與氫能、太陽(yáng)能等可再生能源領(lǐng)域的“網(wǎng)紅”相比，海洋波浪能多年來(lái)一直少人問津，但鑒于多國(guó)都在積極應(yīng)對(duì)氣候變化，波浪能也成為可再生領(lǐng)域創(chuàng)新的最新嘗試。圖為波浪能發(fā)電系統(tǒng)。

圖片來(lái)源：英國(guó)Mocean energy公司官網(wǎng)

科技創(chuàng)新世界潮

據(jù)外媒報(bào)道，近日美國(guó)能源部投資2700萬(wàn)美元發(fā)展波浪能技術(shù)。此前，蘇格蘭也通過(guò)了由英政府全額撥款的蘇格蘭波浪能計(jì)劃。

有數(shù)據(jù)顯示，2020—2027年，全球波浪能市場(chǎng)的總額每年將增長(zhǎng)17.8%，盡管發(fā)展勢(shì)頭良好，但波浪能技術(shù)要想商業(yè)化，還有很長(zhǎng)的一段路要走。

波浪能優(yōu)勢(shì)突出，市場(chǎng)增長(zhǎng)潛力巨大

波浪能是從海洋資源中提取的可再生能源之一，波浪能轉(zhuǎn)換器用于將海浪的動(dòng)能和勢(shì)能轉(zhuǎn)換成電能。波浪能具有可再生、環(huán)保、利用范圍廣、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。在未來(lái)各種形式的可再生能源中，波浪能具有巨大的潛力。

2005年一項(xiàng)由總部設(shè)在美國(guó)加州的電力研究院所做的研究表明，波浪能發(fā)電的成本可與夏威夷、加州、俄勒岡州和馬薩諸塞州的陸上風(fēng)力發(fā)電相當(dāng)。該研究院曾表示，波浪能和潮汐能可以滿足約10%的美國(guó)電力需求。

對(duì)海洋發(fā)電需求的增加，推動(dòng)了全球波浪能市場(chǎng)的增長(zhǎng)。

2019年，全球波浪能的市場(chǎng)價(jià)值為4380萬(wàn)美元，預(yù)計(jì)到2027年將達(dá)到1.411億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率為17.8%。此外，沿海社區(qū)電力需求的增加，也是推動(dòng)波浪能市場(chǎng)增長(zhǎng)的另一個(gè)因素。

美投資波浪能研究，擬推進(jìn)商業(yè)化進(jìn)程

據(jù)美國(guó)消費(fèi)者新聞與商業(yè)頻道網(wǎng)站7月6日?qǐng)?bào)道，美國(guó)能源部當(dāng)天宣布，將為專注于波浪能的研發(fā)項(xiàng)目提供2700萬(wàn)美元聯(lián)邦資金，“以推動(dòng)波浪能源技術(shù)走向商業(yè)化”。

據(jù)悉，入選項(xiàng)目將在位于俄勒岡州海岸的PacWave South設(shè)施內(nèi)開展相關(guān)研究。PacWave South已從能源部和俄勒岡州政府獲得資助，上月已破土開建，有望于2023年投入運(yùn)營(yíng)。

具體而言，這筆資金將分成三部分：1500萬(wàn)美元將用于測(cè)試波能轉(zhuǎn)換技術(shù);700萬(wàn)美元將用于波浪能的研究和開發(fā);500萬(wàn)美元將用于推進(jìn)PacWave的波能轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)。

美國(guó)能源部部長(zhǎng)珍妮弗·格蘭霍姆說(shuō)：“利用波浪能，我們有機(jī)會(huì)為電網(wǎng)增加更多可再生能源，并為其他可再生能源難以到達(dá)的地方部署更可持續(xù)的能源。”

美國(guó)能源信息署的數(shù)據(jù)顯示，2020年，天然氣和煤炭發(fā)電在美國(guó)公用事業(yè)領(lǐng)域所占的份額分別為40.3%和19.3%，可再生能源的總份額僅為19.8%。

英布局波浪能，蘇格蘭地區(qū)率先開發(fā)

并非只有美國(guó)看到了波浪能的優(yōu)點(diǎn)，英國(guó)也有許多公司目前正在開發(fā)各種波浪能系統(tǒng)。

上月，英國(guó)Mocean energy公司宣布，其長(zhǎng)20米、重38噸的“藍(lán)色X”波浪機(jī)已開始在位于蘇格蘭大陸北部奧克尼群島的歐洲海洋能源中心開展測(cè)試。

今年3月，英國(guó)政府宣布將投資1037萬(wàn)美元公共資金，支持英國(guó)大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的8個(gè)波浪能開發(fā)項(xiàng)目。此前，有分析指出，預(yù)計(jì)到2050年，波浪能和潮汐能將對(duì)英國(guó)的電力供應(yīng)產(chǎn)生重大影響。

蘇格蘭沿海地區(qū)擁有豐富的海洋資源，波浪能發(fā)展?jié)摿薮?。因此，早?011年，蘇格蘭政府就提出了蘇格蘭波浪能計(jì)劃(WES)，開展波浪能創(chuàng)新技術(shù)研究，旨在提高技術(shù)水平和降低商業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，以及帶動(dòng)私人投資。截至2018年，WES已獲得2440萬(wàn)歐元的政府資金支持，用于發(fā)展61個(gè)波浪能創(chuàng)新項(xiàng)目。

另?yè)?jù)“全球能源”網(wǎng)站7月5日?qǐng)?bào)道，阿波羅海洋工程公司、黑魚工程設(shè)計(jì)公司和Quoceant公司領(lǐng)導(dǎo)的項(xiàng)目獲得了WES提供的180萬(wàn)美元的資助。這些項(xiàng)目將展示能夠快速連接和斷開波浪能轉(zhuǎn)換器的技術(shù)，以降低波浪能的運(yùn)營(yíng)成本，提高海上安全性。

WES負(fù)責(zé)人表示：“我們將開發(fā)新技術(shù)，以降低波浪能和潮汐能的成本，助推其商業(yè)化發(fā)展。快速和遠(yuǎn)程連接以及斷開設(shè)備將提高海上作業(yè)的安全性，相關(guān)技術(shù)在海上和水下應(yīng)用意義重大。”

蘇格蘭負(fù)責(zé)凈零排放、能源和運(yùn)輸?shù)膬?nèi)閣部長(zhǎng)邁克爾·馬西森說(shuō)：“蘇格蘭可以利用巨大的全球海洋能源市場(chǎng)，同時(shí)幫助實(shí)現(xiàn)我們的凈零經(jīng)濟(jì)。蘇格蘭政府長(zhǎng)期以來(lái)一直支持該行業(yè)，尤其是通過(guò)WES，該項(xiàng)目將通過(guò)其全球知名的融資計(jì)劃繼續(xù)幫助該行業(yè)發(fā)展壯大。”

投入和基建不足，商業(yè)化之路道阻且長(zhǎng)

雖然對(duì)海洋能源的潛力感到興奮，但還應(yīng)看到海洋能源的商業(yè)化之路仍路阻且長(zhǎng)。

歐洲海洋能源公司的數(shù)據(jù)顯示，去年歐洲潮汐能的裝機(jī)容量?jī)H增加了260千瓦，而波浪能裝機(jī)容量?jī)H200千瓦。相比之下，WindEurope行業(yè)機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)顯示，2020年，歐洲風(fēng)能裝機(jī)容量為147億瓦。

需要巨資投入以及基礎(chǔ)設(shè)施不足，也許會(huì)成為阻礙波浪能源市場(chǎng)未來(lái)幾年增長(zhǎng)的主要“攔路虎”，因此，未來(lái)還需要加大相關(guān)技術(shù)的研發(fā)投入。