2023年中国波浪能开发现状与未来趋势分析,商业化目标未来可期「图」

一、波浪能发电装机分类

波浪能发电原理是通过波浪能捕捉装置吸收波浪能,吸收的波浪能通过传动机构转换为机械能,最后将机械能转化成电能。现有波浪能捕捉装置包括振荡水柱式、摆式、越浪式、鸭式、筏式、点吸式等。依据其作用原理,可分为压力差式、越浪式、浮体式和摆式四类:

波浪能发电装机分类

资料来源:CNKI,华经产业研究院整理

相关报告:华经产业研究院发布的《2024-2030年中国波浪能行业市场全景监测及投资前景展望报告

二、波浪能行业发展现状分析

1、全球海洋能累计装机容量

海洋能指依附在海水中的可再生能源,海洋通过各种物理过程接收、储存和散发能量,这些能量以潮汐能、波浪能、温差能、盐差能、海流能等形式存在于海洋之中。作为可再生、清洁能源,海洋能的开发和利用对于服务海洋资源开发缓解能源紧缺,以及应对全球气候变化等具有重要的战略意义。据统计,2022年全球海洋能累计装机容量为524MW。

2013-2022年全球海洋能累计装机容量

资料来源:IRENA,华经产业研究院整理

2、全球波浪能新增装机容量

全球有多个国家在进行波浪能发电研究,英国、美国、澳大利亚、丹麦和西班牙等国的波浪能开发技术和应用规模居世界领先地位。尽管全球有不少波浪能发电装置进行了长期海试,但恶劣环境下装置的生存能力、长期工作可靠性、高效能量转换等关键技术问题仍然有待突破。据统计,2021年全球波浪能新增装机容量为1385千瓦,2022年降为165千瓦。

2013-2022年全球波浪能新增装机容量

资料来源:EMEC,华经产业研究院整理

3、中国波浪能装机容量

我国自20世纪60年代起已经开始波浪能发电研究相关工作,经过一定年限的技术积累和科研单位队伍的不断发展壮大,波浪能发电技术取得一定的技术攻破与发电效率的稳步提高。据统计,2015年我国波浪能装机容量为0.2MW,截至2022年达到1.52MW。

2015-2022年我国波浪能装机容量情况

资料来源:公开资料,华经产业研究院整理

4、中国波浪能主要装机项

目前开发的波浪能装置约40个装机容量范围在10W到500kW之间。2012年,广州能源研究所成功研制了“鹰式一号”,该装置启动波高为0.5m,最大工作波高2.5m,总装机容量20kW,鹰式波浪能发电装置实现了我国大型波浪能转换技术由岸式向漂浮式的成功转变。

目前国内波浪能产业主要装机项目

资料来源:公开资料,华经产业研究院整理

5、中国波浪能装机规模分布

目前国内波浪能产业中,大型项目较少,因此行业装机容量集中度较高,舟山号、长山号、先导一号项目占比较高,项目规模分别占比33%、33%与17%。

2022年我国波浪能主要项目装机规模分布(单位:%)

资料来源:公开资料,华经产业研究院整理

三、中国波浪能技术未来趋势

1、多自由度装置和阵列化发电

多自由度装置通过释放装置自由度提高波能捕获能力,通过多个自由度耦合手段实现不同海况下波浪能的最大化。另外,还通过波浪能转换装置的模块化实现发电装置阵列化。通过多自由度选择以达到最优输出功率,根据波浪场条件来合理优化阵列布局。多自由度和阵列化将是波浪能发电技术未来的研究方向,也是研究难点。

2、多能互补耦合发电

波浪能开发由于成本高、不稳定、效率低使得商业使用存在一定困难。波浪能是由风把能量传递给海洋而产生的,能量传递速率与风的产生、风速有关,也和风与水的作用距离有关。海上风能发电技术更为成熟,且波浪能和风能都有各自的技术局限、难点。将波浪能和海上风能相结合,协同开发利用,降低了发电成本,因此,可一定程度上提高海上能源的利用率。风能和波浪能相辅相成,相互依托,实现风能与波浪能一体化联合发电。风能和波浪能相耦合发电是当前海洋能发电领域研究的热点,是实现“双碳”目标的重要途径。

3、多功能综合平台

未来对波浪能发电装置的研发将以广州能源所“澎湖号”为基础,集波浪能发电、养殖等为一体,综合太阳能发电,发展成为一种新型海洋多功能综合平台。在此基础上,波浪能产生的电力通过入海岛电网为海岛居民提供生活用电。

华经产业研究院通过对中国波浪能行业海量数据的搜集、整理、加工,全面剖析行业总体市场容量、竞争格局、市场供需现状及行业典型企业的产销运营分析,并根据行业发展轨迹及影响因素,对行业未来的发展趋势进行预测。帮助企业了解行业当前发展动向,把握市场机会,做出正确投资决策。更多详细内容,请关注华经产业研究院出版的《2024-2030年中国波浪能行业发展潜力预测及投资战略规划报告》。

本文采编:CY343

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