什么是滲透發電技術？
在世界經濟論壇發布的2025年度十大新興技術中，能源領域的滲透能發電技術入選，引發業界關注。滲透發電技術是一種利用不同鹽度水體之間的鹽度差來發電的新型可再生能源技術。其原理基于滲透現象，即當淡水和海水被半透膜分隔時，淡水會自發地向海水一側滲透，產生滲透壓。這種壓力可以驅動渦輪機或其他發電裝置，進而產生電能。
目前，滲透發電技術主要有兩種：一是壓力延遲滲透（PRO）技術，即通過半透膜引導淡水向高鹽度區域自然滲透，利用產生的液壓驅動渦輪發電。2009年，挪威國家電力公司首個示范項目采用該技術實現滲透發電，因發電收益無法覆蓋建設、運維成本，項目最終停止運營。2025年8月，日本首座滲透能發電廠正式啟動，這是繼2023年丹麥滲透發電廠投運之后，全球第二座、亞洲首座同類設施。
二是反向電滲析（RED）技術。借助離子交換膜分離正負電荷，通過離子定向移動直接產生電流。數百張交替排列的陽離子、陰離子交換膜組成“膜堆”，當淡水與海水交替流過膜堆時，鈉離子、氯離子會穿過交換膜，形成電流。2014年，荷蘭REDstack公司采用該技術建成了滲透能發電廠。
滲透發電技術具有諸多優勢：一是環境友好，其發電過程不產生污染，無碳排放，符合綠色能源生產的要求；二是能源供應穩定，只要江河不斷流，就能實現24小時不間斷發電，不受天氣或時間等自然因素影響；三是選址靈活，滲透能發電廠的理想選址應綜合考慮水源、地質、土地、基礎設施、環境和社會等多方面因素。
滲透發電技術前景廣闊，但也面臨一些挑戰，如技術復雜性和成本高昂等。目前，全球范圍內的研究和開發工作正在進行，包括提高交換膜的選擇性和耐用性，優化鹽水和淡水的混合方式，改進能量轉換設備。
（來源：電網頭條客戶端）
長江入海口，一座沒有巨型風機葉片、沒有光伏矩陣的電站正悄然運行。控制室內閃爍的藍色指示燈下，工程師注視著屏幕上的數據曲線——一條近乎筆直的供電輸出線。這是中國首座商業化滲透能電站的運行實況，它利用海水與河水的鹽度差發電，年供電量突破1億度，且24小時穩定輸出，不受晝夜陰晴影響。
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藍色能源：被忽視的河口能量庫
滲透能（又稱鹽差能）的本質，是大自然對濃度均衡的永恒追求。當淡水與海水在半透膜兩側相遇，鹽離子會自發地從高濃度海水側向低濃度河水側遷移。通過在膜上構建納米級帶電孔道，科學家成功將離子定向移動轉化為電流——這種被比喻為“無聲雷擊”的現象，成為新一代清潔能源的物理基礎。
全球滲透能理論儲量高達2.6太瓦（1太瓦=10億千瓦），相當于2500個三峽電站的裝機容量。中國坐擁1.8萬公里海岸線及長江、珠江等大河入海口，僅長江口年滲透能潛力即達3-5太瓦時，相當于三峽年發電量的1.5%-2.5%。在南海強潮汐區域，鹽差能量密度更可達20-25瓦/平方米，遠超早期技術1瓦/平方米的水平。
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穩定性的降維打擊：滲透能 VS 風光發電
1. 自然條件的絕對優勢
與風光發電的“靠天吃飯”不同，滲透能具備天然穩定性：
無間歇性：河口鹽差永恒存在，不受晝夜、季節影響
可預測性：潮汐周期規律明確，發電量可精準測算
高能量密度：先進膜材料單位發電量達傳統技術20倍以上
2. 實際運行數據對比
法國OsmoRh?ne示范電站的監測數據顯示，滲透能全年有效發電時長超8000小時，遠超光伏的1500小時和風電的2500小時。中國舟山示范項目采用Sweetch Energy的INOD技術（離子納米滲透擴散），其膜材料成本降至傳統方案的十分之一，配合國產化改進后，系統效率提升至50%，度電成本逼近0.6元/千瓦時。
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中國路徑：從膜材料突破到場景創新
1. 核心技術攻堅
中國科研機構在二維材料領域加速突破：
黑龍江大學開發出“能帶結構匹配的半導體納流體”技術，實現光-電-離子協同轉換
清華大學研發氧化石墨烯復合膜，離子選擇性提升300%
中科院團隊攻克黏土礦物/石墨烯復合膜技術，兼具高性能與低成本優勢
2. 應用場景創新
離島水電聯產：在永興島等南海島嶼，50MW級電站同步供電與海水淡化，替代高污染柴油發電機
河口生態矩陣：長江口電站與潮汐能、海上風電組成混合系統，海域資源利用率提升30%，且零壩體設計保障魚類洄游
工業廢水增值：山東威海項目將高鹽廢水處理與滲透能發電結合，額外創造18% 收益
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納米級革命：三個原子厚的能源引擎
滲透能的核心競爭力在于膜材料。瑞士洛桑聯邦理工大學開發的二硫化鉬（MoS?）薄膜僅0.65納米厚（相當于三個原子），其表面帶負電的納米孔可精準篩選正離子通過，實現單向電流生成。
滲透能工作原理：含納米孔的薄膜隔開鹽度不同的水體，離子定向移動產生電流（示意圖來源：Nature 2016）
這種超薄膜的能量密度可達1兆瓦/平方米——2000倍于太陽能理論極限值。中國團隊進一步優化孔結構，在閩江口試驗中使單價陽離子傳輸速率提升至傳統膜的6倍，推動發電效率突破35%。
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千億賽道啟航：藍海中的挑戰與機遇
中國滲透能產業正按“示范-集群-矩陣”三步走戰略推進：
近期目標（2025-2030）
在舟山、深圳建設5-10MW級電站，實現離子交換膜成本下降40%（至80元/平方米），累計裝機達50MW
中期規劃（2030-2035）
長三角、粵港澳形成100MW級電站群，技術國產化率超70%，滲透能占沿海可再生能源裝機比重提升至3%
遠期愿景（2035后）
開發南海遠海鹽差資源，與浮動光伏、波浪能構建“海洋能源矩陣”，年發電量超200太瓦時，支撐“雙碳”目標下10% 的綠電需求
仍需突破的瓶頸包括：
膜污染控制：微生物附著導致效率衰減
電網適配：沿海電網需升級±500kV柔性直流輸電技術
生態監測：建立AI鹽度預測系統，控制河口鹽度波動≤5%
結語：靜默的能源革命
當長江口的首座電站將1億度綠電輸入電網，中國能源地圖上悄然浮現出新的坐標。這里沒有旋轉的風機葉片，沒有閃爍的光伏矩陣，只有水流穿過納米孔道的靜默奔涌——一種與自然韻律深度共鳴的永恒能量。
隨著2025年國家滲透能專項規劃落地，50億元研發基金將注入這條賽道。未來十年，從舟山群島到曾母暗沙，藍色能源網絡將編織成中國沿海最穩定的清潔電源。當海水與河水在膜間永恒共舞，人類第一次獲得了與日月同輝的能源節奏——不追趕陽光，不捕風捉影，只在鹽與水的平衡中，汲取文明的永續動力。
在南海某島嶼的指揮中心，電站管理員關閉了柴油發電機的最后一道閘門。大屏上，滲透能供電曲線如靜水深流般穩定延伸，窗外海水湛藍——那里有取之不盡的“燃料”，正等待膜材料與納米孔道的下一次對話。
（作者：軍情兵略）
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