随着越来越多的国家推出严格的脱碳政策，并为开发绿色能源项目提供税收减免及其他财政激励措施，世界各地的能源公司都在追求创新的可再生能源解决方案，以支持绿色转型。水下涡轮机就是其中一项备受瞩目的新兴技术，其也被称为潮汐流或海流涡轮机，相关新项目正涌现于世界各地。

长期以来，科学家们一直持乐观态度，认为利用水下涡轮机生产高量级清洁能源大有潜力。然而迄今为止，与传统的可再生能源项目（如风电场和光伏电场）相比，该技术的应用量依然很少。水下洋流的能量巨大且有待开发，但对其加以利用是较为复杂的。

水下涡轮机被设计用于利用洋流或潮汐流产生的动能，并将其转化为电力。水流经过涡轮叶片使其旋转，从而驱动发电机日夜不停地发电。它们的运作方式与传统风力涡轮机类似，只不过是在水下。潮汐涡轮机主要有两种类型：一种是需要快速水流的潮汐流系统，另一种是利用高低潮位差来捕捉势能的潮汐范围系统。

2022年，美国能源部（DoE）宣布了一系列计划，用以探索水下涡轮机的潜力，旨在使其变得更高效、更具成本效益。美国能源部强调称，对于该技术会如何影响到水下环境，尚缺乏了解。此外，水力动能涡轮机的高昂成本，长期以来一直阻碍着开发商对于该技术的商业化。

美国能源部高级能源研究计划局（ARPA-E）此前曾于2020年为11个项目提供了资助，拨款3800万美元，用于开发具有性价比的水下涡轮机技术。该技术被称为“千兆瓦级潜艇水力动能与河流系统（SHARKS）”（SubmarineHydrokineticandRiverineKilo-megawattSystems-SHARKS）。这些项目旨在研发最终发电成本低于每千瓦时0.05美元（约为现有水下涡轮机成本的六分之一）的海洋技术。

SHARKS项目开发了两种类型的水下涡轮机——“潮汐动力拖船”（TidalPowerTug）和“魔鬼鱼”（Manta）。“潮汐动力拖船”是由Aquantis公司制造的第二代浮动式潮汐能转换器。它应当非常适合美国东海岸沿线的墨西哥湾流，这些洋流会形成被称为“环流”（gyres）的多个圆形水流。“魔鬼鱼”则由加利福尼亚的SRI国际研究所开发，是一个系泊在海底的轻型泡沫与玻璃纤维复合制成的“风筝”，且带有一个小型发动机。这一发动机可用于调整方向及放气，以避开船只和风暴。它更适合为小规模或偏远社区供电。

过去五年中，全球多地更大规模地部署了水下涡轮机。今年1月份，总部位于英国的潮汐能公司ProteusMarineRenewables（PMR）在日本鸣门海峡（NaruStrait）启动了一个潮汐涡轮项目，该公司称这是“英日两国首个运营此类设备的项目”。

PMR公司的AR1100型涡轮机预计可产生电力1.1兆瓦，可助力长崎县五岛群岛的电力脱碳。PMR日本分公司执行董事菲利普·阿彻（PhilipArcher）表示：“在日本部署AR1100涡轮机，充分体现了我们团队与当地专业人士协作的专业能力与奉献精神。”阿彻补充道：“这一成果强化了潮汐能作为日本可再生能源一个可靠来源的潜力。接下来，我们的首要任务是完成日本首个兆瓦级并网潮汐系统中涡轮机的调试工作，以及推进后续的测试和认证阶段流程。”

今年3月份，法国诺曼底水轮机公司（NormandieHydroliennes-NH）在诺曼底沿海开启一个名为NH1的商业规模潮汐能试点项目，如果顺利的话，预计可为当地数千户家庭提供清洁电力。该项目将利用欧洲最强的RazBlanchard海峡洋流来驱动四台涡轮机。NH公司在此项目上获得了欧盟创新基金（InnovationFund）的资助，该基金为创新性清洁技术的研发提供资金。该公司希望从2028年起，能够利用该项目来生产清洁电力。

RazBlanchard海峡洋流有巨大潜力来开发更多项目，NH1很可能只是第一个，后续还会有更多。NH公司表示，这一海峡洋流是世界上蕴含能量最大的海流之一，开发潜力约为5吉瓦（GW）至6吉瓦，这意味着它可以生产15至18太瓦时（TWh）的电量，并为多达800万人供电。公司总监卡蒂亚·戈蒂埃（KatiaGautier）表示：“能被创新基金选中，是对我们工作以及我们技术系统（创新的ProteusAR3000水平轴涡轮机）对脱碳和能源结构改善所能产生影响的巨大认可。”

虽然水下潮汐流涡轮技术仍处于起步阶段，但近年来该行业涌入的大量投资让许多希望将这项技术商业化的能源公司看到了希望。如果各种试点项目展现出足够前景，就有望使更多投资流向该领域，在全球的洋流中大规模部署此类涡轮机，从而生产出大量的清洁电力。