茫茫大海里蘊含著巨大的能量,波浪能就是其中一種。海洋是綠色能源的寶庫,波浪能在廣袤的海洋中無處不在,取之不盡,用之不完,被認為是最具前途的海洋能源之一。據(jù)專家測算,全球有經(jīng)濟價值的波浪能開采量估計為1—10億千瓦。中國波浪能的理論儲量為7000萬千瓦左右。
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力生產電能的技術。波浪能是指海洋表面波浪所具有的動能和勢能。當風吹過海面時,會形成波浪,這些波浪中蘊含著巨大的能量,可以被捕捉并轉化為電能,為人類提供清潔、可再生的能源。
波浪能發(fā)電的原理是通過某種裝置將波浪的能量轉換為機械的、氣壓的或液壓的能量,然后通過傳動機構、氣輪機、水輪機或油壓馬達驅動發(fā)電機發(fā)電。波浪能發(fā)電裝置的設計多種多樣,按能量中間轉換環(huán)節(jié)主要分為機械式、氣動式和液壓式三大類。這些裝置通常被放置在海洋中,以最大化捕捉波浪的動能,并將其轉換為電能。
在全球能源結構加速轉型的背景下,傳統(tǒng)化石能源的枯竭與氣候問題倒逼各國加速開發(fā)可再生能源。海洋能作為清潔能源的重要組成部分,因其儲量巨大、分布廣泛、綠色低碳的特性備受關注。其中,波浪能憑借其高能量密度(單位面積能量是太陽能的30倍以上)、可預測性強(與風能相比波動性更低)以及環(huán)境友好等優(yōu)勢,成為海洋能領域最具開發(fā)潛力的方向之一。
中國作為全球最大的能源消費國,擁有1.8萬公里海岸線及近海1.5億千瓦波浪能理論儲量,近年來通過示范項目驗證技術可行性,例如2023年全球首個兆瓦級漂浮式波浪能裝置“南鯤號”并網(wǎng)運行,標志著我國邁入深海規(guī)?;瘧秒A段。在“雙碳”目標驅動下,波浪能正從實驗室走向產業(yè)化,成為能源革命的重要增量。
1. 政策驅動下的全球需求增長
全球對可再生能源的政策支持是波浪能市場發(fā)展的核心動力。歐盟提出“海洋能戰(zhàn)略”,計劃到2030年實現(xiàn)100GW海洋能裝機;英國通過稅收優(yōu)惠和補貼推動波浪能商業(yè)化項目;中國“十四五”規(guī)劃明確將波浪能納入海洋經(jīng)濟重點領域,并設立專項資金支持技術研發(fā)。
2. 技術突破釋放商業(yè)化潛力
波浪能發(fā)電技術正經(jīng)歷從“實驗室驗證”到“工程化應用”的跨越。振蕩水柱式、點吸收式等主流技術路線效率提升顯著,例如中國研發(fā)的“伸縮罐”裝置實測效率較預測值高20%。技術進步推動應用場景多元化:海島微電網(wǎng)(如廣東萬山群島項目)、深海養(yǎng)殖平臺供電、海洋監(jiān)測設備能源補給等新興需求加速涌現(xiàn)。
3. 地理資源分布與區(qū)域市場差異
全球波浪能資源集中在南北緯30°—60°海域,歐洲(英國、葡萄牙)、北美(美國西海岸)及亞太(中國、澳大利亞)是主要潛力區(qū)。中國沿??砷_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5—7kW/m,占全國總量的60%以上。區(qū)域市場呈現(xiàn)差異化競爭:歐洲企業(yè)(如瑞典CorPower)主導高端裝備制造,中國企業(yè)憑借成本優(yōu)勢搶占東南亞及非洲島嶼市場。
4. 產業(yè)鏈協(xié)同與投資熱度攀升
波浪能產業(yè)鏈涵蓋設備研發(fā)(如液壓傳動系統(tǒng))、工程建設(海上安裝平臺)、運營維護(遠程監(jiān)測系統(tǒng))等環(huán)節(jié)。2024年全球行業(yè)融資額超10億美元,中國占比達35%,南網(wǎng)科技、海永能源等企業(yè)通過IPO募集資金擴大產能。下游應用中,電力供應仍占主導(75%),但海水淡化(15%)、海洋工程(10%)等細分領域增速顯著。
據(jù)中研產業(yè)研究院《2025-2030年中國波浪能發(fā)電行業(yè)市場深度調研及投資策略預測報告》分析:
盡管波浪能市場前景廣闊,但技術成熟度、設備可靠性、環(huán)境影響評估等問題仍需突破。例如,現(xiàn)有裝置在臺風頻發(fā)海域的生存率不足70%,且大規(guī)模開發(fā)可能改變局部海洋生態(tài)。與此同時,國際標準化缺失導致設備兼容性差,增加運維成本。然而,這些挑戰(zhàn)正催生新的解決方案:人工智能驅動的波浪預測系統(tǒng)可將發(fā)電效率提升30%;模塊化設計降低安裝難度;綠色金融工具(如藍色債券)為項目融資開辟新路徑。
下一階段,行業(yè)將從“單一發(fā)電”向“多能互補”(波浪能+風電+光伏)演進,并通過碳交易機制增強經(jīng)濟性。
1. 技術迭代路徑:從“能用”到“好用”
未來十年,波浪能技術將聚焦三大方向:
高效轉換:仿生結構(如模仿魚類游動的擺式裝置)和智能材料(自修復涂層)的應用,目標將能量捕獲率提升至50%以上;
深海拓展:漂浮式裝置的抗風浪能力增強,推動開發(fā)水深超過50米、年均波高2.5米以上的優(yōu)質資源區(qū);
智能化運維:通過數(shù)字孿生技術實現(xiàn)故障預測,降低全生命周期成本30%。
2. 應用場景革命: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:為偏遠島嶼提供穩(wěn)定電力,支撐海水淡化、冷鏈物流等產業(yè)發(fā)展;
海洋牧場: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;
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)字基礎設施。
3. 國際競爭格局:合作與博弈并存
歐美企業(yè)憑借先發(fā)技術優(yōu)勢主導高端市場,但中國通過“一帶一路”輸出性價比方案。例如,海永能源的斜流式發(fā)電機已進入印尼、馬爾代夫市場。未來,專利共享聯(lián)盟(如全球波浪能創(chuàng)新網(wǎng)絡)可能打破技術壁壘,但地緣政治風險(如關鍵材料禁運)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產品)、PPA(長期購電協(xié)議)、能源即服務(EaaS)等模式將降低投資門檻。預計到2030年,全球波浪能領域年投資額將突破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)濟與低碳能源的交匯點,正從技術驗證期邁向規(guī)?;虡I(yè)應用。全球市場規(guī)模預計在2035年突破千億美元,中國憑借資源稟賦與政策支持有望占據(jù)30%以上份額。盡管短期內仍需克服技術可靠性、成本競爭及環(huán)境兼容性等瓶頸,但模塊化設計、多能互補系統(tǒng)、智能化管理等創(chuàng)新方案已為行業(yè)注入新動能。
未來,波浪能不僅將重塑沿海地區(qū)能源結構,更可能催生“藍色經(jīng)濟”新業(yè)態(tài)——從深海數(shù)據(jù)中心到零碳旅游島,其價值鏈條的延伸遠超電力本身。對于企業(yè)而言,需加快核心技術自主化(如耐腐蝕材料、高精度控制系統(tǒng)),同時探索“發(fā)電+生態(tài)修復”的共贏模式;對于政策制定者,建立統(tǒng)一技術標準、完善海域使用權機制、引導綠色金融投入將成為關鍵。在能源革命與海洋強國戰(zhàn)略的雙重驅動下,波浪能終將從“潛力資源”進階為“支柱性能源”,為全球可持續(xù)發(fā)展提供澎湃動力。
想要了解更多波浪能發(fā)電行業(yè)詳情分析,可以點擊查看中研普華研究報告《2025-2030年中國波浪能發(fā)電行業(yè)市場深度調研及投資策略預測報告》。報告對我國波浪能發(fā)電行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、子行業(yè)發(fā)展變化等進行了分析,重點分析了國內外波浪能發(fā)電行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競爭力,以及行業(yè)的投資分析和趨勢預測等等。報告還綜合了波浪能發(fā)電行業(yè)的整體發(fā)展動態(tài),對行業(yè)在產品方面提供了參考建議和具體解決辦法。