【摘要】海洋是人類賴以生存的資源寶庫(kù)，是地球上最大的活躍碳庫(kù)，開發(fā)海洋、利用海洋、保護(hù)海洋、經(jīng)略海洋是事關(guān)人類生存和發(fā)展的重大議題，也是建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)的根本要求。在能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的大趨勢(shì)和“雙碳”目標(biāo)引領(lǐng)下，海洋油氣成為重要的能源增長(zhǎng)極，海洋可再生資源是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)最重要的接續(xù)之一，海洋碳封存具有巨大的潛力。近年來，聚焦海洋高質(zhì)量發(fā)展，我國(guó)海洋科技創(chuàng)新能力穩(wěn)步提升，海洋油氣開發(fā)力度持續(xù)增強(qiáng)，海上風(fēng)電等海洋可再生資源開發(fā)增長(zhǎng)迅猛，大洋海底礦藏從資源探測(cè)向試驗(yàn)性開發(fā)轉(zhuǎn)變，傳統(tǒng)海洋產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步發(fā)展，初步形成“陸海產(chǎn)業(yè)融合、科技創(chuàng)新引領(lǐng)、綠色轉(zhuǎn)型提升、產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展”的現(xiàn)代海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展新模式，海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，海洋經(jīng)濟(jì)總體上保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。加快建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)，保障能源安全，實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，需要統(tǒng)籌海洋能源開發(fā)、海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展和海洋生態(tài)保護(hù)，推動(dòng)海洋資源合理開發(fā)、海洋能源綠色低碳轉(zhuǎn)型，著力建設(shè)現(xiàn)代海洋產(chǎn)業(yè)體系，強(qiáng)化創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、加快構(gòu)建海洋能源資源綠色開發(fā)技術(shù)體系。
【關(guān)鍵詞】海洋油氣 海上風(fēng)電 海底礦藏 海洋碳匯 海洋經(jīng)濟(jì) 海洋工程 綠色低碳 能源轉(zhuǎn)型
【中圖分類號(hào)】P74 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
【DOI】10.16619/j.cnki.rmltxsqy.2022.17.002
【作者簡(jiǎn)介】周守為，中國(guó)工程院院士，第九屆中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)副主席，油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任。研究方向?yàn)楹Ｑ笥蜌忾_發(fā)工程。主要著作有《海上油田高效開發(fā)新模式探索與實(shí)踐》《中國(guó)海洋石油高新技術(shù)與實(shí)踐》等。李清平，教授級(jí)高工，中海油研究總院水合物和海洋資源戰(zhàn)略研究中心總師，天然氣水合物國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室常務(wù)副主任。研究方向?yàn)榱鲃?dòng)安全保障技術(shù)、水下生產(chǎn)系統(tǒng)、天然氣水合物開發(fā)。主要著作有《深水流動(dòng)安全保障技術(shù)》（編著）等。
引言
海洋是人類資源的寶庫(kù)和科技創(chuàng)新的前沿，是人類未來發(fā)展的新疆域，是我國(guó)與世界合作共贏的新空間。21世紀(jì)，海洋在國(guó)際政治、經(jīng)濟(jì)、軍事、科技競(jìng)爭(zhēng)中的戰(zhàn)略地位不斷提升，美國(guó)、歐盟、英國(guó)、日本、俄羅斯等國(guó)相繼推出海洋新戰(zhàn)略和新技術(shù)，加快其對(duì)海洋能源資源的開發(fā)利用步伐。早在20世紀(jì)80年代初，圍繞海洋油氣等能源開發(fā)利用，歐美即啟動(dòng)了“海王星”“海神號(hào)”等深海大洋的大科學(xué)計(jì)劃，不斷擴(kuò)展海洋能源開發(fā)力度和海洋空間利用范圍。
在全球能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的大趨勢(shì)和“雙碳”目標(biāo)引領(lǐng)下，海洋能源資源綠色開發(fā)科技創(chuàng)新正在成為國(guó)際海洋競(jìng)爭(zhēng)的核心環(huán)節(jié)。海洋油氣開發(fā)技術(shù)創(chuàng)新對(duì)于保障全球能源供給戰(zhàn)略意義重大；海洋風(fēng)能等可再生能源開發(fā)技術(shù)創(chuàng)新對(duì)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)、能源轉(zhuǎn)型現(xiàn)實(shí)意義重大；大洋海底礦產(chǎn)資源開發(fā)科技創(chuàng)新對(duì)清潔能源儲(chǔ)能等技術(shù)發(fā)展具有重大戰(zhàn)略價(jià)值；實(shí)現(xiàn)海洋能源資源的合理有效開發(fā)利用、推動(dòng)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型，已經(jīng)成為世界各大國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成，做大做強(qiáng)海洋經(jīng)濟(jì)機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。
黨的十八大報(bào)告首次提出“建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)”，“要提高海洋資源開發(fā)能力，發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)，保護(hù)海洋生態(tài)環(huán)境，堅(jiān)決維護(hù)國(guó)家海洋權(quán)益”[1]。黨的十九大作出“堅(jiān)持陸海統(tǒng)籌，加快建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)”[2]的戰(zhàn)略部署。當(dāng)前，我國(guó)正處于進(jìn)入全球海洋科技競(jìng)爭(zhēng)格局第二梯隊(duì)的發(fā)展階段，實(shí)現(xiàn)了1500米超深水大氣田的自主開發(fā)，海上風(fēng)能新增裝機(jī)容量位列全球第一，大洋礦藏資源調(diào)查取得實(shí)質(zhì)進(jìn)展，首個(gè)海上二氧化碳封存項(xiàng)目正式啟動(dòng)，初步形成“陸海產(chǎn)業(yè)融合、科技創(chuàng)新引領(lǐng)、綠色轉(zhuǎn)型提升、產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展”的現(xiàn)代海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展新模式。然而，盡管我國(guó)已成為全球海洋科技創(chuàng)新能力格局中的新興力量，但我國(guó)海洋科技能力仍面臨滿足重大內(nèi)生需求和有效應(yīng)對(duì)國(guó)際形勢(shì)變化外部壓力的雙重嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
本文圍繞能源安全和能源轉(zhuǎn)型，基于對(duì)海洋油氣、海洋風(fēng)電等可再生資源、大洋礦藏以及海洋碳封存等開發(fā)利用現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)的分析，提出應(yīng)充分發(fā)揮海洋在保障能源安全和能源綠色低碳轉(zhuǎn)型中的作用，加快構(gòu)建海洋能源資源綠色開發(fā)技術(shù)和裝備體系，形成海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略科技力量。
海洋能源資源勘探開發(fā)利用與能源轉(zhuǎn)型
進(jìn)入21世紀(jì)，海洋油氣開發(fā)創(chuàng)新技術(shù)日新月異，成為油氣增儲(chǔ)上產(chǎn)主力；海上風(fēng)能等海洋可再生資源的開發(fā)利用、海洋碳封存等創(chuàng)新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，促使海洋能源綠色低碳轉(zhuǎn)型穩(wěn)步推進(jìn)，海洋能源的開發(fā)利用正在全球能源轉(zhuǎn)型中發(fā)揮著越來越重要的作用。主要特點(diǎn)如下：
一是海洋油氣成為全球重要的能源基地和科技創(chuàng)新前沿。全球大型油氣發(fā)現(xiàn)和產(chǎn)量增量主要來自海洋，海洋油氣資源勘探開發(fā)水深記錄達(dá)到2943米，深水成為油氣增儲(chǔ)上產(chǎn)的主力，全球97%的天然氣水合物賦存在海洋深水區(qū)，海洋天然氣水合物試采實(shí)現(xiàn)零的突破，海洋油氣特別是海洋天然氣開發(fā)成為能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要組成。
二是以海上風(fēng)電為主的海洋可再生能源展示了強(qiáng)勁的發(fā)展動(dòng)力，成為全球風(fēng)電發(fā)展的重要方向、能源綠色轉(zhuǎn)型的核心要素。從2010年到2020年，全球海上風(fēng)電年均增長(zhǎng)速度近30%，[3]深遠(yuǎn)海漂浮式風(fēng)電技術(shù)快速發(fā)展，海上風(fēng)能等海洋可再生能源在促進(jìn)跨行業(yè)合作和能源低碳轉(zhuǎn)型中發(fā)揮著越來越獨(dú)特的作用。
三是深海采礦技術(shù)的研發(fā)投入和產(chǎn)出進(jìn)入了快速增長(zhǎng)期，有望為清潔能源開發(fā)所需的多金屬提供有效供給。大洋海底多金屬結(jié)核礦藏進(jìn)入試驗(yàn)性開發(fā)階段。海底結(jié)核礦銅、鎳、鈷等是清潔能源儲(chǔ)能單元重要元素的潛在來源，這些領(lǐng)域呈現(xiàn)明顯的產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)研究的發(fā)展結(jié)構(gòu)。
四是海洋在“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)路徑中扮演著越來越重要的角色，數(shù)字化、智能化、碳中和等引領(lǐng)未來海洋能源勘探開發(fā)技術(shù)的發(fā)展方向。
世界海洋科技的發(fā)展和競(jìng)爭(zhēng)，正發(fā)生著“從水面到水下、從淺海到深海、從近海到大洋、從自動(dòng)化到智能化”的快速變化，“以深制淺”“以深帶淺”成為國(guó)際海洋技術(shù)發(fā)展重要而鮮明的特征，綠色低碳成為海洋資源開發(fā)和科技發(fā)展的根本遵循。
海洋油氣成為全球能源重要基地和科技創(chuàng)新前沿。世界海洋石油工業(yè)始于20世紀(jì)40年代，20世紀(jì)80年代以來，海洋石油勘探開發(fā)技術(shù)加速發(fā)展，海洋油氣勘探開發(fā)步伐不斷加快，2016年海洋油氣產(chǎn)量占全球油氣總產(chǎn)量四分之一以上。
全球海洋油氣開發(fā)現(xiàn)狀：
一是海洋石油特別是深水油氣成為全球油氣儲(chǔ)量、產(chǎn)量的主要增長(zhǎng)點(diǎn)。21世紀(jì)全球油氣重大發(fā)現(xiàn)主要集中在海洋，特別是大西洋兩岸的深水海域。目前全球已發(fā)現(xiàn)深水油氣田1178個(gè)，大型油氣田中有56個(gè)位于深水區(qū)、12個(gè)位于超深水區(qū)。如圖1所示，近10年來，全球約65%～77%的新增油氣儲(chǔ)量來自海洋，全球年新增可采儲(chǔ)量40%以上來自深海，其中2012年高達(dá)近70%。海洋石油成為全球石油儲(chǔ)產(chǎn)量最重要的接續(xù)之一。
二是深海資源戰(zhàn)略潛力巨大，各國(guó)大力提升勘探開發(fā)高技術(shù)能力。隨著歐美等國(guó)海洋大科學(xué)計(jì)劃的實(shí)施，深水勘探開發(fā)技術(shù)和裝備不斷創(chuàng)新，形成了被動(dòng)大陸邊緣深水區(qū)油氣成藏理論和勘探技術(shù)、建立了3000米超深水勘探、鉆完井、工程作業(yè)重大裝備體系及開發(fā)工程技術(shù)體系，研發(fā)了深水半潛式生產(chǎn)平臺(tái)、單立柱浮筒式平臺(tái)、張力腿平臺(tái)等深水浮式生產(chǎn)設(shè)施；新型浮式裝置，如浮式液化天然氣生產(chǎn)儲(chǔ)卸裝置、浮式鉆井生產(chǎn)儲(chǔ)卸油裝置等不斷涌現(xiàn)；創(chuàng)新了水下增壓、水下分離等生產(chǎn)裝備。目前全球深水鉆探水深記錄為3400米，已投產(chǎn)海上油氣田水深記錄達(dá)2943米，浮式設(shè)施最大作業(yè)水深達(dá)2896米。
三是深水天然氣水合物海上試采實(shí)現(xiàn)零的突破，有望成為天然氣綠色能源的接續(xù)。據(jù)美國(guó)能源部估測(cè)，海洋天然氣水合物資源量占全球的97%。20世紀(jì)70年代以來，沿海30多個(gè)國(guó)家地區(qū)相繼開展了天然氣水合物資源勘探開發(fā)科學(xué)計(jì)劃，2013年日本在全球首次實(shí)施了海洋天然氣水合物試采，2017年日本再次進(jìn)行了兩次試采，目前美國(guó)、日本制定了于2030年前后進(jìn)行規(guī)模性生產(chǎn)的時(shí)間表。
四是傳統(tǒng)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型、智能化和數(shù)字化成為海洋油氣工業(yè)發(fā)展的方向。數(shù)字孿生技術(shù)從北海油氣田擴(kuò)展到全球各大海域，完整性管理技術(shù)將成為保障海上油氣田運(yùn)維的重要手段，智能制造、低碳零碳海洋油氣生產(chǎn)將成為下一個(gè)目標(biāo)[4]。
我國(guó)海洋油氣開發(fā)現(xiàn)狀：
我國(guó)海洋石油工業(yè)起步于20世紀(jì)50年代，經(jīng)歷了引進(jìn)消化、集成創(chuàng)新、自主研發(fā)、自立自強(qiáng)等四個(gè)發(fā)展階段（見圖2）。2013年至今，我國(guó)石油天然氣新增產(chǎn)量的72%來自海洋；2020年全年，我國(guó)海洋石油實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)油氣總產(chǎn)量6530萬噸油當(dāng)量，創(chuàng)歷史新高。[5]2019年、2020年和2021年，海洋原油在國(guó)內(nèi)原油增產(chǎn)量中占比分別為56%、83%和79%（見圖3）。“國(guó)內(nèi)原油增產(chǎn)關(guān)鍵在海上，海上原油增產(chǎn)關(guān)鍵在海油”已成為石油行業(yè)共識(shí)。同時(shí)，我國(guó)海上原油資源前景廣闊，南海深水遠(yuǎn)景資源量約240～300億萬噸油當(dāng)量，天然氣水合物遠(yuǎn)景資源量約744億噸油當(dāng)量，因此海上油氣生產(chǎn)已成為并將在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)成為我國(guó)油氣增產(chǎn)的主要來源和重要能源增長(zhǎng)極，肩負(fù)著保障國(guó)家能源安全的重要使命。
目前我國(guó)海上油氣開發(fā)主要成就如下：一是建立了深水重大裝備作業(yè)船隊(duì)。建立了以深水12纜地震采集船、深水半潛式鉆井平臺(tái)、深水起重鋪管船等為代表的3000米深水工程作業(yè)船隊(duì)，最大鉆探水深2480米。2014年，首次自主鉆探發(fā)現(xiàn)首個(gè)自營(yíng)深水氣田（水深1520米）——陵水17-2氣田，后陸續(xù)發(fā)現(xiàn)陵水18-1、陵水25-1等大型深水油氣田。
二是建成我國(guó)國(guó)內(nèi)最大原油生產(chǎn)基地，初步建立深水油氣田勘探開發(fā)技術(shù)體系。2021年，我國(guó)最大海上油田——中國(guó)海油渤海油田原油產(chǎn)量達(dá)到3013.2萬噸，成為我國(guó)第一大原油生產(chǎn)基地。同年，我國(guó)自營(yíng)勘探開發(fā)的首個(gè)1500米超深水大氣田“深海一號(hào)”在海南島東南陵水海域正式投產(chǎn)，標(biāo)志著中國(guó)海洋石油勘探開發(fā)能力全面進(jìn)入“超深水時(shí)代”。該油田初步建立了1500米深水油氣田勘探開發(fā)技術(shù)體系（見圖4），包括自主建立的深水勘探技術(shù)體系、深水鉆完井及工程試驗(yàn)技術(shù)以及設(shè)計(jì)、建造和關(guān)鍵裝備國(guó)產(chǎn)化，還有全球首次提出、采用并建造的十萬噸級(jí)半潛式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油平臺(tái)——“深海一號(hào)”和水下生產(chǎn)回接系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新。
三是我國(guó)在海域天然氣水合物勘探試采領(lǐng)域取得了顯著成效。2019年，我國(guó)依托自主技術(shù)和裝備成功獲取1720米超深水全層段代表性水合物樣品，2017、2020年成功實(shí)施3次海洋天然氣水合物試采，提出了深部油氣、天然氣水合物等多氣源綜合勘探、聯(lián)合開發(fā)技術(shù)策略，代表全球深海多氣源多資源協(xié)同開發(fā)的方向[6]。
海洋油氣的發(fā)展趨勢(shì)：
未來10～20年，全球能源需求將繼續(xù)呈持續(xù)增長(zhǎng)趨勢(shì)，石油與天然氣仍將是未來全球一次能源消費(fèi)的主體，油氣勘探開發(fā)技術(shù)重點(diǎn)向復(fù)雜環(huán)境、提質(zhì)增效、智能清潔等方向發(fā)展。
海洋油氣勘探開發(fā)技術(shù)發(fā)展整體趨勢(shì)是，從構(gòu)造油氣藏向巖性地層油氣藏、從中淺層向深層－超深層、從淺水區(qū)向遠(yuǎn)海深水－超深水區(qū)轉(zhuǎn)變；從常規(guī)油氣向非常規(guī)油氣（天然氣水合物、致密油氣等）擴(kuò)展，海洋天然氣將在能源轉(zhuǎn)型中扮演重要角色；深遠(yuǎn)海油氣田勘探開發(fā)工程技術(shù)及裝備研發(fā)、數(shù)字化、智能化和零碳油氣田開發(fā)技術(shù)與裝備、多資源多能源協(xié)同開發(fā)將成為未來主要發(fā)展方向。
海上風(fēng)電成為全球風(fēng)電發(fā)展的重要方向，可再生能源是能源轉(zhuǎn)型重要組成。在“雙碳”目標(biāo)背景下，全球能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中化石能源占比將從2020年的80%降低到2050年的20%左右（見圖5），太陽能、風(fēng)能等可再生能源在全球能源需求結(jié)構(gòu)中占比不斷提升（見圖6）；2021年，我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中化石能源占比為84%，預(yù)計(jì)2030年降到75%，2050年降到40%以下，2060年降至20%以下（見圖7），同時(shí)太陽能、風(fēng)能等比例將顯著提升（見圖8）。
全球海上風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀：
海上風(fēng)能具有開發(fā)潛力大、可持續(xù)利用、綠色清潔等優(yōu)勢(shì)，正在成為世界風(fēng)電發(fā)展的重要方向，其發(fā)展態(tài)勢(shì)主要呈現(xiàn)以下特點(diǎn)：
一是海上風(fēng)電呈現(xiàn)高速發(fā)展態(tài)勢(shì)。從2010年到2020年，全球海上風(fēng)電年均增長(zhǎng)速度近30%，到2020年年底，全球已投運(yùn)的海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到35.2GW，占全球風(fēng)電總裝機(jī)容量的5%，其中2020年海上風(fēng)電新增裝機(jī)容量為6.07GW，占新增風(fēng)電裝機(jī)容量的7%。截至2020年底，歐洲仍是全球最大的海上風(fēng)電市場(chǎng)，占全球海上風(fēng)電裝機(jī)總量的70%；亞洲累計(jì)裝機(jī)容量已超過10GW，成為全球第二大海上風(fēng)電市場(chǎng)；英國(guó)是全球海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量最大的國(guó)家，而中國(guó)海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量已超德國(guó)，位居世界第二。
二是深遠(yuǎn)海浮式風(fēng)電成為未來發(fā)展方向。海上風(fēng)電的建設(shè)選址向著水深更深、離岸更遠(yuǎn)的海域發(fā)展，漂浮式風(fēng)機(jī)日漸增多。2009年，世界上第一臺(tái)MW級(jí)浮動(dòng)式海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組由挪威Equinor公司并網(wǎng)，兆瓦級(jí)浮式風(fēng)電技術(shù)在歐洲和亞洲通過測(cè)試。然而，截至2020年，全球共安裝浮式海上風(fēng)電僅73.33MW，僅占風(fēng)電裝機(jī)總量的0.1%。當(dāng)前，英國(guó)、葡萄牙、日本、挪威和法國(guó)是前五大浮式風(fēng)力發(fā)電總裝機(jī)市場(chǎng)。隨著2020年歐洲和亞洲各國(guó)陸續(xù)宣布浮式海上風(fēng)電發(fā)展目標(biāo)，大型石油公司紛紛將浮式風(fēng)電作為其實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型和凈零目標(biāo)戰(zhàn)略的重要組成。預(yù)計(jì)2025年歐洲浮式海上風(fēng)電裝機(jī)容量將占全世界的68.2%，位列第一，其次是亞洲（占比為21.4%）和北美（占比為10.4%）；預(yù)測(cè)未來十年，浮式海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量將增加到16.5GW，占風(fēng)電裝機(jī)總量的6.1%，韓國(guó)、日本、挪威、法國(guó)和英國(guó)將成為前五大浮式風(fēng)電市場(chǎng)。
三是以海上風(fēng)電為主的海洋可再生資源將在能源低碳轉(zhuǎn)型中扮演重要角色。《歐洲2010—2050年海洋能路線圖》提出歐盟海洋能開發(fā)目標(biāo)，即到2050年其海上風(fēng)電接近188GW（預(yù)計(jì)占?xì)W盟電力總消費(fèi)的15%）。海洋風(fēng)能、潮汐能、波浪能等可再生能源在西歐、北歐各國(guó)的發(fā)展，已經(jīng)在一定程度上改變了當(dāng)?shù)啬茉唇Y(jié)構(gòu)。預(yù)計(jì)到2025年，全球海上風(fēng)電的年新增裝機(jī)量將超過20GW，其在全球新增裝機(jī)容量中的份額將提高到20%；到2030年，全球海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量將達(dá)到270GW；據(jù)國(guó)際可再生能源機(jī)構(gòu)（International Renewable Energy Agency, IRENA）預(yù)測(cè)，未來海上風(fēng)電有望保持高速發(fā)展態(tài)勢(shì)，2050年世界海上風(fēng)電裝機(jī)容量可達(dá)1000GW。
我國(guó)海上風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀：
我國(guó)擁有超過1.8×104km的大陸海岸線，可利用海域面積超過3×106km2，海上風(fēng)能開發(fā)利用對(duì)于促進(jìn)我國(guó)沿海及海島經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、保障深遠(yuǎn)海開發(fā)等具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。近年來，我國(guó)海上風(fēng)電發(fā)展迅速，裝機(jī)容量不斷提升，2021年，我國(guó)海上風(fēng)電新增裝機(jī)容量達(dá)到世界第一。我國(guó)發(fā)展海上風(fēng)電優(yōu)勢(shì)巨大，主要包括以下幾方面：
一是我國(guó)近海風(fēng)能資源豐富，深遠(yuǎn)海潛力巨大。根據(jù)中國(guó)氣象局對(duì)我國(guó)風(fēng)能資源的詳查和評(píng)價(jià)結(jié)果，我國(guó)近海5～25米、水深區(qū)50米高層風(fēng)能資源儲(chǔ)備約為2億千瓦，5～50米水深區(qū)70米高層風(fēng)能資源儲(chǔ)備約為5億千瓦，各沿海區(qū)域風(fēng)能資源較豐富。我國(guó)海上風(fēng)能資源分布情況總體是，東南沿海及其島嶼屬于最大風(fēng)能資源區(qū)，遼東半島沿海屬于大風(fēng)能資源區(qū)，南海海域遼闊，其深遠(yuǎn)海年平均風(fēng)速可達(dá)9米／秒以上，具有開發(fā)深遠(yuǎn)海風(fēng)電的巨大潛力。
二是近年來我國(guó)以海上風(fēng)電為代表的可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。近年來，我國(guó)海上風(fēng)電保持了快速發(fā)展勢(shì)頭，根據(jù)國(guó)家能源局統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2021年，我國(guó)海上風(fēng)電并網(wǎng)容量達(dá)到10.42GW，裝機(jī)容量躍居世界第二位。全球風(fēng)能理事會(huì)（Global Wind Energy Council, GWEC）相關(guān)統(tǒng)計(jì)表明：我國(guó)海上風(fēng)電年平均利用小時(shí)數(shù)約為2500h，比陸上風(fēng)電高出約500h。2021年6月，我國(guó)裝機(jī)規(guī)模最大的江蘇如東海上風(fēng)電項(xiàng)目建成投運(yùn)，總裝機(jī)容量為700MW，實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)第一個(gè)批量化、規(guī)模化應(yīng)用5MW級(jí)國(guó)產(chǎn)機(jī)組海上風(fēng)電場(chǎng)的自主建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了一級(jí)部件100%國(guó)產(chǎn)、所有元器件級(jí)零件國(guó)產(chǎn)化率超過95%。
三是我國(guó)大型風(fēng)機(jī)葉片設(shè)計(jì)和制造已經(jīng)躋身世界先進(jìn)水平。我國(guó)海上風(fēng)能1.5～5.5MW級(jí)風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)品技術(shù)已經(jīng)成熟，并大批量生產(chǎn)應(yīng)用，風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備技術(shù)可利用率達(dá)到98%；5.5～7MW級(jí)風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)品技術(shù)基本成熟，并批量生產(chǎn)應(yīng)用，風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備技術(shù)可利用率達(dá)到95%。
海上風(fēng)電發(fā)展與研究方向：
隨著技術(shù)進(jìn)步，海上風(fēng)能平準(zhǔn)化度電成本（Levelized Cost of Energy, LCOE）將大幅下降并因此成為最具競(jìng)爭(zhēng)力的清潔能源之一，海上風(fēng)能在促進(jìn)跨行業(yè)合作和實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)方面將發(fā)揮越來越獨(dú)特的作用，成為傳統(tǒng)石油天然氣行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型最重要的接續(xù)資源之一。為了適應(yīng)深遠(yuǎn)海風(fēng)電發(fā)展，當(dāng)前全球海上風(fēng)電研究的熱點(diǎn)一是兆瓦及以上大功率深遠(yuǎn)海漂浮式風(fēng)機(jī)研制及配套技術(shù)裝備；二是深遠(yuǎn)海大容量裝機(jī)規(guī)模漂浮式風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)、海上發(fā)輸電裝備、并網(wǎng)技術(shù)裝備；三是風(fēng)電制氫、風(fēng)光電協(xié)同技術(shù)和裝備。為了適應(yīng)深遠(yuǎn)海風(fēng)電發(fā)展，全世界海上風(fēng)電發(fā)輸電裝置技術(shù)主要向著大功率風(fēng)機(jī)、大容量裝機(jī)規(guī)模漂浮式風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)和并網(wǎng)方向發(fā)展，其配套海上發(fā)輸電裝備技術(shù)將成為未來深遠(yuǎn)海風(fēng)電發(fā)展研究熱點(diǎn)。
深海礦產(chǎn)資源勘探開發(fā)有望為清潔能源開發(fā)提供核心元素。根據(jù)國(guó)際能源署（International Energy Agency, IEA）2021年報(bào)告，預(yù)估2020年到2040年在規(guī)定政策場(chǎng)景下，全球電動(dòng)汽車和電池儲(chǔ)存的礦物需求將分別增長(zhǎng)近9倍和18倍，清潔能源技術(shù)發(fā)展所依賴的銅、鎳、鈷和稀土等元素供給亟需滿足，深海大洋礦物資源成為全球關(guān)注焦點(diǎn)之一。
全球海底礦藏資源現(xiàn)狀：
一是深海大洋蘊(yùn)藏的礦產(chǎn)資源種類多、儲(chǔ)量大，具有巨大的開發(fā)利用前景。以備受關(guān)注的多金屬結(jié)核、多金屬硫化物與富鈷結(jié)殼為例（見圖9），相對(duì)于陸地儲(chǔ)量，僅東太平洋CC區(qū)的鈷儲(chǔ)量就為陸地儲(chǔ)量的3.4～6倍，鎳儲(chǔ)量為陸地儲(chǔ)量的1.8～3倍，銅儲(chǔ)量為0.2～0.3倍。開展深海礦產(chǎn)資源勘探與開發(fā)是應(yīng)對(duì)礦物資源危機(jī)的有效途徑。
二是深海大洋礦產(chǎn)資源開發(fā)競(jìng)爭(zhēng)激烈，其本質(zhì)是技術(shù)實(shí)力的較量。截至2019年底，國(guó)際海底管理局（International Seabed Authority, ISA）共批準(zhǔn)21個(gè)國(guó)家的31個(gè)勘探合同申請(qǐng)，多金屬結(jié)核最為富集和潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值最高的中北太平洋優(yōu)質(zhì)礦區(qū)已基本分配完畢，20世紀(jì)70年代，以由美、日、加、德等國(guó)財(cái)團(tuán)組成的海洋管理公司（Ocean Management Incorporated, OMI）為代表的國(guó)際海洋采礦財(cái)團(tuán)已完成5500m水深的多金屬結(jié)核采礦技術(shù)驗(yàn)證，發(fā)達(dá)國(guó)家擁有深海采礦技術(shù)輸出以及采礦技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則制定能力，目前占據(jù)了深海礦產(chǎn)資源開發(fā)制高點(diǎn)。
我國(guó)海底礦藏資源現(xiàn)狀：
我國(guó)銅、鎳、鈷的全球儲(chǔ)量占有率分別僅為3%、3%、1%。[7]作為全球第二大經(jīng)濟(jì)體，我國(guó)銅、鎳、鈷消費(fèi)量均超出全球的40%，對(duì)外依存度均超70%，因此不管從全球資源視角還是從我國(guó)自身經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展需要出發(fā)，深海大洋礦產(chǎn)資源開發(fā)利用戰(zhàn)略意義重大。我國(guó)于20世紀(jì)80年代啟動(dòng)深海資源調(diào)查工作，在全球三大洋深海資源勘查的戰(zhàn)略布局已形成，在國(guó)際海底區(qū)域擁有3種資源5塊礦區(qū)，是世界上擁有勘探礦區(qū)種類最齊全、數(shù)量最多的國(guó)家，基本完成了常規(guī)技術(shù)裝備體系化建設(shè)，是少數(shù)具備超大水深探測(cè)能力的國(guó)家之一，在深海礦產(chǎn)資源“勘探、開采、環(huán)保”的部分技術(shù)領(lǐng)域達(dá)到“并跑”水平，為未來深海礦產(chǎn)資源商業(yè)開發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
海底礦藏資源研究熱點(diǎn)：
目前國(guó)際在深海采礦領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)主要集中在船舶平臺(tái)、采礦系統(tǒng)及環(huán)境保護(hù)三個(gè)方面。船舶平臺(tái)方面熱點(diǎn)包括專業(yè)采礦船、導(dǎo)航系統(tǒng)、動(dòng)力供給等技術(shù)；采礦系統(tǒng)方面包括集礦車、提升系統(tǒng)、傳輸管道、控制系統(tǒng)、動(dòng)力支持等；環(huán)境保護(hù)方面包括生物多樣性、海底環(huán)境基線、遙感監(jiān)測(cè)等。
海洋碳封存潛力巨大。海洋作為全球氣候系統(tǒng)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是地球上最大的碳庫(kù)，全球海洋蓄積的碳總量達(dá)到39×1012t，占全球碳總量的93%。海洋碳庫(kù)的存儲(chǔ)能力是大氣的53倍，是陸地生態(tài)系統(tǒng)的20倍，全球海洋每年從大氣吸收CO2約20億噸，同時(shí)海洋還具有巨大的綠色資源開發(fā)空間以及海域空間利用價(jià)值，能夠?yàn)閷?shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)作出更大貢獻(xiàn)[8]。
目前海洋碳匯主要表現(xiàn)為兩種形式：海洋生態(tài)系統(tǒng)的自我固碳循環(huán)和海洋能源低碳開發(fā)利用及固碳行為，其中地質(zhì)封存具有廣闊的應(yīng)用前景。從1996年起，挪威開始依托海上油氣田進(jìn)行海洋CO2咸水層封存、CO2提高采收率以及廢棄地質(zhì)構(gòu)造CO2動(dòng)態(tài)封存。全球海上CO2封存區(qū)域分布如圖10所示，主要包括挪威、日本及中國(guó)。歐美等國(guó)已將海洋CO2封存作為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的主要路徑（見圖11）。
我國(guó)海洋面積廣大，海上盆地地質(zhì)條件優(yōu)于陸上，具有很好的儲(chǔ)層物性和均質(zhì)性，封存條件較好，海上豐富的油氣資源為二氧化碳地質(zhì)利用技術(shù)的實(shí)現(xiàn)提供條件。初步評(píng)估，我國(guó)現(xiàn)有海上油田通過實(shí)施CO2驅(qū)油技術(shù)可實(shí)現(xiàn)高達(dá)3.4億噸的CO2埋存量，預(yù)計(jì)到2030年可增至5.6億噸。相關(guān)路徑一是注入咸水層或利用廢棄地質(zhì)構(gòu)造，進(jìn)行海洋CO2的動(dòng)態(tài)封存；二是將CO2注入海底天然氣水合物賦存區(qū)域，實(shí)現(xiàn)天然氣水合物的安全高效開采和CO2長(zhǎng)期穩(wěn)定的地質(zhì)封存。2021年，我國(guó)在南海恩平15-1項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)首個(gè)海上油氣田CO2的動(dòng)態(tài)封存，年封存量30萬噸。
CO2有效封存是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的根本保障。其中CO2地質(zhì)封存和置換開發(fā)天然氣水合物一體化技術(shù)能同時(shí)服務(wù)于“碳達(dá)峰、碳中和”和“能源安全”兩大戰(zhàn)略，這項(xiàng)技術(shù)不僅將對(duì)全球未來能源戰(zhàn)略布局產(chǎn)生影響，同時(shí)也能緩解因大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)帶來的環(huán)境壓力。
除此之外，海洋生物資源高效、可持續(xù)開發(fā)利用，特別是具有獨(dú)特功能的深海生物基因資源開發(fā)、針對(duì)重大疾病的海洋創(chuàng)新藥物研發(fā)已成為發(fā)達(dá)國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)的熱點(diǎn)領(lǐng)域之一。推動(dòng)海洋能源綠色開發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)和諧發(fā)展，培育海洋領(lǐng)域高新科技增長(zhǎng)極，助力海洋經(jīng)濟(jì)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化轉(zhuǎn)型，是推動(dòng)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展，建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)的重要組成部分。
我國(guó)海洋能源轉(zhuǎn)型和海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)
海洋能源的開發(fā)利用帶動(dòng)了海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、產(chǎn)業(yè)鏈的構(gòu)建，催生了新興產(chǎn)業(yè)。海洋油氣特別是天然氣（含天然氣水合物等）、海洋可再生資源和礦產(chǎn)資源的綠色開發(fā)正在成為保障海洋能源可持續(xù)利用的關(guān)鍵，是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)、實(shí)現(xiàn)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的海洋方案。
歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家在深海油氣勘探開發(fā)、海上風(fēng)電等可再生能源開發(fā)利用、深海大洋礦藏開發(fā)、海洋碳封存等領(lǐng)域均走在世界前列，已形成了相對(duì)完備的海洋能源資源勘探開發(fā)工程技術(shù)裝備體系以及配套產(chǎn)業(yè)鏈，正在穩(wěn)步推進(jìn)綠色能源轉(zhuǎn)型和配套產(chǎn)業(yè)升級(jí)。我國(guó)在海洋能源開發(fā)利用創(chuàng)新技術(shù)和裝備等領(lǐng)域雖取得了跨越性發(fā)展，但對(duì)海洋的認(rèn)知水平、開發(fā)技術(shù)和經(jīng)略能力尚無法滿足能源轉(zhuǎn)型的現(xiàn)實(shí)需求，距世界先進(jìn)水平還有較大差距，主要有如下表現(xiàn)：
我國(guó)海洋工程技術(shù)裝備處于全球第二梯隊(duì)，核心技術(shù)裝備與國(guó)際先進(jìn)水平差距8～15年。全球海洋油氣開發(fā)工程和裝備市場(chǎng)已形成三層級(jí)梯隊(duì)式競(jìng)爭(zhēng)格局（如表1所示）。2011年以來，我國(guó)建立了3000米深水作業(yè)船隊(duì)，在深水油氣開發(fā)技術(shù)和裝備國(guó)產(chǎn)化方面與國(guó)外先進(jìn)水平差距逐漸縮小，但目前我國(guó)仍屬于第二梯隊(duì)。處于第一梯隊(duì)的歐美已形成了設(shè)計(jì)、建造、安裝和服務(wù)等全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)和裝備體系，支撐著其對(duì)北海、墨西哥灣、巴西、西非等深遠(yuǎn)海油氣資源的開發(fā)利用，并且其部分高端產(chǎn)品，如水下生產(chǎn)設(shè)施、動(dòng)力定位系統(tǒng)等已對(duì)我國(guó)形成技術(shù)壁壘。我國(guó)僅兩座深水半潛式生產(chǎn)平臺(tái)，3座海上浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油船（FPSO），其他各類深水平臺(tái)（TLP、SPAR、FLNG）均處于研究階段，在運(yùn)行的102套水下采油樹均來自歐美，而FLNG技術(shù)裝備的缺乏將直接制約深遠(yuǎn)海油氣田的獨(dú)立開發(fā)。
我國(guó)海上風(fēng)電裝機(jī)容量增速迅猛，前景廣闊，但歐美在海上風(fēng)電技術(shù)和裝備研發(fā)制造方面仍走在世界前列。歐美整機(jī)制造商已經(jīng)完成4～7MW級(jí)風(fēng)電機(jī)組的產(chǎn)業(yè)化，8～10MW級(jí)的風(fēng)電機(jī)組樣機(jī)已掛機(jī)；歐美整機(jī)設(shè)計(jì)公司均進(jìn)入12～15MW級(jí)整機(jī)設(shè)計(jì)階段，西門子Gamesa、維斯塔斯和通用電氣等公司均在開發(fā)12～15MW的新一代風(fēng)機(jī)。[9]近年來，我國(guó)風(fēng)電技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新，但隨著風(fēng)電機(jī)組尺寸的不斷增加，海上風(fēng)電行業(yè)不僅受到現(xiàn)有供應(yīng)鏈和基礎(chǔ)設(shè)施的限制，所需關(guān)鍵元器件如核心軸承、控制系統(tǒng)等仍需要進(jìn)口，同時(shí)受到材料的碳足跡及可循環(huán)利用性、地緣政治因素等的制約。
在深海礦產(chǎn)資源開發(fā)技術(shù)方面，以歐美和日本為主的國(guó)家處于第一梯隊(duì)，以印度、韓國(guó)為代表的國(guó)家處于深海采礦第二梯隊(duì)，均已開展深海采礦的技術(shù)體系開發(fā)和環(huán)境影響評(píng)價(jià)研究。我國(guó)在開采技術(shù)裝備等方面自主可控性不足，裝備核心部件對(duì)外依存度高，總體處于“跟跑”階段，采礦裝備系統(tǒng)性研發(fā)和驗(yàn)證尚未完成。
在海洋碳封存領(lǐng)域，歐美已實(shí)現(xiàn)了碳達(dá)峰，是海洋CO2封存利用的先行者。歐洲早在1996年即啟動(dòng)了第一個(gè)海上碳封存先導(dǎo)試驗(yàn)工程，目前海上CO2驅(qū)油提高采收率、海洋咸水層地質(zhì)封存等已經(jīng)進(jìn)入推廣應(yīng)用階段；CO2廢棄地質(zhì)構(gòu)造封存等也進(jìn)行了先導(dǎo)試驗(yàn)。我國(guó)陸地CO2地質(zhì)封存10噸級(jí)先導(dǎo)試驗(yàn)已經(jīng)成功實(shí)施，百萬噸封存試驗(yàn)即將進(jìn)行，海上第一個(gè)CO2年封存30萬噸CO2項(xiàng)目已經(jīng)實(shí)施，但在總的CO2海洋地質(zhì)封存基礎(chǔ)研究、核心裝備和安全監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域與國(guó)外先進(jìn)水平仍有較大差距。
我國(guó)具備了先進(jìn)的海洋及深水大型裝備的集成制造能力，但核心設(shè)備、元器件、材料和高端制造能力亟待提升。當(dāng)前，我國(guó)海工裝備、船舶制造等行業(yè)多處在產(chǎn)業(yè)鏈加工制造環(huán)節(jié)，在深海平臺(tái)如深水半潛式生產(chǎn)平臺(tái)、海外圓筒形浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油船、深水養(yǎng)殖裝備等大型深水裝備領(lǐng)域具備先進(jìn)的集成制造、集成總裝能力，是造船大國(guó)，但尚未具備自主開展深水高端船舶和深水平臺(tái)的船型的自主設(shè)計(jì)能力，本地產(chǎn)業(yè)鏈配套率不到30%。
基礎(chǔ)研究薄弱，核心設(shè)備如深水油氣開發(fā)的核心設(shè)施水下生產(chǎn)設(shè)施、動(dòng)力定位系統(tǒng)、電子裝備及新材料等仍依賴進(jìn)口，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心產(chǎn)品開發(fā)不足；海洋能源綠色開采工藝技術(shù)儲(chǔ)備不足，缺乏“原創(chuàng)性”“顛覆性”技術(shù)。
數(shù)字化、智能化技術(shù)自主研發(fā)與應(yīng)用不足，海洋能源資源開發(fā)和現(xiàn)代通信與信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等技術(shù)聯(lián)系有待加強(qiáng)，與國(guó)際先進(jìn)水平仍有較大差距，核心工業(yè)設(shè)計(jì)軟件、高端裝備制造產(chǎn)業(yè)鏈有待提升。
我國(guó)海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式較為粗放，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次較低，海洋新興產(chǎn)業(yè)亟待發(fā)展。海洋經(jīng)濟(jì)在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮了重要作用。2001年以來，我國(guó)海洋經(jīng)濟(jì)總體貢獻(xiàn)率一直保持在9%左右；海洋經(jīng)濟(jì)在沿海區(qū)域經(jīng)濟(jì)中的地位更加突出，近20年來貢獻(xiàn)率總體保持在15%以上（2020年受疫情影響，降為14.9%）；海洋生產(chǎn)總值從2001年的9518億元，增長(zhǎng)到2020年的90385億元，增長(zhǎng)約9.5倍。[10]
從海洋產(chǎn)業(yè)來看，我國(guó)主要海洋產(chǎn)業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)率保持在2.9%～4%，對(duì)沿海區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)率保持在55.7%，形成了北部、南部、東部海洋經(jīng)濟(jì)圈，已成為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。當(dāng)前我國(guó)海洋支柱產(chǎn)業(yè)相關(guān)產(chǎn)品產(chǎn)量及服務(wù)規(guī)模處于世界前列，但相比美國(guó)、加拿大、澳大利亞等發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)海洋產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益仍有提升空間（見圖12），發(fā)展模式較為粗放，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次較低（見圖13），產(chǎn)業(yè)資源亟待整合。
一直以來，海洋資源綠色開發(fā)高技術(shù)研發(fā)催生了諸多海洋戰(zhàn)略型新興產(chǎn)業(yè)，成為海洋經(jīng)濟(jì)新的增長(zhǎng)點(diǎn)，上海成為我國(guó)唯一一個(gè)海洋經(jīng)濟(jì)規(guī)模突破萬億元的城市，其深水平臺(tái)、海上風(fēng)電等新興海洋產(chǎn)業(yè)比較突出。但總體而言，我國(guó)在以海洋新資源為主要開發(fā)對(duì)象、以海洋資源可持續(xù)開發(fā)利用新模式、新技術(shù)廣泛應(yīng)用為主要特征的戰(zhàn)略性海洋新興產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新技術(shù)水平上，距離發(fā)達(dá)國(guó)家仍存在較大差距。
海洋經(jīng)濟(jì)安全問題不容忽視。當(dāng)前，受新冠肺炎疫情、地緣沖突、大國(guó)博弈等因素影響，國(guó)際政治經(jīng)濟(jì)形勢(shì)錯(cuò)綜復(fù)雜，貿(mào)易保護(hù)主義、國(guó)際金融市場(chǎng)和商品市場(chǎng)出現(xiàn)波動(dòng)，地區(qū)熱點(diǎn)問題此起彼伏，傳統(tǒng)安全與非傳統(tǒng)安全威脅疊加交織。作為外向度較高的海洋經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，我國(guó)海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展受國(guó)際環(huán)境制約明顯，發(fā)展面臨諸多不確定性。
我國(guó)海洋產(chǎn)業(yè)的國(guó)際供應(yīng)鏈不暢問題日益突出，并存在產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)斷裂、梗阻的風(fēng)險(xiǎn)。例如，我國(guó)海洋油氣開發(fā)新增產(chǎn)能大多位于南海，受南海周邊安全局勢(shì)影響較大；我國(guó)大宗物資運(yùn)輸高度依賴馬六甲海峽等幾個(gè)關(guān)鍵海上通道；海洋油氣開發(fā)、海洋監(jiān)測(cè)探測(cè)、海洋船舶等若干產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)裝備受制于人的風(fēng)險(xiǎn)尚未消除。
海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展的資源環(huán)境制約日趨顯著。我國(guó)海洋開發(fā)活動(dòng)主要集中在海岸線周邊區(qū)域。隨著海洋經(jīng)濟(jì)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)張，近岸海域資源衰退、環(huán)境污染、產(chǎn)業(yè)沖突加劇，而深遠(yuǎn)海油氣資源開發(fā)、海上風(fēng)電、海洋礦業(yè)等資源開發(fā)型產(chǎn)業(yè)亦面臨類似問題。如何在開發(fā)中保護(hù)、在保護(hù)中開發(fā)是海洋經(jīng)濟(jì)健康可持續(xù)發(fā)展的核心。
當(dāng)前，百年變局和世紀(jì)疫情交織疊加，能源安全和生態(tài)安全協(xié)同推進(jìn)，我國(guó)必須高度重視海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展的安全問題，把確保產(chǎn)業(yè)安全放在海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展的首要位置。
關(guān)于海洋能源綠色轉(zhuǎn)型的思考
我國(guó)能源總體資源量和年生產(chǎn)量均位居世界前列，是能源生產(chǎn)大國(guó)和能源消費(fèi)大國(guó)。鑒于我國(guó)“富煤、貧油、少氣”的資源稟賦，現(xiàn)階段能源結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)仍需優(yōu)化，存在的主要難題如下：一是能源結(jié)構(gòu)以煤為主，煤炭占我國(guó)已探明化石能源資源總量的94%左右。二是能源安全保障形勢(shì)嚴(yán)峻。我國(guó)油氣對(duì)外依存度逐年攀升，2021年油氣對(duì)外依存度分別為72%、44.9%，同時(shí)我國(guó)油氣戰(zhàn)略儲(chǔ)備不足，與國(guó)際能源署設(shè)定的90天儲(chǔ)備安全線有較大距離。三是可再生能源成為我國(guó)電力增量的主體，在能源結(jié)構(gòu)中的占比逐年提升，但實(shí)現(xiàn)化石能源的有序替代還需要時(shí)間。四是海洋（特別是深海）正在成為全球能源綠色轉(zhuǎn)型重要的戰(zhàn)略領(lǐng)域，但在此領(lǐng)域我國(guó)核心技術(shù)和裝備對(duì)外依存度高。因此，立足我國(guó)國(guó)情能情，要強(qiáng)化海洋能源綠色開發(fā)頂層設(shè)計(jì)，推動(dòng)海洋能源為穩(wěn)油增氣、可再生資源多能協(xié)同開發(fā)及實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)作出更大貢獻(xiàn)，這是保障國(guó)家能源安全和建設(shè)能源強(qiáng)國(guó)的現(xiàn)實(shí)選擇和戰(zhàn)略重點(diǎn)之一。
海洋能源綠色轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略目標(biāo)應(yīng)該是，在保障能源安全的前提下，強(qiáng)化科技創(chuàng)新，圍繞“補(bǔ)充基礎(chǔ)短板—增加技術(shù)優(yōu)勢(shì)—強(qiáng)化應(yīng)用能力—實(shí)現(xiàn)自主可控”這一主線，體系化地掌握關(guān)鍵核心技術(shù)，形成自主可控的海洋能源綠色開發(fā)創(chuàng)新技術(shù)體系和裝備實(shí)質(zhì)能力，構(gòu)建未來發(fā)展優(yōu)勢(shì)；海洋油氣成為我國(guó)油氣產(chǎn)量的主要增量，海洋天然氣占比穩(wěn)步提升；海上風(fēng)電等海洋可再生資源裝機(jī)容量顯著提高；深海大洋礦藏開發(fā)利用有所突破；海洋能源實(shí)現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型，有力保障國(guó)家能源安全，科學(xué)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和。
科技創(chuàng)新、自立自強(qiáng)是海洋能源綠色轉(zhuǎn)型的核心支撐，針對(duì)面臨的諸多挑戰(zhàn)和不確定性，建議重點(diǎn)部署4項(xiàng)科技創(chuàng)新工程，并加大“科技興海”戰(zhàn)略實(shí)施力度，推動(dòng)海洋產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型升級(jí)，帶動(dòng)海洋經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。
一是實(shí)施深水油氣勘探開發(fā)重大科技創(chuàng)新工程，提高國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的資源保障能力。圍繞國(guó)家油氣保障能力和海洋權(quán)益維護(hù)需求，踐行“以深帶淺”戰(zhàn)略思想，加強(qiáng)基礎(chǔ)性、原創(chuàng)性、顛覆性技術(shù)研究；掌握深遠(yuǎn)海油氣勘探開發(fā)核心技術(shù)、海洋大數(shù)據(jù)和人工智能等高新技術(shù)研發(fā)；建立自主可控的3000米水深級(jí)深遠(yuǎn)海油氣勘探開發(fā)技術(shù)體系、作業(yè)能力和安全運(yùn)維體系；發(fā)展并建成一批深遠(yuǎn)海天然氣勘探開發(fā)裝備和裝備配套，支撐促進(jìn)深海裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展，穩(wěn)定海上自產(chǎn)油氣供給；保障能源安全和綠色低碳轉(zhuǎn)型。未來，逐步提高南海天然氣規(guī)?；_發(fā)生產(chǎn)能力與清潔能源在國(guó)家能源結(jié)構(gòu)中的占比；到2035年，新增發(fā)現(xiàn)天然氣達(dá)到1950億方，深水油氣年穩(wěn)產(chǎn)500萬噸，具有3000米水深油氣田自主開發(fā)能力，同時(shí)進(jìn)一步提升我國(guó)海洋安全保障能力。
二是實(shí)施海洋風(fēng)電等多類可再生資源協(xié)同開發(fā)和海洋碳匯創(chuàng)新工程，統(tǒng)籌推進(jìn)綠色能源轉(zhuǎn)型。圍繞國(guó)家能源綠色轉(zhuǎn)型規(guī)劃和“雙碳”目標(biāo)，加大海上風(fēng)電特別是深遠(yuǎn)海風(fēng)電開發(fā)利用關(guān)鍵技術(shù)和核心裝備研發(fā)，使海洋風(fēng)電等可再生資源有序接續(xù)傳統(tǒng)油氣資源，海上風(fēng)電、光伏發(fā)電成為綠色能源重要組成，風(fēng)電和光伏成為主要電力來源；加大在海洋碳封存、利用及大規(guī)模碳減排、封存的關(guān)鍵核心領(lǐng)域攻關(guān)力度，2035前實(shí)現(xiàn)深遠(yuǎn)海風(fēng)電平價(jià)上網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)海上二氧化碳封存工程示范并逐步推廣；2050年實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)側(cè)新能源轉(zhuǎn)型，使風(fēng)電、光伏發(fā)電成為能源在生產(chǎn)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變上的主力，使海洋可再生資源和藍(lán)色碳匯在可再生資源有序接替與實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)中發(fā)揮更為重要作用。
三是實(shí)施深海大洋多金屬結(jié)核的開發(fā)利用創(chuàng)新工程，為能源綠色轉(zhuǎn)型提供核心要素。聚焦海洋戰(zhàn)略資源開發(fā)的國(guó)家需求，以賦存于深海海底的多金屬結(jié)核、熱液硫化物及富鈷結(jié)殼等海底資源認(rèn)知和開發(fā)為目標(biāo)，加大深海礦產(chǎn)資源勘探、開發(fā)等方面的研究，為能源綠色轉(zhuǎn)型提供核心元素，同時(shí)推進(jìn)深海裝備技術(shù)不斷創(chuàng)新，挖掘深海資源市場(chǎng)需求，逐步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化開采。
四是建成完善的立體海洋監(jiān)測(cè)、環(huán)境保護(hù)和應(yīng)急救援體系。建成海洋監(jiān)測(cè)體系和監(jiān)測(cè)救援體系，實(shí)現(xiàn)海洋大數(shù)據(jù)的高效利用，為海洋能源綠色勘探開發(fā)提供“智慧大腦”，為海洋資源利用和管控、海洋生態(tài)監(jiān)測(cè)、海洋二氧化碳、甲烷等溫室氣體以及新型污染物的源匯路徑和時(shí)空變化掌控提供技術(shù)支持，為陸海統(tǒng)籌的海洋環(huán)境保護(hù)路徑和現(xiàn)代海洋治理體系提供技術(shù)支持。
五是加大“科技興海”戰(zhàn)略實(shí)施力度，加強(qiáng)海洋產(chǎn)業(yè)高新技術(shù)的研究與應(yīng)用，著力推動(dòng)海洋經(jīng)濟(jì)向海洋科技創(chuàng)新引領(lǐng)型轉(zhuǎn)變。進(jìn)一步提高海洋油氣、再生能源、金屬礦產(chǎn)等在我國(guó)資源供給中的比例。發(fā)揮深水、綠色、智能技術(shù)在海洋傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和新興產(chǎn)業(yè)培育方面的重要作用，大幅提升戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)在海洋經(jīng)濟(jì)中的比重，完善新技術(shù)新裝備研發(fā)、轉(zhuǎn)移、孵化、產(chǎn)品化、產(chǎn)業(yè)化一條龍服務(wù)體系，推進(jìn)創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈和價(jià)值鏈高度融合發(fā)展，加快提升國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和占有率。實(shí)現(xiàn)海洋科技創(chuàng)新、海洋經(jīng)濟(jì)、海洋產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展。2050年前后，實(shí)現(xiàn)科技驅(qū)動(dòng)的高端海洋經(jīng)濟(jì)占比進(jìn)一步提高，海洋經(jīng)濟(jì)占全國(guó)GDP的比重提升至10%左右，海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化，創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)海洋經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展模式基本形成，基本建成能源強(qiáng)國(guó)和海洋強(qiáng)國(guó)。
保障能源安全，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，科學(xué)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和，是一場(chǎng)廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)性變革，我們應(yīng)該在保障能源安全的大前提下，強(qiáng)化能源轉(zhuǎn)型的目標(biāo)和實(shí)施策略，通過實(shí)施重大科技工程，推動(dòng)一批面向未來的低碳能源技術(shù)轉(zhuǎn)化應(yīng)用，培養(yǎng)戰(zhàn)略型新興產(chǎn)業(yè)，穩(wěn)步推進(jìn)海洋工程創(chuàng)新科技在海洋能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化轉(zhuǎn)型中的引領(lǐng)作用，為構(gòu)建清潔、高效、安全、低碳的現(xiàn)代能源體系貢獻(xiàn)海洋力量。
注釋
[1]中共中央文獻(xiàn)研究室：《十八大以來重要文獻(xiàn)選編（上）》，北京：中央文獻(xiàn)出版社，2014年，第31頁。
[2]《決勝全面建成小康社會(huì) 奪取新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義偉大勝利——在中國(guó)共產(chǎn)黨第十九次全國(guó)代表大會(huì)上的報(bào)告》，北京：人民出版社，2017年，第32頁。
[3]張占奎、石文輝、屈姬賢等：《大規(guī)模海上風(fēng)電并網(wǎng)送出策略研究》，《中國(guó)工程科學(xué)》，2021年第4期。
[4]李中：《中國(guó)海油油氣井工程數(shù)字化和智能化新進(jìn)展與展望》，《石油鉆探技術(shù)》，2022年第2期。
[5]《中國(guó)海洋石油集團(tuán)有限公司2020年可持續(xù)發(fā)展報(bào)告》，2021年4月。
[6]王震、鮑春莉：《中國(guó)海洋能源發(fā)展報(bào)告》，北京：石油工業(yè)出版社，2021年。
[7]《2022年中國(guó)有色金屬資源化利用專題調(diào)研與深度分析報(bào)告》，2022年2月22日，https://www.chinacace.org/news/fieldsview?id=13315。
[8]C. L. Sabine; R. A. Feely; N. Gruber et al., "The Oceanic Sink for Anthropogenic CO2," Science, 2004, 305, pp. 367–371.
[9]許國(guó)東、葉杭冶、解鴻斌：《風(fēng)電機(jī)組技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展方向》，《中國(guó)工程科學(xué)》，2018年第3期。
[10]自然資源部：《2021年中國(guó)海洋經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)公報(bào)》，2022年6月7日，http://www.gov.cn/xinwen/2022-06/07/5694511/files/2d4b62a1ea944c6490c0ae53ea6e54a6.pdf。
Building a Self-reliant Technological System for Green Development
of Offshore Energy & Resource
Zhou Shouwei Li Qingping
Abstract: The ocean is a treasure house of resources for human survival and the largest active carbon pool on earth. Developing, utilizing, protecting and strategizing the ocean is a major issue for human survival and development, and a fundamental requirement for building a strong maritime country. Under the general trend of green and low-carbon energy transformation and the "dual targets of carbon peaking and carbon neutrality", offshore oil and gas has become an important energy growth pole, and marine renewable resources is one of the most important successors to traditional fossil fuel in achieving the "dual carbon" targets. Marine carbon sequestration has great potential as well. In recent years, focusing on high-quality marine development, China's marine science and technology innovation capability has been steadily improved, offshore oil and gas development continuously enhanced, and offshore wind power and other marine renewable resources development has been growing rapidly. China has moved from resource exploration of oceanic seabed deposits to experimental development. In addition, with steady development of traditional marine industries, a new model of modern marine industrial development has been formed with the initial "integration of land and marine industries, led by scientific and technological innovation, and driven by green transformation and upgrading and industrial clustering development". Marine industry structure continues to optimize, and marine economy in general has maintained the growth momentum. To facilitate the building of a strong ocean country, ensure energy security and achieve the "dual carbon" targets, it is necessary to coordinate marine energy development, marine economic development and marine ecological conservation, promote the rational development of marine resources, the green and low-carbon transformation of marine energy, focus on building a modern marine industry system, and strengthen the innovation-driven technology system for the green development of marine energy resources.
Keywords: offshore oil and gas, offshore wind power, seabed mineral resources, marine carbon sink, marine economy, offshore engineering, green and low-carbon, energy transition
