在葡萄牙海 域装置了一套商业规模、按实际尺寸制造的海浪发电系统——Pelamis(借用希腊语中的“海蛇”)。整个系统是由铰链组合在一起的三个钢制大圆柱，用锚 在海底固定，它们半浮在海面上，并和海浪总的走向一致。圆柱的直径3.5米，长度有120米，比标准足球场还长。设计发电能力是750千瓦。
系统的发电原理看上去很简单：当海浪涌过系统时，使几个组件上下运动。这时，连接其间、装有铰链的管道弯曲，泵动内中的高压油液推动液压马达，继而带动发电组件发出电力。一个独特的设计是，油液先集中到一个内腔平滑的积聚区，通过这里再出发，油液就能保持恒定的速率。
在制造这台实际尺寸的机组前，先试制了好几个缩小样机，比例逐步增大，系统的设计也日益完善。现在发电机组的安装区域深藏在圆柱内部，和油液舱完全隔 离。这样，一旦密封失灵，也只有液压马达被浸。所有系统部件都经由电力转换舱顶吊入，最大部件不超过3吨重，只需使用轻型起重设备。
装置中有一个油到水的热交换器，它的作用是将多余的能量回归到大海中，并在一旦电网切断，发电无出路时提供必需的热负荷。整套装置总体的电力转换效率，从低负荷时的约70%到满负荷时的超过80%。
3个发电组件均由690V三相通用母线连接。使用单一变压器来升高电压以便传输，高压电由柔性脐状电缆传输过海床，再通过普通海底电缆送到海岸。
这台实物大小的机组经过设在奥克尼的欧洲海洋能源中心测试，在超过1000小时的试运行中没有发生重大技术故障。它由世界一流的W.S.Atkins海事事务所按挪威船级社的标准认证。美国有4个州表示要考虑在其沿海岸7-10公里的位置，装置这个系统。
由于海浪的能量都集中在海面附近，50米深度下波浪就很小，这使海浪成为高度集中的能量源。专家们建议Pelamis放置在水深约50米的位置，这里产 生上涌海浪的机会较多。而这里通常离海岸5-10公里，所需的水下电缆(它是成本的重要部分)也不算太长。当然，还要避开水下障碍，以免它吸收海浪的能 量；要注意其他人对海岸线的利用方式，诸如商船航线、捕鱼、养殖或休闲，尽量避免冲突。
研究还表明，海浪在一天中每小时和一年中逐日变化方面小于其他可再生的资源(如风或太阳)，使它有望成为“全天候能源”。更绝的是，数据表明欧洲西海岸海浪随季节的变化正好接近于欧洲西部电力消费随季节的变化趋势。
专家画出一张欧洲西海岸各处海浪潜能的分布位置图。他们指出，平均波能超过每米15kW水平的任何地点，都有希望以具有竞争能力的成本进行商业发电。在 西欧最有希望的是英国和爱尔兰(西海岸都在每米70kW上下)、法国、西班牙、葡萄牙和挪威。有人估计英国的海浪能量资源是现在电力需求的2-3倍。而只 要开发其中的5%，就可相当于核电工业能给出的能量。
已经制订了未来的海浪发电场计划，由多机组连编组成，通过单一电缆连接到岸。一个典型的规模是30兆瓦，占1平方公里的海面，可以为2万个家庭提供足够的电力。像爱丁堡那样的城市可以由20个这样的海浪发电场来供电。
波浪能具有以下优点：1.波浪能以机械能形式出现，是海洋能中品位最高的能量；2.波浪能的能流密度最大，在太平洋、大西洋东海岸纬度40～60°区 域，波浪能可达到30～70kW/m，某些地方达到100kW/m；3.波浪能是海洋中分布最广的可再生能源——大海里很难找到没有波浪的地方。这意味 着：（1）波浪能可通过较小的装置实现其利用；（2）波浪能不仅可以提供可观的廉价能量；（3）波浪能可以为边远海域的国防、海洋开发等活动提供能量。因 此，世界各海洋大国均十分重视波浪能利用研究。
一、波浪能利用技术
关于波浪能转换的各种专利已超过1500项。 波浪能装置千变万化，但通常具有两个部分：第一部分为采集系统，作用是俘获波浪能；第二部分为转换系统，即把俘获的波浪能转换为某种特定形式的机械能或电 能。采集系统的形式有振荡水柱式（OWC）、振荡浮子式（Buoy）、摆式(Pendulum)、鸭式(Duck)、筏式(Raft)、收缩坡道式 (Tapchan)、蚌式(Clam)等，提高波浪能俘获量的技术有通过波浪绕射或折射的聚波技术，以及通过系统与波浪共振的惯性聚波技术。转换系统有空 气叶轮、低水头水轮机、液压系统、机械系统以及发电机等，提高转换效率的方法有可控叶片、变阻尼、整流、定压等，提高能量质量的方法有能量缓冲和调励磁 等。
目前最常见的是振荡水柱+空气叶轮的波浪能装置，装机容量1kW以下的大约有1000多个，用于为导航浮标供电，已经走向商业 化（图1）；装机容量数十到数百kW的波浪能装置大约有10座左右。最大的一座是欧盟建造的2MW装置Osprey，可惜在下水时破损。成功建成的有英国 和挪威的500kW装置各一座（图2），葡萄牙400kW装置一座，日本120kW装置一座、40kW装置一座、1kW以下装置600余个，我国 100kW装置一座、20kW装置一座、1kW以下装置700余个。该装置的优点在于采用空气传递能量，避免波浪对脆弱的发电系统的直接打击；其缺点是空 气叶轮转换效率不高，特别是在小浪时；而且发电不稳定，对于10kW以上的波浪能装置须与柴油机或电网并联才能正常工作。
除了振荡水柱+空气叶轮之外，目前较为成功的波浪能装置还有振荡浮子式、摆式、筏式与液压系统的组合。
英国的Pelamis装置（图3）采用筏式+液压系统，装机容量达到700kW，是目前世界上装机容量最大的波浪能装置。该装置的优点在于采用了蓄能器，输出稳定，抗风浪冲击能力强。缺点为俘获波浪能效率不高。
振荡浮子+液压系统是目前发展势头最猛的波浪能装置。该技术采用浮子俘获波浪能，通过与浮子连接的液压装置将波浪能转换成液压能，再通过发电机转换成电能，或通过其它设备制造淡水或冰。
振荡浮子技术发展迅速的原因是：1.俘获波浪能效率以及转换效率均高；2.振荡浮子制造相对最为简单；3.采用液压系统，能量容易汇集，形成大规模发电系统；4.可以提供电力，也可以提供非电力的动力，实现一机多用。
英国、美国、荷兰、瑞典、丹麦、中国均开展了振荡浮子式波浪能装置的研究。其中，英国Wavebob公司研制的装置有望在2005年实现小比例的实海况 实验，2006年开始正式发电，预计把电送上岸的电价为3～5欧分（eurocents）/kWh。荷兰的Teamwork Tech nology BV公司正在研制的AWS振荡浮子式波能装置（图4）装机容量为2MW。英国Cork大学和女王大学研究的McCabe Wave Pump（MWP）波力装置可以为制淡提供能量，当然也可用来发电。该装置有望每年提供纯净水27.5万立方米，运行成本为0.25美元/m3。美国的 Ocean Power Technolog（OPT）公司研制的PowerBuoy点吸收式波力装置，单个装置的装机容量为20～50 kW ，多个装置构成的群可满足兆瓦级用户的需求，预计该装置发电运转成本对于100MW 规模的电站为3～4美分/kWh，1MW规模的电站为7～10美分/kWh。
我国政府“十五”期间共投入经费435万，其中国家“十五”“863”计划支持120万，中国科学院知识创新工程支持300万，广东省科技计划项目支持 15万，由中国科学院广州能源研究所研制一座波浪能独立发电系统（图5）。该系统由一个振荡水柱装置和一个振荡浮子装置俘获波浪能，通过具有能量缓冲器的 液压系统，波浪能被转换成稳定的液压能，用于发电、海水淡化和制冰。2004年9月在实验室成功地将平均功率8kW、波动值为8kW的不稳定的液压能转换 为稳定的电能。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。预计振荡浮子式波浪能装置将于2005年12月完工，届时，该系统将提供用 户可直接使用的稳定电力，多余能量将用于制淡和制冰。
二、国内波浪能研究存在问题及解决办法
全球波浪能能流密度相差悬殊：最丰富的地区，其能流密度达100kW/m以上；而最不丰富的地区，其能流密度接近于0。中国海岸大部分的年平均波浪功率 密度为2～7kW/m。 英国、葡萄牙等国家的波浪能能流密度达到40～60kW/m，波浪能发电成本有可能降到目前风能发电的水平。因此，这些国家可以大规模开发波浪能。其关键 问题是提高波浪能发电效率、装置的建造技术、降低成本，以求获得最佳经济利益。采用技术为在大浪下具有较高可靠性的波能转换技术以及并网技术，如振荡水柱 技术、变励磁、变速恒频发电系统等。
中国的波浪能发电成本要昂贵得多。从目前技术水平看，其发电成本要降到目前风能发电的水平是不 可能的。因此现在应着重于在波浪能是最便宜的能源的边远海岛、钻井平台、深海采矿等常规能源难以供应的场所发展。关键是在降低发电成本的同时，提高发电的 稳定性，发展波浪能独立发电系统，使用户直接使用波浪能。
（一）波浪能装置的稳定输出问题
要实现波浪能独立 发电系统，首先要解决的是波浪能装置的稳定输出问题。对于装机容量小的波浪能装置，如我们研制的10W波力发电航标灯，可以采取向蓄电池充电，再从蓄电池 中输出稳定的电能到用户。如果需要交流电，则需要配备逆变系统。但这一方法不适用于平均功率较大的波浪能装置。解决这一问题的关键是发明一种技术使得波浪 能变成稳定的，直接被用户使用，多余的存入蓄电池，不足的从蓄电池补充，就可以大大减小蓄电池的容量（及发电成本）。这就是波浪能独立发电系统的概念。
这种可以将波浪能转换成稳定的电能的技术是波浪能独立发电系统的关键技术。“十五”期间，我们在“863”项目和中科院创新方向性项目支持下开展了这方 面的研究，取得了突破性进展，率先提出并研制成蓄能稳压系统。有了蓄能稳压系统，就可以按照平均功率而不是峰值功率来设计蓄电池组，蓄电池组的容量便可以 大大下降。
（二）波浪能装置的效率问题
从2000年起，我们开始研究振荡浮子式+液压系统的波能装置。振荡 浮子式+液压系统的波能装置的工作原理是，通过振荡浮子将波浪能转换成驱动液压泵的往复（不稳定）机械能，再通过蓄能稳压系统将不稳定的液压能转换成稳定 的液压能，通过液压马达驱动电机发电。在任何波况下的整个转换效率为50%左右，明显比振荡水柱式波能装置的转换效率高；从建造成本和难度上看，上述转换 系统也低于同等容量的振荡水柱波能系统。
（三）波浪能制淡问题
解决海岛缺水问题的一个有效方法是利用海洋里的 波浪能进行海水淡化，制造淡水。海水淡化需要能量，正好成为波浪能独立发电系统能量调节的手段之一。从季节看，冬季波浪能较大，雨水较少，用波浪能制淡刚 好可以补充雨水的不足；在夏季偶然出现大浪时，也可以将多余的波浪能用于海水淡化，解决能量过剩问题。
反渗透海水淡化是一个效率最高的制淡方法，制造每吨淡水大约需要10MJ机械能。将波浪能转换成所需的机械能便可以供给反渗透海水淡化设备，得到淡水。
为了实现这一目的，我们研制了波浪能驱动的海水淡化装置。该装置可日产2吨淡水，可以为班排一级的守岛部队提供充足的淡水。
（四）尚未解决的问题
对于波浪能研究来说，目前存在以下主要技术问题：
1.材料问题——波浪能装置的材料应该具有（1）抗海水腐蚀的特性；（2）廉价；（3）较好的耐久性和可靠性。不锈钢满足第1、3两条，不满足第2条； 工程塑料在强度上已有了显著提高，但其耐久性和可靠性还未能满足要求。因此，现有的波浪能装置只是采用普通钢材，靠表面涂层提高抗腐蚀能力，耐久性差强人 意。
2.工业产品系列太少——目前并不存在专门为波浪能利用而发展的工业产品，只能逐渐发展。但我国目前许多产品的系列太少，迫使在 波浪能研究上改变设计，牺牲效率、合理性，用现有产品拼凑成波浪能。例如小型电机，明显缺乏低转速、功率100W以下的发电机，或低转速、100kW以上 的大功率发电机。齿轮等机械，液压泵、液压马达等也存在类似的问题。
3.投入研发经费不足——我国从“七五”开始研究波浪能。从 “八五”到“十五”，国家科技部、中国科学院等对波浪能研究开展了持续的支持，3个五年计划共支持了约1000万，用于研制20kW、100kW岸式振荡 水柱波能装置各一座，8kW、30kW摆式波能装置各一座，5kW漂浮式波能发电船一座，50kW波浪能独立发电与制淡系统一座。这些研究使我国的波浪能 研究水平逐渐发展起来，特别是“十五”期间，我国在波浪能转换效率、波浪能稳定输出和波浪能装置建造技术上有了显著的提高，处于世界先进水平。
但相对国外的波浪能研究，我国的研发经费太少了。3个五年计划共支持了约1000万，研建了6个波浪能装置，全部加起来仅相当于英国近5年投入研究费用 的1/60。上述项目均有较大缺口，需要部门、省、地方匹配才能完成。研究费用的欠缺，对我国波浪能研究进展有负面影响。
总的来说，我国的波浪能转换研究进步是明显的，在世界上也有一定影响，目前可以进入示范阶段，但尚未进入商业开发阶段。波浪能利用在技术上并未完全成熟，还需要国家进一步的支持。
作者简介：游亚戈，49岁，男，广州能源研究所海洋能实验室主任，研究员。从事海洋能利用研究。《海洋工程》和《China Ocean Engineering》杂志编委。
在陆地矿物燃料日趋枯竭和污染已趋严重，世界上一些主要的海洋国家纷纷把目光转向海洋，加大投入，促进和加快了人类开发利用海洋的步伐，摸清资源状况，制定发展计划，组织科技项目到实用技术的试验，均投入了大量的人力物力。
如英国从70年代以来，制定了强调能源多元化的能源政策，鼓励发展包括海洋能在内的多种可再生能源。1992年联合国环发大会后，为实现对资源和环境的 保护，又进一步加强了对海洋能源的开发利用，把波浪发电研究放在新能源开发的首位，曾因投资多，技术领先而著称。决定在苏格兰西海岸兴建一座装机容量2万 kW的固定式波力电站。在潮汐能开发利用方面也进行了大规模的可行性研究和前期开发研究，并计划在1997年在塞汶河口建造一座装机容量为 8.640MW，年发电量约为170亿kWh的潮汐电站，英国已具有建造各种规模的潮汐电站的技术力量，并认为是极有潜力的世界市场。
日本在海洋能开发利用方面十分活跃，成立了海洋能转移委员会，仅从事波浪能技术研究的科技单位就有日本海洋科学技术中心等10多个，还成立了海洋温差发电研究所，并在海洋热能发电系统和换热器技术上领先于美国，取得了举世瞩目的成就。
美国把促进可再生能源的发展作为国家能源政策的基石，由政府加大投入，制定各种优惠政策，经长期发展，成为世界上开发利用可再生能源最多的国家，其中尤 为重视海洋发电技术的研究，1979年在夏威夷岛西部沿岸海域建成一座称为MINI─OTCE温差发电装置，其额定功率50kW，净出力18.5kW，这 是世界上首次从海洋温差能获得具有实用意义的电力。
法国早在60年代就投入巨资建造了至今仍是世界上容量最大的潮汐发电站，装机容量24万kW，年发电量5亿kWH的朗斯潮汐电站。
印度面对能源供应不足，电力短缺的困境，在海洋能等可再生能源开发利用上加大投入，从减免所得税和关税，建立专门贷款机构，吸引外资以及加快折旧等多方 面实施优惠政策，使它在短短的二三年内一跃跨入世界可再生能源开发利用的先进行列，1994年还计划用5亿美元在泰米尔纳德邦近海引入美国技术，建立一座 10万kW的海洋温差发电装置。
印尼在挪威的帮助下，从1988年开始在巴厘岛建造一座1500kW的波力电站，并制定建造数百座波力电站，实现联站并网的发电计划。
二、中国海洋能发展现状
1．潮汐能发电技术进展及项目
潮汐发电是海洋能中技术最成熟和利用规模最大的一种。全世界潮汐电站的总装机容量为265MW，中国为5.64MW，如下表所列。
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表5-1 中国主要潮汐电站
中国是世界上建造潮汐电站最多的国家，在50年代至70年代先后建造了近50座潮汐电站，但据80年代初的统计，只有8个电站仍正常运行发电。江厦电站是中国最大的潮汐电站，目前已正常运行近20年。
江厦电站研建是国家“六五”重点科技攻关项目，总投资为1130万人民币，1974年开始研建，1980年首台500kW机组开始发电，至1985年完 成。电站共安装500kW机组一台，600kW机组一台和700kW机组3台，总容量3.2MW。电站为单库双作用式，水库面积为1.58×106m2， 设计年发电量为10.7×106kWh。1996年全年的净发电为5.02×106kWh，约为设计值的一半。其原因主要是机组运行的设计状态与实际状态 有差别。同时，机组的保证率、运行控制方式等也都需要提高。但江厦电站总体说是成功的，为中国潮汐电站的建造提供了较全面的技术，同时，也为潮汐电站的运 行、管理和多种经营等积累了丰富的经验。
潮汐发电的关键技术包括潮汐发电机组、水工建筑、电站运行和海洋环境等。中国60年代和70年代初建的潮汐电站技术水平相对较低，但江厦电站属技术上较成熟的电站。
“八五”期间，在原国家科委重点攻关项目的支持下，还开展了相关技术设备的研究开发，如全贯流机组的开发和灯泡贯流机组的改进。总的说来潮汐发电机组的技术已基本成熟。
2．波浪能利用的研究进展与主要项目
中国是世界上主要的波能研究开发国家之一。从80年代初开始主要对固定式和漂浮式振荡水柱波能装置以及摆式波能装置等进行研究。1985年中科院广州能 源研究所开发成功利用对称翼透平的航标灯用波浪发电装置。经过十多年的发展，已有60W至450W的多种型号产品并多次改进，目前已累计生产600多台在 中国沿海使用，并出口到日本等国家。“七五”期间，由该所牵头，在珠海市大万山岛研建了一座波浪电站并于1990年试发电成功。电站装机容量3kW，对称 翼透平直径0.8m。“八五”期间，在原国家科委的支持下，由中科院广州能源研究所和国家海洋局天津海洋技术所分别研建了20kW岸式电站、5kW后弯管 漂浮式波力发电装置和8kW摆式波浪电站，均试发电成功。
“九五”期间，在科技部科技攻关计划支持下，广州能源研究所正在广东汕尾市遮浪研建100kW岸式振荡水柱电站，计划2000年建成发电。同时，由天津国家海洋局海洋技术所研建的100kW摆式波力电站，已在今年9月在青岛即墨大官岛试运行成功。
3．海洋温差能利用技术的进展与主要项目
1980年台湾电力公司曾计划将第3和第4号核电厂余热和海洋温差发电并用。经过3年的调查研究，认为台湾东岸及南部沿海有开发海洋热能的自然条件，并初步选择在花莲县的和平溪口、石梯坪及台东县的樟原等三地做厂址，并与美国进行联合研究。
1985年中国科学院广州能源研究所开始对温差利用中的一种“雾滴提升循环”方法进行研究。这种方法的原理是利用表层和深层海水之间的温差所产生的焓降 来提高海水的位能。据计算，温度从20℃降到7℃时，海水所释放的热能可将海水提升到125m的高度，然后再利用水轮机发电。该方法可以大大减小系统的尺 寸，并提高温差能量密度。1989年，该所在实验室实现了将雾滴提升到21m的高度记录。同时，该所还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的试验台。
4．海流能的研究进展
世界上从事海流能开发的主要有美国、英国、加拿大、日本、意 大利和中国等。70年代末，中国舟山的何世钧先生曾进行过海流能开发研究，建造了一个试验装置并得到了6.3kW的电力输出。80年代初，哈尔滨工程大学 开始研究一种直叶片的新型海流透平，获得较高的效率并于1984年完成60W模型的实验室研究，之后开发出千瓦级装置在河流中进行试验。
90年代以来，中国开始计划建造海流能示范应用电站，在“八五”、“九五”科技攻关中均对海流能进行连续支持。目前，哈尔滨工程大学正在研建75kW的潮流电站。意大利与中国合作在舟山地区开展了联合海流能资源调查，计划开发140kW的示范电站。
5．盐差能的研究进展
中国西安冶金建筑学院于1985年对水压塔系统进行了试验研究。上水箱高出渗透器约10m，用30公斤干盐可以工作8—14小时，发电功率为0.9—1.2W。
盐差能开发的技术关键是膜技术。除非半透膜的渗透流量能在目前水平的基础再提高一个数量级，并且海水可以不经预处理。否则，盐差能利用难以实现商业化。
如英国从7O年代以来，制定了强调能源多元化的能源政策，鼓励发展包括海洋能在内的多种可再生能源。1992年联合国环发大会后，为实现对资源和环境的 保护，又进一步加强了对海洋能源的开发利用，把波浪发电研究放在新能源开发的首位，曾因投资多，技术领先而著称。已决定在苏格兰西海岸兴建一座装机容量2 万千瓦的固定式波力电站。在潮汐能开发利用方面也进行了大规模的可行性研究和前期开发研究，并计划1997年在塞汝河口建造一座装机容量为8．64兆瓦， 年发电量约为170亿千瓦时的潮汐电站。英国已具有建造各种规模的潮汐电站的技术力量，并认为是极有潜力的世界市场。
日本在海洋能开发利用方面十分活跃，成立了海洋能转移委员会，仅从事波浪能技术研究的科技单位就有日本海洋科学技术中心等1O多个，还成立了海洋温差发电研究所，并在海洋热能发电系统和换热器技术上领先于美国，取得了举世瞩目的成就。
美国把促进可再生能源的发展作为国家能源政策的基石，由政府加大投入，制定各种优惠政策，经长期发展，成为世界上开发利用可再生能源最多的国家，其中尤 为重视海洋发电技术的研究。1979年在夏威夷岛西部沿岸海域建成了一座称为MINI－OTCE 的温差发电装置，其额定功率5O千瓦，净出力18．5千瓦，这是世界上首次从海洋温差能获得具有实用意义的电力。
法国早在6O年代就投入巨资建造了至今仍是世界上容量最大的潮汐发电站，装机容量24万千瓦，年发电量5亿千瓦时的朗斯潮汐电站。
印度面对能源供应不足，电力短缺的困境，在海洋能等可再生能源开发利用上加大投入，从减免所得税和关税，建立专门贷款机构，吸引外资以及加快折旧等多方 面实施优惠政策，使它在短短的二三年内一跃跨入世界可再生能源开发利用的先进行列，1994年还计划用5亿美元在泰米尔纳德邦近海引入美国技术，建立一座 10万千瓦的海洋温差发电装置。
印尼在挪威的帮助下，从1988年开始在巴厘岛建造一座1500千瓦的波力电站，并制定建造数百座波力电站，实现联站并网的发电计划。
我国海岸线绵长，蕴藏着 大量的潮汐等海洋能动力资源。据估计我国可开发的潮汐能为1.1亿千瓦、潮流能0.18亿千瓦、海流能0.3亿千瓦、波浪能0.23亿千瓦、温差能1.5 亿千瓦、盐差能1.1亿千瓦。沿海地区经济发达，其面积仅占全国的14%，聚集了40%的人口，国内生产总值占全国60%以上，对能源的需求量大，目前供 给的火电和水电尚不能满足要求，能源紧缺的矛盾十分突出。特别是我国有大小岛屿6500多个，面积8万平方公里，人口3000多万。大部分岛屿缺乏常规能 源，如从附近大陆铺设海底电缆输电则需巨额投资。但这些岛屿却拥有便于利用的波浪、潮流和潮汐等海洋能源。海洋能源的开发不但可以弥补沿海地区能源的不 足，而且可以为远离大陆的岛屿开辟出一条解决能源问题的有效途径。况且，与其他常规能源发电相比，开发海洋可再生能源给生态环境带来的影响很小，十分有利 于海洋生态环境的保护。它还可以与水产养殖、晒盐、海水化学资源提取、交通、旅游等产业结合进行，可一举数得。
海洋能开发利用的制约因素
一、海洋能的特点决定了其开发的难度大，技术水平要求高。海洋能虽然储量巨大，但其能源是分散的，能源密度很低。例如潮汐能可利用的水头只有数米，波浪 的年平均能量只有300~500MWh/m。海洋能大部分蕴藏在远离用电中心的大洋海域，难以利用。海洋能的能量变化大，稳定性差，如潮汐的周期变化、波 浪能量和方向的随机变化等给开发利用增加了难度。此外，海洋环境严酷，对使用材料及设备的防腐蚀、防污染、防生物附着要求高，尤其是风浪有巨大的冲击破坏 力，也是开发海洋能时必须考虑的。
二、海洋能的开发由于技术不成熟，一次性投资大，经济效益不高，影响了海洋能利用的推广。海洋能利 用技术是海洋、蓄能、土工、水利、机械、材料、发电、输电、可靠性等技术的集成，其关键技术是能量转换技术，不同形式的海洋能，其转换技术原理和设备装置 都不同。由于海洋能开发技术目前尚不成熟，致使海洋能开发的一次性投资过大，与利用常规能源相比，经济性欠佳，因而制约了它的应用推广。
加快海洋能开发利用的对策建议
一、提高对开发海洋能重要性的认识。海洋能作为可再生资源具有持续开发价值，是解决我国目前能源危机的重要资源，更是未来能源的主要依托。开发海洋能可 以缓解石化能源的不足，对于促进沿海经济的发展和优化能源结构，保证能源可持续利用，以及开发海岛、巩固国防和保护生态环境，保障我国能源安全，缓解我国 能源环境压力，实现建设资源节约型和环境友好型社会的目标，有十分深远的意义。
据专家预测，21世纪大型潮汐电站的发展将实现产业 化，海洋能发电系统将并入沿海地区甚至内陆电网，沿海地区用户将全部或部分由海洋能发电系统供给；获取海洋能的方式、能量的传送保存和能量综合利用等技术 逐步成熟；有了依靠海洋能发电的海上电力自给系统后，海上远洋渔业基地、海洋牧场、水产加工流通中心、海上码头、石油储备基地有望陆续建成，海上城市和海 上机场也将投入建设；陆上拥挤的人口将向海上迁移。
二、国家应高度重视海洋能的开发，并实施一系列激励政策予以促进。海洋能作为可再 生资源具有持续开发价值，世界上许多沿海国家都十分重视海洋能的开发利用，我国也是走在海洋能开发前列的国家之一。海洋能的开发难度大、成本较高，需要有 强大的技术和资金支持。目前的进展已表明了这种新能源潜在的商业价值，其发展前景十分广阔。目前虽然我国海洋能利用技术与国际先进水平差距不大，但投资和 建设规模却较小。因此在起步阶段迫切需要国家制定相关的科技政策、环境政策、经济政策，保护和促进海洋能的开发利用。我们必须以科学发展观为指导，把海洋 能的研究、勘探、开发、利用摆到国家远景发展战略的位置上来，及早制定阶段性实施计划和政策，以期能够早日将海洋能源纳入全面、协调、可持续发展的轨道上 来。尽快出台有关鼓励海洋能利用的优惠政策，调动地方、企业、财团等各方面开发利用海洋能的积极性，加大对海洋能利用的投入，为海洋能利用技术的研究和产 业化提供雄厚的资金支持，从而加快海洋能开发利用的步伐。
三、选准重点进行开发。目前各类海洋能开发技术的趋势是：潮汐能开发向巨型 化发展，重点进行经济效益论证。波浪发电以海岛供电为目标，多采用震荡水柱气动式，并向多能互补开发、多用途（综合利用）、与海洋工程结合的方向发展。温 差发电多采用闭式循环，既有大型（10万kW）开发研究，又有为海岛供电为目标的1MW标准化装置设计研究，深层海水综合利用的研究也异常活跃，方兴未 艾。以上海洋能开发技术基本成熟，只要在不断完善技术的同时能够降低一次性投资成本，使海洋能发电的成本降到一定水平，提高经济效益，即可大大促进其推广 应用，实现商业化运作。
四、建立海洋能开发利用示范工程或基地。选择技术比较成熟，具有推广应用价值的技术建立海洋能开发利用示范工 程或基地。如研究建设万千瓦级潮汐电站、小型实用波浪能发电站，与其他可再生能源互补，建立海岛自然能源多能互补综合利用示范工程、南海岛屿温差能利用基 地，解决海岛能源供应。通过海洋能开发利用示范工程的运行，以点带面，稳步推进。使海洋能开发利用向更广、更深的领域不断拓展。(山东社会科学院海洋经济 研究所 郝艳萍)
近年来，可再生能源，不再仅仅是环保人士热衷的话题，而且也成为能源专家认真思考的课题。人们一般熟知的可再生能源，有太阳能、风能、水力、沼气等等。现在，欧洲的科研人员，也把注意力放到了隐含在潮汐中的海水能量，并开发了第一台试验样机，近日投入实际试用。
风车要潜水了。科研人员将来准备利用风能发电技术，在海下开发隐藏在潮汐中的巨大能源潜力。根据太阳能研究联合会的调查数据，世界能源总需求量的5％， 可以通过利用各种形式的海能，予以满足。6月中旬，靠近英国西海岸的全球第一个水下叶片转动设备的试验样机，正式启用。
这个安装在布里斯托尔湾的名为“海流”的装置，看上去容易让人联想到倒立的风车。在水下20米的地方，一台直径为11米的叶片转动装置，以每分钟15转的速度，随着潮涨潮落的水流，稳稳地旋转着。根据水位的高低不同，这个竖塔上面部分的5到10米，会露出水面。
至今普遍使用的水力发电设备，其涡轮机一般都安装在一个封闭式的管道里转动。与此不同，“海流”型的叶片转动装置，却是开放式的，也就是说，用不着建造 水霸。位于德国卡塞尔市的太阳能供应技术研究所的巴尔德强调道，如果没有在风能利用方面的进展，这种新式的海能发电技术，是不可想像的。这家研究所参与了 这个耗资6百万欧元的联合项目。该项目是由英国和德国政府，以及欧洲联盟共同资助的。
太阳能供应技术研究所认为，由潮汐带动的海下旋转叶片，是太阳能和风能发电的最佳补充。其优势在于：水下风车不受天气的影响，可以较好地预先计算出它的工作效益。巴尔德告知：“只要地球还在自转，月亮还在围绕地球公转，这个能源，就一直存在，没有任何问题。”
这种技术，主要是对拥有较长海岸线的国家有意义，比如说英国。根据英国营运这台“海流”设备的Marine Current Turbines (MCT)公司的估算，利用“海流”技术，可以满足英国20％到30％的能源需求。现在这台试验样机的发电功率，大约是300千瓦，但将来的设备，将可以 达到兆瓦级的发电功率。就整个欧洲而言，总共有100多个地方，适合于设立海能发电装置，共生产12500兆瓦的电能，差不多相当于12个核电站的发电 量。
在今后的5年之内，这个试验项目，将会发展成商业化的技术。估计海能生产的电力，其价位在每千瓦小时5到10个欧分。巴尔德强调 说：“这个价位，不算低得无可竞争，但是也不算高得太多，以至于没有希望、或者不值得继续开发这一技术。”常规电站的电价，每千瓦小时大约是3欧分，而太 阳能发电的电价，却高达50欧分左右。巴尔德解释说：“以实际的眼光来看，未来的能源供应，将建立在各种可再生能源的组合上。”
就是国际环保组织“绿色和平”也认为，海能，将是未来能源结构的一个重要组成部分。“绿色和平”德国分部的能源专家特斯克判断说：“‘海流’技术，是风能发电技术的进一步逻辑发展。”特别是对北大西洋的沿岸国家来说，这种技术，很具吸引力。
相比之下，水流的能量密度，要比质量轻许多的空气的能量密度大得多。因此，规格较小的海能设备所能够生产的电能，就已经和较大的风车一样多了。比如说， 为了获得一个兆瓦的发电量，风车的叶片直径，就必须是55米左右，但是到了水下，直径大约为20米的叶片，就已经足够了。
在此，“绿 色和平”组织的特斯克也同时提醒道，对海下生物来说，这种新技术，也可能会造成一定的威胁。他告知，一台一兆瓦设备的叶片，在水下转动时劈水的力量，相当 于10个运动跑车的拉力。特斯克强调说：“我们也必须研究海能发电设备对海下生物可能会产生的影响。”在此特别需要注意的是，海下哺乳动物，比如说鲸和海 豹等等，不得受到伤害。
BBC皇家线上官网（中国）有限公司网环境事务记者布莱克：
一份新发表的报告说，利用海浪和潮汐涨退发电可以提供英国所需电力的五分之一。
英国碳基金会呼吁英国政府大力支持海浪和潮汐发电的构想；这个基金会协助英国公司开发减少温室气体排放的科技。
在现阶段，利用海浪和潮汐发电的成本比较高，但是，碳基金会的报告指出，生产成本将会降低。
报告说，在现在作出投资将有助英国在有关科技的应用方面在国际间占领导地位。
深入研究
碳基金会进行了为期18个月的研究，集中了解了海浪和潮流（tidal stream）发电的方法，但是，研究并没有包括其他类型的潮汐发电法，例如：拦海坝（barrages）的利用。
自从1960年代开始，拦海坝发电法已经在法国应用，但是这种发电方法引发了有关成本和环境的影响的关注。
海浪发电法是利用海洋表面的动能发电，潮流发电法所用的器材则装置在海床，利用潮汐涨退发电。
英国碳基金会的工程师卡拉汉说，利用太阳能和风力发电的技术已经成熟，但是，海浪和潮汐发电的开发仍然处于初步开发阶段。
发电能力
卡拉汉在接受BBC皇家线上官网（中国）有限公司网采访时说，利用海浪、潮汐发电，起初的几百兆瓦的成本会比较其他再生能源的电力的成本为高，但是，过了这个阶段，生产成本便可能可以降低。
碳基金会说，在英国，海浪发电法每年可以生产50太千瓦时（terawatt-hours），而潮流发电法则可以生产大约18太千瓦时。
英国现在每年消耗350太千瓦时的电力。
碳基金会的报告说，英国政府必须更大力支持这些刚开发的科技。
虽然英国贸易与工业部会提供资金援助，但是，英国政府在星期一（1月23日）发表的能源检讨报告中并没有深入讨论海洋发电方面的问题。
英国将一个先进的商业用途海浪发电机运往葡萄牙北部海边进行海浪发电。
一艘特殊用途船只将大型的管状结构器材从苏格兰西部群岛运往葡萄牙北边海岸。
耗资800万英镑的Pelamis海浪发电计划最终将发电2.25兆瓦，足够给1,500个家庭使用。
巨型的海浪发电机一共有三个，其中第一个的四座橙色管状结构体已经完成，交付运输。
但是原定在星期一装船的工作因为狂风和海上风暴而延误。
3,330吨的丹麦货轮被迫靠港避风，无法接近海浪发电机的船台。
这艘船有特殊稳定装置，在装货和卸货的时候能伸出“脚”站在海床上。
这艘船还会返回苏格兰，运送另外两个海浪发电机。
发电机
设在刘易斯岛阿尼许（Arnish）的卡梅塞尔（Camcal）公司被海浪发电计划选为制造商，将生产12组巨型管状结构体。
卡梅塞尔公司表示，“不只是对我们来说，对整个刘易斯岛而言，这是个大好机会。”
“我们在这里建造了世界第一个商业用途的海浪发电机。”
“我们在斯托诺韦（Stornoway）有员工90人，在西部群岛上这算是个大数目，但真正重要的是，我们能够维系这些工作机会。”
但是苏格兰民族党（SNP）批评英国政府做事效率太慢，将第一个商业用途的海浪发电计划拱手让给葡萄牙。
他们担心，现在葡萄牙会开始自己生产自己需要的海浪发电机。
根据协议，意中双方将通过建立合营企业方式，根据联合国工业发展组织发起的可再生能源项目及依靠意大利阿基米德桥公司的技术，研究、制造一套依靠海洋流 发电的水轮机平台样机。意大利阿基米德桥公司将委托中方在浙江省岱山县高亭船厂生产海洋流发电机样机，并在当地附近沿海地区进行发电试验。哈尔滨工程大学 将为这一项目提供合作和技术研究方面支持。
世界上首台海洋流发电机样机的设计者、意大利阿基米德桥公司总裁埃利奥·马塔切纳在接受新 华社记者采访时指出，"让海洋为人类社会可持续发展服务，是我研究海洋流发电项目的初衷"。他说，海水在流动过程中蕴藏着巨大的力量，平时这股力量白白地 流失了，如果能将这股力量合理利用转化为电能为人类服务，无疑将会大大节省现有的能源。他说，在科学技术发生飞速变革的今天，传统矿物燃料在生产能源的过 程中对生态环境的影响日益引起关注。现在比以往任何时候都更需要寻找到其他的可再生的清洁能源生产方式，无疑海洋流发电是其中之一。
马塔切纳说，近几年来，在欧盟和联合国工发组织的支持下，这一项目开始应用于亚洲的中国、印尼、菲律宾3个发展中国家沿海地区，在当地开始实施建设海洋流 发电站项目。从2001年开始，他与当地科研人员合作研制出了世界上第一台海洋流发电机样机，并在墨西拿沿海地区进行过发电试验并获成功。
据介绍，海洋流发电机组由固定在海底的涡轮机、旋翼和电气部件组成，设计原理是由海洋流带动涡轮旋转从而由动力能转为电能。权威人士认为，它是国际上将海洋流动力能转变为电能的最为成熟的发电技术。
浮动海浪能发电机可利用类似浮标的涡轮机让海浪驱动发电。美国俄勒冈州立大学的一个研究小组介绍说，他们设计的海浪能发电机大大提高了能源转换效率，一 个高10米、直径6米的浮动发电机装机容量达到250千瓦，可供约90个家庭使用。这个专家小组认为，海浪能发电相对而言发展较成熟，它的优点在于运行相 对稳定，更容易接入普通电网。
与海浪能发电类似的是潮汐能发电。它利用潮汐驱动海面下的涡轮机组产生电力。爱尔兰的一家潮汐发电机制造商介绍说，他们正在开发一种能接入常规电网的发电机，预计今年就可能投入使用。这家企业称，到2010年潮汐发电量将满足爱尔兰6%的用电需求。
目前，洋面或海岸风力发电已进入小规模试用阶段。专家们认为，全球不少海域的风力都大于内陆地区，如果在洋面和晦岸安装风力发电机，其效率也会高于内陆 的风力发电厂，专家介绍说，美国纽约州普拉姆岛建造的一个8兆瓦装机容量的海岸风力发电厂迄今已运行7年，证明其发电成本低于市场电力价格。另一种发电形 式是"涡流振动"，让海流推动半浮在水中的翼板上下振动，发电机将翼板的振动转换成电能。美国密歇根大学的一个研究小组介绍说，"涡流振动"发电的优点在 于不破坏海水流动，而且可以利用海浪、潮汐、洋流等产生的能量，具有很大的开发潜力。
过去 4年来，美国联邦能源管理委员会(FERC)已核发超过 1打的潮汐发电执照，而在 VERDANT POWER本月将 2具电力涡轮置入纽约的东河后，美国的潮汐发电也将迈入商业用途。
VERDANT 表示，这两具电力涡轮所产生的电力将供应罗斯福岛附近的超级市场、停车场所需。
VERDANT 创办人兼主席 TREY TAYLOR表示，VERDANT未来在放置剩下的 4具电力涡轮前，将花费18个月的时间，观察目前这 2具电力涡轮是否将影响东河生态。
根据《USATODAY》报导，若潮汐发电如计画预期顺利，2008年时 VERDANT放置在东河里的电力涡轮将达300 具，并将提供10兆瓦电力，即可供应8000户所需电力。
虽然从阿拉斯加科克湾到纽约曼哈顿东河间的潮汐变化具有转换为电力的价值，且政府有意大量企业开发潮汐发电，但专家认为，仅有少数企业能实际获利，且多数的潮汐发电厂商将集中电力需求地区以及水流较快速的地区。
美国电力研究院(EPRI)的ROGER BEDARD也表示，这段海岸线虽长，不过，真正具有经济效益的却不多。
虽然美国目前多个州已通过再生能源提供的电能必须占总电量一部分比例，但潮汐发电能满足美国多少的用电需求，目前有关电力企业仍在确认中，加上部分地区潮汐发电效能不如波浪发电，美国已开始有部分企业有意开发波浪发电。
AQUA ENERGY 执行长ALLA WEINSTEIN认为，未来 2 年内或许可以开发华盛顿州的 MAKAH BAY的波浪发电。
而随着市场对开发潮汐、波浪发电的兴趣增温，美国联邦能源管理委员会将在12月 6日召开会议，讨论海洋再生能源技术。
美国联邦能源监管委员会(Federal Energy Regulatory Commission)发言人西莱斯特·米勒(Celeste Miller) 说各公司的开发兴趣始于两年前。该机构负责颁发潮汐能研究许可证。获得研究许可的公司往往会优先拿到开发权。过去的四年中，委员会已颁发了十几个潮汐能研 究许可证。2006年以来又有40多家提出了申请，但到目前开发许可证尚无人申请。
热衷潮汐能的人们将这类技术比喻为潮水中的风车。水的密度较大，起比风涡轮机，体积更小、数量更少的水涡轮发电机就可以产生相同电量。
海洋可再生能源联盟(Ocean Renewable Energy Coalition)的一位创始人卡洛林·埃拉方特 (Carolyn Elefant) 认为，经过二十多年的摸索，现在的技术已经足够成熟，可以打入市场。在11月里， Verdant电力公司计划在纽约东河上从曼哈顿区到皇后区的水下安装两台涡轮机组，这个小型测试项目发的电将供给附近罗斯福岛(Roosevelt Island)上的超市和停车场使用。
Verdant总裁泰瑞·泰勒 (Trey Taylor) 说，在安置另外四个机组之前，公司会花上18个月的时间研究对鱼类的影响。项目耗资总额超过1000万，其中200万用于鱼类监控的设备。“初期投入高是 必然的，这就如同从小鹰号航母上起飞飞机。但这是走向商业化的道路，我们相信最终的投资会很快降低的。如果项目进展顺利，到2008年Verdant在纽 约地区会拥有近300个发电涡轮机组，发电量达到10兆瓦，足以供应8,000户家庭使用。
12,380英里的海岸线使得美国看似拥 有广阔的潮汐工业基础。但是专家们认为能够获利的仅仅是一小部分。理想的地点要靠近发电网络、有大量快速流动的水体、与海底的空间足够大、船只出没不太频 繁。电力研究院(Electric Power Research Institute) 罗格?贝达 (Roger Bedard) 说：“成千个可选地点，但好位置屈指可数。”他补充道，利用潮汐能的典型地点在旧金山的金门大桥之下。
欧洲、加拿大、亚洲政府和私人企业在支持潮汐能研究方面都比美国超前。据电力研究院报告显示：到2006年6月，俄罗斯、加拿大、中国和法国都有了小型潮汐能发电设备。贝达说：“北美地区第一个真正的潮汐能大电厂建在新斯科舍，那里是潮汐能源发源地。”
潮汐能作为新能源缓解了诸如依赖进口原油、飙升油价和全球变暖的担忧。美国很多州都有立法要求有一定比例的可再生能源存在。除了风能和太阳能之外，潮汐能源投资者相信他们能带来多样化的可再生能源。
埃拉方特表示，从潮汐或是海浪中到底能获得多少能源仍然是个亟待探索的问题。“虽然来自海洋的能量不可能给美国提供一切，但它可以串连其他可再生资源和其他海洋开发技术。对于一个国家，最重要的一点就是要开发多样化的能源投资与供应。”
在美国，海浪能源利用技术比潮汐能技术还要落后，需要更多政府津贴。贝达说，海浪能源的采集地点却远远多于潮汐能。海浪能源采集设备从海面的巨浪中吸附 能量。潮汐能的设备是固定在海底。潮汐能技术可以借鉴一些风力发电厂经验，但海浪能技术就是前无古人的创新技术了。目前有些公司正在尽心开发海浪发电的能 源产业。
水能源(Aqua Energy)公司首席执行长官阿拉.温斯坦(Alla Weinstein) 说，两年内该公司可在华盛顿州马考海湾 (Makah Bay) 开始建立海浪能电厂。另一个海浪电厂建在葡萄牙海岸，投资者包括挪威海德鲁公司(Norsk Hydro ASA)。
米勒证实，自7月起已有三个公司申请在俄勒冈进行海浪能开发许可证。
鉴于潮汐能和海浪能开发热情的高涨，联邦能源监管委员会将于今年12月在华盛顿特区举行公众会议，讨论海洋能源技术问题。（
科研人员将利用风能发电技术开发蕴藏在潮汐中的巨大能源潜力。根据太阳能联合会的调查数据，世界能源总需求量的5％可以通过各种形式的海洋能予以满足。
靠近英国西海岸布里斯托尔湾的名为“海流”的装置看上去容易让人联想到倒立的风车。在水下20米的地方，一台径11米的叶片装置，以每分钟15转的速度随着潮涨潮落的水流平稳地旋转着。随着水位的变化，这座竖塔上面部分的5～10米会露出水面。
普 遍使用的水力发电设备的涡轮机一般都安装在一个封闭的管道里转动。与此不同是，“海流”的叶片装置却是开放的，即用不着建造水坝。德国的太阳能供应技术研 究所专家巴尔德指出，如果没有在利用风能方面取得的进展，这种新式海洋能发电技术是不可想像的。该项目由英国、德国和欧盟共同资助。
太阳能供应技术研究所认为，由潮汐带动的海下叶片是太阳能和风能发电的最佳补充。其优势在于：水下叶片不受天气的影响，可以预先计算出它的工作效益。巴尔德称：“只要地球还在自转，月亮还在绕地球公转，这种能源就始终存在，没有任何问题。”
这项技术对拥有较长海岸线的国家具有重要意义。根据英国负责营运“海流”的MCT公司估算，利用“海流”技术，可以满足英国20％～30％的能源需求。 这台试验样机的功率大约是300千瓦，但是将来的设备可以达到兆瓦级的发电功率。就整个欧洲而言，总共有100多个地方适合设置海能发电装置，总发电功率 将能够达到1．25万兆瓦，几乎相当于12座核电站的发电能力。
在未来5年，这一试验项目将发展成商业化的技术。估计通过海能发电的 电价在每千瓦时5～10欧分。巴尔德强调：“这个价位不算低得无可竞争，但是也不算高得离谱，以致让人觉得没有希望或者不值得继续开发这项技术。”巴尔德 解释说：“以实际眼光看，未来的能源供应就建立在各种可再生能源的组合上。”国际环保组织也认为，海能将是未来能源结构的一个重要组成部分。绿色和平组织 德国分部的能源专家特斯克指出：“‘海流’技术是风能发电技术的进一步发展。”尤其是对北大西洋沿岸国家来说，这项技术颇具吸引力。
相比之下，水流的能量密度要比空气的能量密度大得多，因此，规模较小的海能设备所能产生的电能跟规模较大的风车差不多。例如，为了产生1兆瓦的电能，风车的叶片直径必须达到55米左右，但是在水下，直径20米的叶片就已经足够了。
尽管如此，特斯克仍提醒道，这项新技术对海洋生物可能带来一定的威胁。他说，1兆瓦设备的叶片在水下转动时劈水的力量相当于10辆运动跑车的拉力。他强 调：“我们也必须研究海能发电设备对海洋生物可能产生的影响。”特别需要注意保护的是海洋哺乳类动物，例如鲸和海豹等，不要使它们受到伤害.