，这是中国首座、也是 亚洲首座大型海上风电场，总装机容量１０．２万 千瓦，年上网电量２．６７亿千瓦时，项目总投资 ２３．６５亿元。同期，我国自主研发的容量最大的 ３．６兆瓦大型海上风电机组在上海电气临港重 装备基地下线，风轮直径１１６米，单台风机年可 发电９００万千瓦时。此外，上海电气已在临港制 造基地建立了风机检测中心，配置了全功率试验 台，拥有国内主机厂中唯一的临港试验风场，可 以完成对风机最全面的检测和试验。 截至２０１０年年底，我国海上风电装机总容 量为１４．２５万千瓦，占同期世界海上风电装机 总容量３５０万千瓦的４％左右。目前，通过技 术引进和消化吸收，我国的海洋风电技术已基 本成型，但在基础建设、并网接线、设备安装等 方面的经验不足，建设和运营海上风电场的经 验欠缺。 ３．开发利用海洋可再生能源资源的有利条 件。党的十六大和十七大分别提出“实施海洋开 发”、“发展海洋产业”，《全国海洋经济发展规划 纲要》进一步明确“逐步把我国建设成为海洋强 围”的 略日棕桕海滢可再 能派开学 围 Ｉ ．Ｉ ｌ ● 豢 埘 一 —生差 塑 总劳２４６７期） Ｅ术成本、维护难度、设备质量等因素，各国 发展均较缓慢，仅部分海岸条件较独特的 如英国、日本等海洋能初具规模。我国海 Ｉ展早已启动，且有一定成绩。我国海洋能 发展仍需谨慎前行，要充分考虑技术成 备造价、输电线路成本、输电成本、维护成 ａ素，在追求规模的同时必须考虑其经济 ｊ时，要充分论证海洋能发展对海岸、海洋 ｊ影响，做好海洋生态保护。■ 参考文献 ］封光，钟爽：《海洋温差发电的研究现状与展 于《东北电力大学学报）２０１１年第２期，第７２～ ］国家海洋局海洋发展战略研究所课题组：《中国 展报告》，海洋出版社２０１０年版。 ］蒋秋飚、鲍献文、韩雪霜：《我国海洋能研究与开 》，载于《海洋开发与管理》２００８年第ｌ２期，第 页。 ］焦永芳、刘寅立：《波浪发电的现状及前景展 于《中国高技术企业））２０１０年第１２期，第８９～ ］李成魁、廖文俊、王宇鑫：《世界海洋波浪能发电技 》，载于《装备机￣）２０１０年第２期，第６８～７３页。 ］王仲颖、任东明、高虎等：《中国可再生能源产业 告（２０１０）》，化学工业出版社２０１１年版。 ］王传岜、卢苇：《海洋能资源分析方法及储量评 洋出版社２０ｏ９年版。 ］熊焰、王海峰、崔琳、王鑫、苏新胜：《我国海洋可 源开发利用发展思路研究》，载于《海洋技术》 ：第３期，第１０６～１１０页。 ］Ｎｏｂｏｍ Ｙａｍａｄａ，ＡｋｉｒａＨｏｓｈ，ｉ Ｙａｓｕｙｋｉ Ｉｋｅｇａｍ．ｉ ａｎｃｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｏｌａｒ—ｂｏｏｓｔｅｄ ｏｃｅａｎ ｔｈｅｒａｍａｌ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｐｌａｎｔ［Ｊ］．Ｒｅｎｅｗａｂｌｅ Ｅｎｅｒｇｙ．２００９ １７５２—１７５８． Ｉ Ｉ ！ Ｉ ：●