海洋能现状概要

我国海洋能开发的现状、问题和建议电监会资质管理中心魏青山在能源消费量持续攀升和传统能源日趋紧缺的外部环境影响下,探寻与发展新能源已经成为大势所趋。海洋能作为一种可再生的清洁能源,其有效开发利用可以为改善我国的能源结构,发展低碳经济和应对气候变化提供一条重要的途径,符合全面建设资源节约型和环境友好型社会的战略需求。正确看待我国海洋能发展的现状,正视发展中所面临的矛盾和问题,提出科学的政策建议,正是当下启动新一轮海洋能发展之所需。一、我国海洋能发展现状海洋能是蕴藏于海水中的各种可再生能源的总称,包括潮汐能、波浪能、温差能、海流能、盐差能、离岸风能等,它是清洁、环保的可再生能源。当前海洋能的主要利用形式就是发电,从能源储量、发电设施运行、发电的技术研发、国家对海洋能开发的重视与支持等方面看,我国的海洋能开发呈现以下几个特点。(一我国海洋能储量丰富、开发潜力巨大我国是一个海洋大国,拥有300多万平方公里的海域、6500多个500平方米以上的岛屿、18000公里海岸线,海洋能资源丰富,开发前景可观。我国潮汐能可开发的资源量约为2200万千1—瓦,其中潮汐能资源最丰富的地区集中于福建和浙江沿海,潮差最大的地区(如浙江的钱塘江口、乐清湾,福建的三都澳、罗源湾等平均差为4米~5米,最大潮差为7米~8.5米;我国海流能可开发的资源量约为1400万千瓦,其中以浙江沿岸最多,有37个水道,资源丰富,占全国总量的一半以上,其次是台湾、福建、辽宁等省份的沿岸,约占全国总量的42%;我国波浪能可开发的资源量约为1300万千瓦,可开发利用的区域较多,其中以台岛沿岸丰度最大,占30%以上,浙、闽、粤三省沿海共占40%以上,山东沿海也有较丰富的蕴量,占10%以上;我国温差能资源蕴藏量在各类海洋能中占居首位,可开发的资源量超过13亿千瓦,其中海域表、深层水温差在20℃~24℃,是我国近海及毗邻海域中温差能能量密度最高、资源最富的海域;我国离岸风能相当丰富,全国海上可开发利用的风能约7.5亿千瓦,是陆上风能资源的3倍,其中以福建、江苏和山东省海洋风能最丰富;我国拥有大量富油藻类种群,适合开展海洋生物质能开发利用研究。从总体上看,我国海流能、温差能资源丰富,能量密度位于世界前列;潮汐能资源较为丰富,位于世界中等水平;波浪能资源具有开发价值;离岸风能资源和海洋生物质能资源具有巨大的开发潜力。2—(二我国海洋能发电已初具规模我国从20世纪50年代开始陆续进行海洋能研究开发,目前,潮汐能和近海风能发电已形成初步规模,波浪能研究已进入示范试验并取得一定的成果,海流能利用技术已有多个部门正在进行关键技术研究并取得一定的突破。经过不断努力,我国海洋电力产业正在稳步增长。“十五”期间,我国海洋电力产业增加值的年均增长速度为16%左右;2009年,沿海风力发电和潮汐能发电全年实现增加值12亿元,比上年增长25.2%。潮汐能方面,我国从20世纪50年代中期开始建设潮汐电站,至80年代初共建设潮汐电站76个。在80年代运行的潮汐电站有8座,目前我国还在运行的潮汐能电站只剩下了3座,分别是:总装机容量3900kW的浙江温岭的江厦站、总装机容量150kW的浙江玉环的海山站和总装机容量640kW的山东乳山的白沙口站。其中,江厦电站是目前中国最大的潮汐电站,已正常运行近20年,是世界第三大潮汐电站。目前,我国潮汐发电量仅次于法国、加拿大,居世界第三位。近海风能方面,随着陆上风机总数趋于饱和,海上风力发电成为未来发展的重点。2007年启动的“国家科技支撑计划”将能源作为重点领域,提出要在“十一五”期间组织实施“大功率风电机组研制与示范”项目,组建近海试验风电场,形成海上风3—电技术。2007年11月,地处渤海辽东湾的我国首座离岸型海上风力发电站正式投入运营,标志着我国发展海上风电有了实质性突破。与此同时,沿海地区一批海上风电项目带动了风电产业快速发展,天津、连云港等风电产业基地初步形成。目前,我国已经拥有沿海风力发电场19个,并网发电的主要有南澳风力发电场、大连横山风电场、山东长岛风电场等。其中长岛风电机组每年可发电1500万kWh左右,相当于一个火电厂消耗3万吨煤的生产水平;广东汕头市的南澳岛充分利用海洋风能,1991年至今累计装机129台、总装机容量56640kWh,是亚洲最大的海岛风电场;2010年2月,我国首座、也是亚洲首座大型海上风电场——上海东海大桥10万kWh海上风电场全部34台风机安装取得圆满成功,总装机容量10.2万kWh,设计年发电利用小时数2624小时,年上网电量2.67亿千瓦时。海流能方面。2002年,哈尔滨工程大学自行设计建造了我国第一座70kW的潮流实验电站;2005年国家“863”科技计划的40kW海流能发电实验电站在浙江省舟山市岱山县建成并发电成功;2005年,在863计划海洋监测技术主题的支持下,东北师范大学研制成功放置于海底的低流速潮流发电机;2006年4月下旬,由浙江大学研制的5kW、叶轮半径为1m的“水下风车”在浙江省舟山地区岱山县发电成功,洋流流速在2m/s以上就能4—发电。波浪能方面。经过20多年的开发研究,波力发电获得了较快的发展,相关成果有:额定功率为20kW的岸基式广州珠江口大万山岛电站;额定功率为8kW采用摆式波浪发电装置的小麦岛电站;额定功率为100kW广东汕尾岸式波力实验电站;青岛大管岛30kW摆式波力实验电站;“十五”期间投资的广东汕尾电站2005年1月成功地实现了把不稳定的波浪能转化为稳定电能。总体上看,80年代的老电站设施是我国潮汐能发电的主体,潮汐能发电的新建项目不多;小型波浪能和海流能发电装置尚处于示范阶段,装置运行的可靠性、稳定性、安全性不够;发电成本过大,电价较高;技术和成本约束造成我国海洋能资源开发利用率还很低,产业化和商业化程度不高。(三我国海洋能开发具备了一定的技术积累我国潮汐发电技术相对成熟,其中江厦潮汐试验电站总装机容量位居世界第三,并已实现并网发电和商业化运行。波浪技术处于示范试验阶段,并已取得了一系列发明专利和科研成果。如40瓦漂浮式后弯管波浪能发电装置已向国外出口,处于国际领先水平;10瓦航标灯用波浪能发电装置已趋商品化;小型岸式波力发电技术已进入世界先进行列。2006年初,中科院广州能源所研制的波浪能独立发电系统第一次实海况试验就获得了成5—功,这标志着海洋能中的波浪能稳定发电这一世界性难题获得了突破性进展。目前,由广州海电技术有限公司研制的我国第一座漂浮式波浪能发电站已投入建设,这意味着作为主要可再生能源之一的海洋能利用研究取得了很大进展,海洋能应用技术日趋成熟。经过30年的研究,中国海流能利用技术取得了较大进步,积累了丰富经验。2006年底,意大利与中国有关方面在罗马签署一份推动海流发电机在中国的生产和应用的合作协议,为中国沿海地区可再生能源的研究和开发探索新路。我国水轮机性能的研究已达到国际先进水平;10kW级潮流发电装置处于示范阶段,已进入世界先进行列,为我国海流能开发利用规模化、商业化打下坚实的基础。其他形式的海洋能如海水温差能、盐差能等的研究与开发尚处在实验室原理试验阶段。在温差能方面,我国80年代初开始在广州、青岛和天津等开展温差发电研究,1986年广州研制完成开式温差能转换试验模拟装置,实现电能转换,1989年又完成了雾滴提升循环试验研究。目前,天津大学正在开展利用海水温差能作为推动水下自持式观测平台的动力。在盐差能方面,广州能源所1989年对开式循环过程进行了实验室研究,建造了两座容量分别为10W和60W的实验台。6—可以看出,我国的海洋能开发在技术方面的特点是:研发起步虽不是太早,但已拥有部分成熟技术,个别技术在国际上还具有一定影响。但存在的问题是技术不全面,对温差能、盐差能涉及很少;能量转换和能量稳定方面的关键技术亟待突破;已有技术的实用转换率不高,商业开发还需假以时日。(四我国海洋能开发逐渐受到重视2005年《可再生能源法》颁布以来,在国家一系列法规、政策激励下,我国的海洋能研发渐趋活跃,关于海洋能的学术研讨渐多,部分常规能源集团纷纷表示对海洋能的关注,民营海洋能技术研发公司开始设立。2009年以来,国家的资金支持渐序启动,研究和开发的重点初步明确。2009年,国家投资约5000万元支持“海洋能开发利用关键技术研究与示范项目”等项目,2010年6月国家海洋局会同财政部制订了《海洋可再生能源专项资金管理暂行办法》,拨付2亿元专项资金以加大对海洋能研发利用的投入。国家海洋局在调研的基础上,制订了《2010年海洋可再生能源专项资金项目申报指南》,明确了以下资金投向的重点:海洋能独立电力系统示范工程、海洋能并网电力系统示范工程、海洋能开发利用关键技术产业化规范、海洋能综合开发利用技术研究与实验、标准制定及支撑服务体系建设。7—相对于其他可再生能源和海洋能开发的需求来说,尽管财政资金的投入力度和规模可能远远不够,但毕竟向前迈出了可喜的一步。随着《可再生能源法修正案》贯彻实施,我国海洋能开发利用将逐渐步入良性循环的发展轨道。二、我国海洋能发展中的主要问题当前,海洋能技术不够先进和成熟、发电成本高、电能不稳定,这些似乎构成了我国海洋能开发利用的主要障碍。但认真分析海洋能的性质、特点,把其放在国家的认识和管理层面来考察,就会发现这些表层现象背后的深层原因是国家政策支持的缺失。(一海洋能的自然特点决定了其开发利用需要国家强有力的政策支持首先,海洋能具有储量大、分布分散不均、能流密度低、利用效率不高、经济性差、不稳定、运用困难等特点。若要将海洋能顺利转化为可利用能源,需要高端的技术研发。这样的技术研发需要大量的人力物力投入,而技术具有很强的外溢效应,具有经济学上公共物品的性质,一旦技术普遍应用,就不能阻止其他单位和个人将从中受益。因此,海洋能技术研发很难吸引私人投资者,要发展海洋能就必须加大国家的研发扶持和投入。其次,海洋能发电设施建设周期较长、固定成本投入大、单位电量价格高,对企业和私人投资者的吸引力不大,政府必须给予扶持才能8—顺利实现海洋能的实际利用。再次,海洋能分布的跨区域性、海域管理与陆地管理分割性等现状引发的纵向、横向政府行政管理的交叉和摩擦,也需要统一的政府政策协调。最后,新能源开发作为国家战略的一部分,应由中央政府统一制定中长期发展规划,统一制定规范各方面权利、义务的法律法规,以此体现国家的意志,实现国家的整体和长远利益。(二当前我国海洋能开发利用中的许多问题都是国家政策支持缺失的反映当前,我国海洋能开发利用面临许多矛盾和问题,归根到底都与国家政策支持缺失有关,这主要表现在政府重视不足、法规和管理制度不健全等方面。一是缺乏海洋能开发利用整体规划。“十五”前后,我国有关部门没有充分认识到海洋能研究与开发的市场前景,对海洋能的开发重视不够。加之海洋能前期研发投入大,项目投资回收周期长,许多项目还处于亏损状态,致使海洋能开发利用缓慢,整体效益并没有体现出来,国家“十一五”期间也没有制订相应的中长期发展规划。中长期发展规划缺失集中表现为政策支持缺失,使得海洋能发展动力不足、方向不明。反观国外,美、英、日等国都以不同方式制定了各自的海洋能发展规划,如欧盟的JOULE计划、美国9—奥巴马总统提出的包括大力提高美国海洋能产业国际地位的海洋政策及其实施战略的备忘录、日本的“阳光计划”、英国的《海洋能源行动计划》,等等,都极大促进了这些国家的海洋能研发和利用。二是缺乏全面、详细、具有可操作性的法规和政策。目前,我国还没有国家层面的海洋能开发利用方面的专门法规、政策,而且已有的可再生能源相关法规和政策缺乏细则支持,可操作性不强。我国现有海洋能相关法律、法规都只是一些极其简略的尝试性规定,没有关于海洋能的特别规定,缺乏针对海洋能的国家战略,使我国的海洋能开发利用力度与先进国家相比明显不足。相比而言,国外在这方面的法律要详尽得多。如美国《能源政策法案》中明确了内政部对海洋可再生能源建设工程的批租权,规定了联邦能源监管委员会为选址阶段的领导机构,确定了海洋能开发相关刺激措施,以及海洋能强制购买条款等。《联邦电力法案》规定了联邦能源监管委员会12海里的领海外部界线以内可航行水域的私人水电设施建设的审批权。在我国现有的相关法律法规中,与可再生能源有关的法律法规对海洋能开发利用有一定支持,但我国现有的法律法规缺乏细则支持,可操作性不强。如1987年以来陆续通过的《大气污染防治法》、《电力法》、《节约能源法》《1996~2010年可再生能源10—发展纲要》等,都仅用“鼓励”“提倡”、“支持”等字眼对太阳能、风能等新型能源的开发利用做了象征性鼓励。2005年2月《可再生能源法》正式颁布,才正式将海洋能与风能等非化石能源一起列入可再生能源法。随后国家发改委先后出台了《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》、《可再生能源发展专项资金管理暂行办法》、《可再生能源电价附加收入调配暂行办法》等一系列配套办法,但因为相关配套法律细则和条文没有随之出台,并没有起到应有的效果。例如,除了潮汐能发电的上网电价实行了发电价格和费用分摊外,其他海洋能发电尚不具备有效的激励,缺乏实用性;行政监管体系跟不上,监管部门的地位、权利、义务、手段不明确,管理监督薄弱,国家级检测中心和技术标准缺失,均影响了海洋能资源的开发利用力度和效果。2009年12月26日通过的《可再生能源法修正案》,虽然在可再生能源发电全额保障性收购制度、中长期总量目标实现相关规划、可再生能源专项基金等方面较原来的《可再生能源法》有了突破,但目前该法也没有相关的配套细则,实施效果有待实践检验。三是缺乏统一、协调的海洋能管理机制。由于缺乏全局性的、统一协调性的政策法规,我国海洋能的开发利用出现了管理脱节和“集体行动”低效的现象。目前,我国海洋能开发管理处于国家多职能部门分割管理状态,以地方行政部门和行业管理部门交11—叉管理为特征,还没有达到综合管理的要求。部门、行业之间配合协调效率低,制约了海洋能的研发和商业化、产业化运作。其一,海洋能开发中的宏观职能管理部门分割。海洋能发电涉及发电、上网、价格、费用分摊等环节,决定了海洋能开发需要国家能源主管部门、海洋管理部门、定价部门、财政部门、电网企业等部门、单位之间的有效衔接和合力机制。但限于成本、技术约束和部门利益等因素,在没有综合性的、高阶位法律法规对这些部门责、权、利进行明确规定的前提下,在具体操作中这些职能管理部门很难达成有效的“集体行动”,海洋能开发活动也难以顺利实施。其二,海洋能管理中的行政分割、行业分割和海陆分割严重阻碍了海洋能的有效开发和利用。我国海洋管理是以行政地域分割的,海岸和相应的海域被沿海县区级行政单元分割成242个部分,并由各县分别负责日常管理;在每个县级单元中,不同的海洋事务又分属不同的行政部门管理,海洋渔业归农业部门管理,海洋交通归属交通部门管理;且海洋管理中海陆是分离的,通常以多年高潮线为标准划分海洋与陆地,即使是同一类事务,也可能因为发生在高潮线以上或者高潮线以下这种纯粹的位置差别而划归为不同部门管理。这种分割式的管理体制使海洋能开发难以形成统一的、全局性的规划和战略,多头管理、跨区管理、重12—复管理等现象严重,管理缺位、越位等问题重生,对工程的正常进展造成很大的阻碍。其三,国家利益和地方利益协调机制和制度框架的不完善也给海洋能发展带来很多障碍。在地方政府的地位、作用、责任没有相应约束的前提下,地方政府为了获取经济利益往往把适合海洋能开发的土地审批给其他开发商,使海洋能的天然站址遭到占用和破坏,严重影响了海洋能的后续发展,甚至使当地宝贵的海洋能资源彻底丧失。四是缺乏稳定、持续的资金和技术支持。由于海洋能密度较低、开发难度大、技术要求高,所以对资金的投入需求高,特别是在初期,其“资金密集型”的特点十分突出。从人才培养、技术研发、工程设计到发电运行,都需要政府持续稳定的资金投入。但是,由于近期内建设大规模的海洋能发电站在技术上和经济上都不具备条件,国家已没有足够的海洋能发电技术研究和开发的专项经费,因而研究工作难于深入进行,已形成的队伍也有散掉的危险。技术的发展依靠人才,而我国海洋能开发尚处起步阶段,资金缺乏,造成教育研发落后,形成了技术和人才的瓶颈制约。与国外先进国家比较,我国投入很少、力量分散,还没有把海洋能的研究开发放在应有的地位,更没有形成一支具有创新能力的海洋能研究开发利用的团队。13—五是缺乏对民营等非国有资本投资海洋能开发的鼓励措施。在我国,电力能源一直为国有企业集团所垄断,市场准入的门槛极高。按现有的管理制度,虽然民营、私人和外资在形式上具备了进入电力开发领域的资格,但由于海洋能所需投资巨大,工期长、回报率低,在国家没有详细、可操作的鼓励措施情况下,民营、私人和外资只能“望而却步”。与国外相比,在我国国有资本由于种种原因投入不足的情况下,民营、私人等非国有资本也得不到有效利用,限制了海洋能的开发利用。三、促进我国海洋能开发的政策建议我国海洋能开发空间广阔,且具有一定的技术积累,部分海洋能发电工程和设施在规模上处于世界领先地位,拥有了一定的开发实践经验,但我国还远不是海洋能研发和利用大国。目前,制约我国海洋能发展的主要因素是法律、政策的支持不够,必须建立和完善如下支持政策体系才能有效促进我国海洋能的长远、健康发展。(一抓紧制定可行的海洋能中长期发展规划能源开发必须坚持规划先行。要促进我国海洋能事业的发展,就要在详细调查的基础上,通过科学论证,制定切实可行的海洋能开发中长期规划。一方面,规划要在全面掌握我国海洋能的类别、分布地点、数量、开发现状、技术现状的基础上,明确14—进一步开发的重点、近期目标、中期目标等内容。另一方面,规划要注重可行性,要与国家的整体可再生能源规划相衔接。要把海洋能上网电量占全部上网电量的比重进行硬性、规制性量化,明确“达标”时间表,分步、分期实施。2007年9月,国家发改委制定了《可再生能源中长期发展规划》,其中明确了2020年水电、生物质能、风电和太阳能等可再生能源的发展目标,确定了具体的区划和项目重点。但是,该《规划》对海洋能除却没有给予足够的重视,除“积极推进地热能和海洋能的开发利用”、“到2020年,建成潮汐电站10万千瓦”外,全文对海洋能几乎没有更多的提及。2009年,《可再生能源法》(修正案提高了海洋能发展的定位,基本与风能等新能源同等重要。这反映了政策决策和操作层对海洋能现状、前景、重要程度的判断和认识。所以,要抓住《可再生能源法》(修正案出台实施的有利时机,扩大对我国海洋能现状、问题、前景、意义的宣传,提高全社会对发展海洋能重要性的认识,使海洋能开发在国家整体可再生能源发展规划中占有应有的权重。(二按照明确、具体、统筹的要求对可再生能源的法律法规进行统一、整合、细化国家法律和政策制订部门应从宏观和整体的高度,将现有的《大气污染防治法》、《电力法》、《节约能源法》、《可再生能源法》15—等法律、法规及配套政策措施进行统一的梳理、整合,做到去“部门化”、去“笼统化”、去“掣肘化”,协调好国家各宏观管理部门之间、中央和地方政府之间、地方各级政府之间的职能交叉和利益关系,明确其责任、权利、义务,建立统一、高效、协整有力的可再生能源和海洋能开发利用的法律法规体系。当前,要抓紧针对《可再生能源法修正案》明确的可再生能源发电全额保障性收购制度、中长期总量目标实现相关规划、可再生能源专项基金制度出台具体的实施细则,尽快明确海洋能开发中长期规划量化目标,研究海洋能发电的并网问题,加大海洋能研发和示范工程的资金投入。(三完善海洋能开发利用的综合管理制度国外经验表明,海洋能开发利用项目规划管理中必须坚持综合管理的理念。目前,我国海洋管理还停留在以地方行政管理和行业管理为主的层次上,离综合管理的要求还相去甚远,不利于海洋能资源的统筹规划和有效利用。为此,必须在结合我国海洋能资源和海洋管理体制的基础上,认真总结、完善和推广,探索海洋能开发利用综合管理新路子。首先,要制定关于海洋能开发利用的综合、整体性规划,该规划要建立在海洋功能区划而非行政区划的基础上,统筹安排好各不同区域的资源,确保在最优利用的同时也不对生态环境造成16—恶劣影响。其次,从组织结构上看,要成立整合性的领导机构来总体上规划管理全国海洋能开发项目,促进各有关部门之间的协调合作。最后,要完善当前的海洋行政管理体制,充分发挥地方积极性。要逐步改变当前多头管理的体制,寻求协调部门关系的有效机制,为地方参与海洋能开发并发挥重要作用提供有利条件。可在国家的层面上组建由国家发改委、科委及水利部、电监会、农业部、海洋局、国家电网公司等相关政府部门、单位以及沿海各级政府的相关部门共同参与的领导小组,负责统一指导、协调和管理海洋能开发项目。要建立起有效的信息共享机制,确保各部门间工作的协调一致。(四细化对海洋能开发利用的资金支持政策一是加大财政资金直接支持力度。《可再生能源法》第24条规定:“国家财政设立可再生能源发展基金”,用于可再生能源科学技术研究、标准制定、示范工程、偏远地区和海岛独立电力系统建设、设备的本地化生产等方面。海洋能因其技术、工程成本高,效益回收难等特点,需要更多的资金投入。财政资金的投入应避免“撒胡椒面”式的平均分配和乱铺摊子,而应立足重点突破。首先,要支持将海洋能转化为实用能的关键技术研发、技术引进、技术合作项目。其次,要大力促进海洋能电力安全并网的技术攻关。《可再生能源法》虽然规定了电网企业对可再生能源17—上网收购的义务,但前提要求是“符合并网技术标准的可再生能源”,且“发电企业有义务配合电网企业保障电网安全”,这就意味着海洋能电力要想进入商业运用,就必须确保有安全、稳定的发电并网技术。再次,精选示范工程,加大资金投入。除对相关科技项目、示范工程本身所需经费的财政支持外,还可考虑设立技术攻关奖励、示范工程项目奖励。如美国《能源政策法案》规定了对符合条件(提高效率、降低成本、降低能源国外依赖性等的可再生能源项目提供巨额奖励,极大地鼓励了技术开发和示范工程建设。最后,为鼓励地方的积极性,国家可考虑在海洋能示范工程地区、海洋能优先规划区协调地方政府和电网企业尝试建立独立的电力系统。除通过国家财政设立的可再生能源发展基金对电力系统建设给予支持外,还可考虑按海洋能电力消费量对当地政府给予财政奖励或补贴。二是税收优惠。《可再生能源法》第26条规定:“国家对列入可再生能源产业发展指导目录的项目给予税收优惠”。在实际工作中,要结合海洋可再生能源开发的特点,灵活运用各种税率、税目、减免、抵免、加速折旧等形式,将税收优惠贯穿到海洋能开发的各个段、点。建议对列入国家海洋能中长期发展规划的海洋能发电设备制造、销售全免各种税收,对海洋能发电工程的设计施工、海洋能电力上网销售全免各种税收;待海洋能发电达到18—商业化、规模化运作