海洋是支撑人类发展的资源宝库和战略空间，开发海洋、利用海洋、保护海洋、经略海洋是事关人类生存和发展的重大议题。我国是海洋大国，也是能源大国。党的二十大报告作出“发展海洋经济，保护海洋生态环境，加快建设海洋强国”和“深入推进能源革命，加快规划建设新型能源体系”的战略部署。《“十四五”海洋经济发展规划》明确要求，优化海洋经济空间布局，加快构建现代海洋产业体系，着力提升海洋科技自主创新能力。海洋中蕴含着丰富的能源，海洋能源开发利用是发展海洋经济的重要组成部分，在加快建设海洋强国、能源强国等多重目标引领下，亟须统筹海洋能源开发、海洋经济发展和海洋生态保护，强化海洋能源资源科技创新，培育和发展海洋能源新质生产力，更好发挥海洋能源资源在保障能源安全和推动经济社会绿色发展的重要作用。
一、开发利用海洋能源资源是我国保障能源安全、加快推动能源绿色低碳转型的重要途径
海洋能源具有狭义和广义两种概念，狭义海洋能源指依附在海水中的通过物理过程接收、储存和散发的可再生能源，主要包括潮汐能、潮流能、波浪能、温差能、盐差能等。广义海洋能源除了包括狭义海洋能源外，还包含在海洋区域的各类风能、太阳能资源，以及海床下地层中埋存的石油、天然气、煤炭、天然气水合物等能源资源。
近年来，在全球能源绿色低碳转型的大趋势下，海洋能源在国际政治、经济、军事、科技竞争中的战略地位不断提升，美国、欧盟、英国等相继推出海洋能源新战略，创新发展各类海洋能源开发新技术，加快海洋能源资源开发利用步伐，海洋能源资源绿色开发和科技创新已成为国际海洋经济竞争和能源产业竞争的重要领域。我国的能源资源禀赋特点是“富煤贫油少气”，且“能源资源供应西多东少、能源需求东多西少”的供需逆向分布格局长期存在，衍生出油气资源安全风险多、中东部地区能源安全保障难度大等一系列问题挑战。推动海上能源资源规模化开发有望成为我国降低能源战略安全风险、优化能源供需格局、保障产业链供应链安全的重要途径。
一方面，海上油气资源开发利用是我国油气增储上产的重要增长极。我国海上油气资源潜力巨大、前景广阔。根据全国石油资源调查、国家气候中心等数据统计，我国海洋石油资源总量约392亿吨，海洋天然气资源量约53万亿立方米，天然气水合物远景资源量约800亿吨油当量。截至“十三五”末，我国累计探明海洋石油地质储量50亿吨、海洋天然气地质储量1.3万亿立方米。可见，我国海洋石油资源勘探处于高峰阶段前期，海洋天然气勘探仍处于早期阶段，海上油气勘探开发增长潜力很大。海上油气开发利用有望成为我国油气增产增供的重要接续来源之一，肩负着保障国家能源安全的重要使命。
另一方面，海上风电开发是我国沿海省份加速能源绿色低碳转型的重要抓手。我国拥有超过1.8万公里的大陆海岸线，可利用海域面积超过300万平方公里，近海风能资源丰富，深远海潜力巨大。根据中国气象局风能资源评价结果，我国近海5~25米、水深区50米高层风能资源潜力约2亿千瓦，5~50米、水深区70米高层风能资源潜力约5亿千瓦。东南沿海地区既是我国经济增长的重要引擎，也是能源电力的主要消费区，能源安全保障任务十分艰巨。但囿于风光资源禀赋和土地约束等因素，东部沿海地区陆上可再生能源开发潜力有限。随着技术快速进步和成本大幅下降，以海上风电为代表的海上可再生能源开发利用对于促进我国沿海及海岛经济社会发展、保障中东部地区能源安全具有重要的现实意义，将为优化沿海省份能源结构、提高区域能源自给率发挥积极作用。
二、我国海洋能源资源开发利用和技术产业创新取得积极进展
近年来，聚焦海洋高质量发展，我国持续加大海洋能源资源勘探开发力度，海洋科技创新能力稳步提升，海上油气勘探开发取得新突破，海上风电等海洋可再生资源开发增势迅猛，初步形成“陆海产业统筹、科技创新引领、绿色转型升级、产业集聚融合”的现代海洋产业发展新模式。
(一)海上油气资源勘探开发和技术产业创新成效显著
海上油气勘探开发取得新突破。近年来，我国坚持价值勘探理念，持续加大勘探开发力度，积极攻坚深层、超深层，拓展成熟区，探索超浅区，在新区、新领域、新层系上持续获得重大突破。一是南海东部油田取得勘探突破，在珠江口盆地接连获得番禺10-6、开平18-1、惠州26-6北油气田发现，持续扩大中深层储量规模。二是拓展渤海浅层规模岩性油藏勘探领域，成功评价秦皇岛27-3含油气构造，探明地质储量超过5 000万吨。三是先后于2017年、2020年在中国南海海域完成两轮可燃冰试采试验，攻克了深海浅软地层水平井钻采核心技术，实现了从探索性试采向试验性试采的重大跨越。
海上油气产量再创新高。我国持续加大海洋油气开发投资力度，积极推进重点项目建设。根据《中国海洋能源发展报告2023》统计，2023年我国海洋油气勘探开发投资同比增长近20%，海洋原油产量约6 220万吨，年产量超过2015年历史高点，新增产量360万吨，占2023年全国原油产量增量的60%以上，是中国原油产量增长的主力军。海洋天然气产量达238亿立方米，同比增加约20亿立方米，约占全国天然气产量增量的15%。随着陵水17-2、流花29-2气田相继建成投产，深水油气资源在油气产量中的贡献逐步提升。
海上油气开发技术创新迈上新台阶。随着海洋能源开发利用技术不断进步，我国海上油气勘探开发关键技术与核心装备取得重大进展，产业发展整体挺进深水区。自主研发了以“海洋石油981”为代表的3 000米深水半潜式钻井平台，海洋油气勘探开发实现水深3 000米的跨越。自主研发建造的全球首座10万吨级深水半潜式生产储油平台“深海一号”能源站顺利投产，首次采用了半潜式生产平台立柱储油技术，开创了深水油气开发新模式。自主研制“蓝鲸1号”“蓝鲸2号”超深水双钻塔半潜式平台，在南海成功试采可燃冰，助力海域天然气水合物开采技术取得突破。
(二)以海上风电为代表的海上可再生能源实现跨越式发展
海上风电开发利用规模快速增长。虽然我国海上风电起步较晚，但在产业政策引导、技术快速进步、产业链持续完善等因素拉动下，我国海上风电产业实现规模化集群化发展，已成长为全球最大的海上风电市场。根据国家能源局统计，截至2023年底，我国海上风电装机规模达到3 728万千瓦，稳居世界第一位。2014—2023年十年来，我国海上风电装机增长50余倍，实现跨越式发展。分省份看，江苏、广东两省海上风电处于领先地位，累计装机规模超过1 000万千瓦，山东、浙江近年来新增装机势头良好，福建、辽宁累计装机超过100万千瓦，上海、河北、天津、广西、海南等其他沿海省区也均有项目建成投运。
海上风电产业链产能与技术水平不断提升。在技术创新、成本下降等因素驱动下，我国海上风电装备制造与施工运维等产业链产能稳步提升，建立了勘测设计、整机制造、基础施工、风机吊装、专业运维等完整产业链，具备支持年装机容量数百万千瓦的能力。在关键技术上，我国自主研发制造的大容量海上风电机组超长叶片、漂浮式风电机组、长距离输电工程等一系列核心技术取得突破，呈现出海上风电机型迭代速度加快、大功率机组占比递增、项目建设成本逐步降低等特点。据中国风能行业协会统计，2023年我国新增海上风电并网机型以8~12兆瓦为主，整机进入10兆瓦时代。其中，金风科技16兆瓦机组成功吊装，中国海装、明阳智能18兆瓦机组研制成功，中国中车20兆瓦半直驱永磁风力发电机顺利下线，东方电气26兆瓦海上风电机组成功下线，风电机组最大容量已经迈入20兆瓦时代。
海上光伏等新技术新模式探索示范稳步推进。和海上风电相比，我国海上光伏、潮汐能、波浪能等其他可再生能源产业规模相对较小，仍处于探索示范向规模化利用的起步阶段，但也是未来东部沿海地区能源绿色低碳转型的重要方向。以海上光伏为例，据测算我国可安装海上光伏的海域面积约71万平方公里，按照千分之一的比例估算，装机规模潜力超过7 000万千瓦。当前，我国海上光伏已具备一定产业发展基础，各地方因地制宜、因情施策。其中，山东省海上光伏开发建设走在全国前列，已发布《山东省海上光伏建设工程行动方案》，并提出布局“环渤海”和沿黄海两个海上光伏基地，浙江、天津、福建、辽宁、上海等地也积极谋划海上光伏规模化发展。此外，我国潮流能、波浪能等海洋能技术取得明显进步，第一座潮汐光伏互补发电站在浙江并网，总装机容量10万千瓦，预计年发电量超过1亿千瓦时；首台自主研发的“南鲲”号兆瓦级漂浮式波浪能发电装置在广东珠海试运营，标志着我国兆瓦级波浪能发电技术正式进入工程应用阶段。
(三)海洋能源融合发展成为新亮点
随着我国海洋开发活动的快速发展，海域使用权成为限制海洋能源开发利用的关键要素之一，融合发展成为解决用海紧张问题、推动产业系统集成的创新选择。
一方面，“风光同场”海洋能源开发新模式逐渐成为发展趋势。在自然资源部完善用地用海要素保障等政策指引下，广东、海南、江苏、辽宁等省份陆续出台地方海域使用权立体分层设权文件，鼓励对海上风电用海进行立体设权，为融合发展提供了政策基础。2024年8月，上海发布《上海市“风光同场”海上光伏开发建设方案》，拟以“风光同场”的模式进行海上光伏规划布局，计划开发建设百万千瓦级海上光伏项目集群，加强技术与开发模式创新，实现海上光伏送出路由集约共用，减少海域及岸线资源占用。
另一方面，海上油气勘探开发和新能源融合开发进入实质性发展阶段。2023年，国家能源局发布《加快油气勘探开发与新能源融合发展行动方案（2023—2025年）》，提出实施海上清洁能源替代行动，大力推动油气勘探开发与新能源融合发展，统筹推进海上风电与油气勘探开发，形成海上风电与油气田区域电力系统互补供电模式，逐步实现产业融合发展。从项目实施情况看，2024年5月我国首个“双百”深远海漂浮式风电平台“海油观澜号”正式投产，装机容量7.25兆瓦，所发电力接入海上油气田群电网用于油气生产，达到100%绿电消纳，成为我国海洋油气与新能源融合发展的典范。
三、我国海洋能源进一步做大做强仍面临诸多挑战
当前，我国在海洋能源开发利用和技术装备创新等领域取得了积极发展，但在部分领域、关键环节仍与发达国家存在一定差距，勘探开发技术和海洋经略能力仍需进一步提高。
一是海上油气勘探工程核心技术装备仍与国际先进水平存在差距。我国已建立3 000米深水作业船队，在深水油气开发技术和装备国产化方面与国外先进水平差距逐渐缩小。但和处于第一梯队的欧美国家相比，水下生产设施、动力定位系统、电子元器件及特殊性能材料等部分高端产品仍依赖进口。此外，我国海工装备、船舶制造等行业多处在产业链加工制造环节，具备先进的集成制造、集成总装能力，但深水高端船舶和深水平台的自主设计能力仍显不足，“原创性”“颠覆性”技术创新还需加强。
二是海上风电部分关键设备稳定可靠性能仍需提升，深远海风电开发任重道远。从我国风电产业链来看，大部分设备已经逐步实现国产化，但国产的部分主轴轴承、变流器等关键设备在精度保持性、性能稳定性、寿命及可靠性等方面还有待长时间运行验证，部分通用技术、底层软件仍需进口。另外，与近海相比，深远海水深、浪高、风大，存在强涌浪、台风等极端条件，对勘探开发、施工运维、换流站设计、电力输送等提出更高要求，且随着我国风电技术进入“无人区”，也会出现很多无先例可循、无标准可依的新技术风险点。
三是海上光伏、潮流能等其他海洋能源技术仍有诸多难题待攻克。一方面，和陆上光伏、海上风电相比，我国海上光伏发展起步较晚，尽管发展前景和潜力十分可观，但仍面临成本、技术、环境等一系列挑战。如，渤海部分区域近岸漂浮式光伏项目需要克服冰期等不利因素，深远海漂浮式海上光伏需要攻克极端风浪、潮流等恶劣条件以及深海电缆输送等稳定运行问题。另一方面，受技术水平、成本高企、经验不足等因素影响，我国潮汐能、波浪能等海洋能开发利用仍处于初级阶段，总体发展规模较小，距离商业化、规模化发展仍有一定距离。
四、加快科技创新进一步推动海洋能源资源高质量发展
创新是引领发展的第一动力，是推动海洋资源开发保护的关键动能。针对我国海上能源资源开发面临的诸多挑战，宜在强化资源统筹、补齐基础短板、增加技术优势、强化应用能力、实现自主可控等方面下功夫，不断提高海洋能源绿色开发技术创新水平和装备制造产业能力。
一是强化海洋资源开发管理统筹协调。及时开展全国海洋资源调查并形成定期调查制度，查清我国海洋自然资源和生态环境家底。加强海洋和海岸带国土空间管控，强化能源基础设施开发与航运、军事、生态等协调，逐步形成并完善海域海岛海岸线全覆盖、用海行业与用海方式相结合的用途管制体系与制度。建立健全立体海洋监测、环境保护和应急救援体系，实现海洋大数据的高效利用，为海洋能源绿色勘探开发提供“智慧大脑”，为陆海统筹的海洋环境保护路径和现代海洋治理体系提供技术支持。
二是持续加大关键环节科技攻关力度。与发达海洋国家相比，我国战略性、基础性、颠覆性的海洋科技创新能力还有差距，原创性和高附加值创新成果较少，核心技术与关键共性技术仍需进一步突破。要聚焦海上油气勘探开发、深远海风电及海上光伏开发等“卡脖子”环节和“无人区”领域，开展海洋资源开发保护关键核心技术攻关，加强半潜式生产平台关键技术和深水立管与管线研究，完善自主可控的3 000米水深级深远海油气勘探开发技术体系、作业能力和安全运维体系，提升完善深远海天然气勘探开发装备水平和产业配套能力，强化大容量风电机组叶片、齿轮箱、发电机等核心部件自主研发和可靠运行能力，着力突破海洋能源核心装备和关键技术瓶颈。
三是建立健全海洋能源科技创新体系。加强海洋能源资源科技创新顶层设计和统筹布局，构建以企业为主体、市场为导向、产学研用深度融合的协同创新体系。加强海洋领域国家实验室、全国重点实验室等国家科技力量布局，推进国家海洋综合试验场建设及高效运行，提高海洋科技成果转移转化成效。依托重大能源工程推进科技创新和成果转化，持续完善央地、政企、校企、院所等多元联动的重大技术装备协同攻关发展模式。
来源：原刊于《科技中国》2024年第10期
作者：高虎，中国宏观经济研究院能源研究所研究员；李海，中国宏观经济研究院能源研究所助理研究员
