茫茫大海里蘊(yùn)含著巨大的能量,波浪能就是其中一種。海洋是綠色能源的寶庫(kù),波浪能在廣袤的海洋中無(wú)處不在,取之不盡,用之不完,被認(rèn)為是最具前途的海洋能源之一。據(jù)專(zhuān)家測(cè)算,全球有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的波浪能開(kāi)采量估計(jì)為1—10億千瓦。中國(guó)波浪能的理論儲(chǔ)量為7000萬(wàn)千瓦左右。
何為波浪能發(fā)電?波浪能發(fā)電(wave power generation)是以波浪的能量為動(dòng)力生產(chǎn)電能的技術(shù)。波浪能是指海洋表面波浪所具有的動(dòng)能和勢(shì)能。當(dāng)風(fēng)吹過(guò)海面時(shí),會(huì)形成波浪,這些波浪中蘊(yùn)含著巨大的能量,可以被捕捉并轉(zhuǎn)化為電能,為人類(lèi)提供清潔、可再生的能源。
波浪能發(fā)電的原理是通過(guò)某種裝置將波浪的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械的、氣壓的或液壓的能量,然后通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、氣輪機(jī)、水輪機(jī)或油壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。波浪能發(fā)電裝置的設(shè)計(jì)多種多樣,按能量中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)主要分為機(jī)械式、氣動(dòng)式和液壓式三大類(lèi)。這些裝置通常被放置在海洋中,以最大化捕捉波浪的動(dòng)能,并將其轉(zhuǎn)換為電能。
在全球能源結(jié)構(gòu)加速轉(zhuǎn)型的背景下,傳統(tǒng)化石能源的枯竭與氣候問(wèn)題倒逼各國(guó)加速開(kāi)發(fā)可再生能源。海洋能作為清潔能源的重要組成部分,因其儲(chǔ)量巨大、分布廣泛、綠色低碳的特性備受關(guān)注。其中,波浪能憑借其高能量密度(單位面積能量是太陽(yáng)能的30倍以上)、可預(yù)測(cè)性強(qiáng)(與風(fēng)能相比波動(dòng)性更低)以及環(huán)境友好等優(yōu)勢(shì),成為海洋能領(lǐng)域最具開(kāi)發(fā)潛力的方向之一。
中國(guó)作為全球最大的能源消費(fèi)國(guó),擁有1.8萬(wàn)公里海岸線(xiàn)及近海1.5億千瓦波浪能理論儲(chǔ)量,近年來(lái)通過(guò)示范項(xiàng)目驗(yàn)證技術(shù)可行性,例如2023年全球首個(gè)兆瓦級(jí)漂浮式波浪能裝置“南鯤號(hào)”并網(wǎng)運(yùn)行,標(biāo)志著我國(guó)邁入深海規(guī)?;瘧?yīng)用階段。在“雙碳”目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下,波浪能正從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)化,成為能源革命的重要增量。
1. 政策驅(qū)動(dòng)下的全球需求增長(zhǎng)
全球?qū)稍偕茉吹恼咧С质遣ɡ四苁袌?chǎng)發(fā)展的核心動(dòng)力。歐盟提出“海洋能戰(zhàn)略”,計(jì)劃到2030年實(shí)現(xiàn)100GW海洋能裝機(jī);英國(guó)通過(guò)稅收優(yōu)惠和補(bǔ)貼推動(dòng)波浪能商業(yè)化項(xiàng)目;中國(guó)“十四五”規(guī)劃明確將波浪能納入海洋經(jīng)濟(jì)重點(diǎn)領(lǐng)域,并設(shè)立專(zhuān)項(xiàng)資金支持技術(shù)研發(fā)。
2. 技術(shù)突破釋放商業(yè)化潛力
波浪能發(fā)電技術(shù)正經(jīng)歷從“實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證”到“工程化應(yīng)用”的跨越。振蕩水柱式、點(diǎn)吸收式等主流技術(shù)路線(xiàn)效率提升顯著,例如中國(guó)研發(fā)的“伸縮罐”裝置實(shí)測(cè)效率較預(yù)測(cè)值高20%。技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)應(yīng)用場(chǎng)景多元化:海島微電網(wǎng)(如廣東萬(wàn)山群島項(xiàng)目)、深海養(yǎng)殖平臺(tái)供電、海洋監(jiān)測(cè)設(shè)備能源補(bǔ)給等新興需求加速涌現(xiàn)。
3. 地理資源分布與區(qū)域市場(chǎng)差異
全球波浪能資源集中在南北緯30°—60°海域,歐洲(英國(guó)、葡萄牙)、北美(美國(guó)西海岸)及亞太(中國(guó)、澳大利亞)是主要潛力區(qū)。中國(guó)沿??砷_(kāi)發(fā)資源約1億千瓦,其中廣東、福建、浙江三省的波浪能密度達(dá)5—7kW/m,占全國(guó)總量的60%以上。區(qū)域市場(chǎng)呈現(xiàn)差異化競(jìng)爭(zhēng):歐洲企業(yè)(如瑞典CorPower)主導(dǎo)高端裝備制造,中國(guó)企業(yè)憑借成本優(yōu)勢(shì)搶占東南亞及非洲島嶼市場(chǎng)。
4. 產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同與投資熱度攀升
波浪能產(chǎn)業(yè)鏈涵蓋設(shè)備研發(fā)(如液壓傳動(dòng)系統(tǒng))、工程建設(shè)(海上安裝平臺(tái))、運(yùn)營(yíng)維護(hù)(遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng))等環(huán)節(jié)。2024年全球行業(yè)融資額超10億美元,中國(guó)占比達(dá)35%,南網(wǎng)科技、海永能源等企業(yè)通過(guò)IPO募集資金擴(kuò)大產(chǎn)能。下游應(yīng)用中,電力供應(yīng)仍占主導(dǎo)(75%),但海水淡化(15%)、海洋工程(10%)等細(xì)分領(lǐng)域增速顯著。
據(jù)中研產(chǎn)業(yè)研究院《2025-2030年中國(guó)波浪能發(fā)電行業(yè)市場(chǎng)深度調(diào)研及投資策略預(yù)測(cè)報(bào)告》分析:
盡管波浪能市場(chǎng)前景廣闊,但技術(shù)成熟度、設(shè)備可靠性、環(huán)境影響評(píng)估等問(wèn)題仍需突破。例如,現(xiàn)有裝置在臺(tái)風(fēng)頻發(fā)海域的生存率不足70%,且大規(guī)模開(kāi)發(fā)可能改變局部海洋生態(tài)。與此同時(shí),國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化缺失導(dǎo)致設(shè)備兼容性差,增加運(yùn)維成本。然而,這些挑戰(zhàn)正催生新的解決方案:人工智能驅(qū)動(dòng)的波浪預(yù)測(cè)系統(tǒng)可將發(fā)電效率提升30%;模塊化設(shè)計(jì)降低安裝難度;綠色金融工具(如藍(lán)色債券)為項(xiàng)目融資開(kāi)辟新路徑。
下一階段,行業(yè)將從“單一發(fā)電”向“多能互補(bǔ)”(波浪能+風(fēng)電+光伏)演進(jìn),并通過(guò)碳交易機(jī)制增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)性。
1. 技術(shù)迭代路徑:從“能用”到“好用”
未來(lái)十年,波浪能技術(shù)將聚焦三大方向:
高效轉(zhuǎn)換:仿生結(jié)構(gòu)(如模仿魚(yú)類(lèi)游動(dòng)的擺式裝置)和智能材料(自修復(fù)涂層)的應(yīng)用,目標(biāo)將能量捕獲率提升至50%以上;
深海拓展:漂浮式裝置的抗風(fēng)浪能力增強(qiáng),推動(dòng)開(kāi)發(fā)水深超過(guò)50米、年均波高2.5米以上的優(yōu)質(zhì)資源區(qū);
智能化運(yùn)維:通過(guò)數(shù)字孿生技術(shù)實(shí)現(xiàn)故障預(yù)測(cè),降低全生命周期成本30%。
2. 應(yīng)用場(chǎng)景革命:從“供電”到“賦能”
波浪能的利用將突破傳統(tǒng)邊界:
海島經(jīng)濟(jì):為偏遠(yuǎn)島嶼提供穩(wěn)定電力,支撐海水淡化、冷鏈物流等產(chǎn)業(yè)發(fā)展;
海洋牧場(chǎng):為深海養(yǎng)殖網(wǎng)箱的溫控、投喂系統(tǒng)供能,降低柴油依賴(lài);
海洋數(shù)據(jù)中心:利用海水冷卻與波浪能供電,打造零碳數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施。
3. 國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)格局:合作與博弈并存
歐美企業(yè)憑借先發(fā)技術(shù)優(yōu)勢(shì)主導(dǎo)高端市場(chǎng),但中國(guó)通過(guò)“一帶一路”輸出性?xún)r(jià)比方案。例如,海永能源的斜流式發(fā)電機(jī)已進(jìn)入印尼、馬爾代夫市場(chǎng)。未來(lái),專(zhuān)利共享聯(lián)盟(如全球波浪能創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò))可能打破技術(shù)壁壘,但地緣政治風(fēng)險(xiǎn)(如關(guān)鍵材料禁運(yùn))仍需警惕。
4. 綠色金融與商業(yè)模式創(chuàng)新
證券化融資(如將發(fā)電收益打包為ABS產(chǎn)品)、PPA(長(zhǎng)期購(gòu)電協(xié)議)、能源即服務(wù)(EaaS)等模式將降低投資門(mén)檻。預(yù)計(jì)到2030年,全球波浪能領(lǐng)域年投資額將突破200億美元,其中私人資本占比升至60%。
波浪能發(fā)電作為海洋經(jīng)濟(jì)與低碳能源的交匯點(diǎn),正從技術(shù)驗(yàn)證期邁向規(guī)?;虡I(yè)應(yīng)用。全球市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)在2035年突破千億美元,中國(guó)憑借資源稟賦與政策支持有望占據(jù)30%以上份額。盡管短期內(nèi)仍需克服技術(shù)可靠性、成本競(jìng)爭(zhēng)及環(huán)境兼容性等瓶頸,但模塊化設(shè)計(jì)、多能互補(bǔ)系統(tǒng)、智能化管理等創(chuàng)新方案已為行業(yè)注入新動(dòng)能。
未來(lái),波浪能不僅將重塑沿海地區(qū)能源結(jié)構(gòu),更可能催生“藍(lán)色經(jīng)濟(jì)”新業(yè)態(tài)——從深海數(shù)據(jù)中心到零碳旅游島,其價(jià)值鏈條的延伸遠(yuǎn)超電力本身。對(duì)于企業(yè)而言,需加快核心技術(shù)自主化(如耐腐蝕材料、高精度控制系統(tǒng)),同時(shí)探索“發(fā)電+生態(tài)修復(fù)”的共贏模式;對(duì)于政策制定者,建立統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、完善海域使用權(quán)機(jī)制、引導(dǎo)綠色金融投入將成為關(guān)鍵。在能源革命與海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的雙重驅(qū)動(dòng)下,波浪能終將從“潛力資源”進(jìn)階為“支柱性能源”,為全球可持續(xù)發(fā)展提供澎湃動(dòng)力。
想要了解更多波浪能發(fā)電行業(yè)詳情分析,可以點(diǎn)擊查看中研普華研究報(bào)告《2025-2030年中國(guó)波浪能發(fā)電行業(yè)市場(chǎng)深度調(diào)研及投資策略預(yù)測(cè)報(bào)告》。報(bào)告對(duì)我國(guó)波浪能發(fā)電行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、子行業(yè)發(fā)展變化等進(jìn)行了分析,重點(diǎn)分析了國(guó)內(nèi)外波浪能發(fā)電行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對(duì)行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力,以及行業(yè)的投資分析和趨勢(shì)預(yù)測(cè)等等。報(bào)告還綜合了波浪能發(fā)電行業(yè)的整體發(fā)展動(dòng)態(tài),對(duì)行業(yè)在產(chǎn)品方面提供了參考建議和具體解決辦法。