海上風(fēng)電推動能源轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略選擇與實(shí)踐思考

文 | 徐輝

作者供職于中國三峽新能源（集團(tuán)）股份有限公司

清潔低碳、產(chǎn)業(yè)帶動能力強(qiáng)的海上風(fēng)電，是中國能源低碳轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略選擇。

9月22日，習(xí)近平總書記在聯(lián)合國大會宣布我國“二氧化碳排放力爭于 2030 年前達(dá)到峰值，努力爭取2060 年前實(shí)現(xiàn)碳中和”。這是我國首次正式提出碳中和目標(biāo)時間表，對經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展將產(chǎn)生劃時代影響，對能源發(fā)展具有里程碑意義。總書記的重要講話，為清潔能源行業(yè)發(fā)展指明了方向，包括海上風(fēng)電在內(nèi)的清潔能源將在應(yīng)對氣候變化、減少碳排放方面承擔(dān)更多責(zé)任，迎來廣闊發(fā)展前景。

海上風(fēng)電是推進(jìn)能源向清潔低碳轉(zhuǎn)型的重要戰(zhàn)略方向，其產(chǎn)業(yè)帶動和輻射能力強(qiáng)，高質(zhì)量推進(jìn)我國海上風(fēng)電規(guī)模化集中連片開發(fā)，將是培育海上風(fēng)電全產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè)集群化的重大機(jī)遇。

從能源結(jié)構(gòu)看，截止2019年底，全國發(fā)電裝機(jī)容量20.2億千瓦，其中非化石能源發(fā)電裝機(jī)容量8.2億千瓦，占總發(fā)電裝機(jī)容量的40.8%，但海上風(fēng)電不足600萬千瓦。海上風(fēng)電代表全球能源發(fā)展的趨勢和方向，預(yù)計至2030年，全球海上風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模將突破1億千瓦。

當(dāng)前，新能源進(jìn)入深度調(diào)整期，棄風(fēng)棄光問題逐步化解，平價開發(fā)主導(dǎo)市場。近期，財政部、國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)非水可再生能源發(fā)電健康發(fā)展的若干意見》及其《有關(guān)事項(xiàng)補(bǔ)充通知》，進(jìn)一步明確了非水可再生能源電價附加補(bǔ)助資金結(jié)算規(guī)則等，為加速推進(jìn)海上風(fēng)電實(shí)施競價、平價上網(wǎng)提供了有力推手?？茖W(xué)高質(zhì)量發(fā)展海上風(fēng)電成為推動能源生產(chǎn)與消費(fèi)革命、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系的重要選擇，也是我國能源向清潔低碳轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略選擇。

海上風(fēng)電是能源低碳轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略選擇

海風(fēng)是由于太陽運(yùn)動、海上晝夜溫差和氣壓變化導(dǎo)致的空氣流動，具有風(fēng)速大、主導(dǎo)風(fēng)向穩(wěn)定、規(guī)律性強(qiáng)等特點(diǎn)。海上風(fēng)電與陸上風(fēng)電相比，優(yōu)勢明顯。

一是海上風(fēng)能資源豐富，資源儲量大，可集中連片大規(guī)模開發(fā)。

二是海上風(fēng)資源稟賦好，風(fēng)速大、風(fēng)功率密度高，可推動大容量海上風(fēng)機(jī)，出力穩(wěn)定，可預(yù)測性高，年利用小時數(shù)高。

三是海上風(fēng)電多在沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，靠近用電負(fù)荷中心，電能消納條件好。

四是海洋面積廣闊，開發(fā)海上風(fēng)電不占用耕地和林地，海上沒有地表障礙物限制，可進(jìn)一步向遠(yuǎn)海和深海發(fā)展，未來發(fā)展空間大。

五是開發(fā)海上風(fēng)電遠(yuǎn)離航道，規(guī)避生態(tài)保護(hù)區(qū)，不產(chǎn)生碳排放，不破壞海洋生態(tài)環(huán)境，海樁形成的人工島礁利于海洋生物生存。

六是海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈長，科技含量高，可帶動風(fēng)機(jī)制造、控制技術(shù)、?；こ獭⒑９ぱb備等發(fā)展，利于發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)。

七是探索海上風(fēng)電“源網(wǎng)荷儲”一體化開發(fā)模式，可以實(shí)現(xiàn)對海洋孤島的開發(fā)利用。海上風(fēng)電的優(yōu)勢將隨著對海洋認(rèn)識的深入、開發(fā)技術(shù)的提升更加明顯，具有廣闊發(fā)展前景。

近十年來，英國、德國、丹麥等掀起海上風(fēng)電開發(fā)熱潮。根據(jù)全球風(fēng)能協(xié)會統(tǒng)計，海上風(fēng)電全球裝機(jī)規(guī)模年均復(fù)合增速超過30%。截至2019年底，全球海上裝機(jī)容量突破2700萬千瓦，其中英國第一、德國第二，中國突破590萬千瓦位居第三，我國海上風(fēng)電已累計核準(zhǔn)規(guī)模約5500萬千瓦，未來海上風(fēng)電將繼續(xù)保持高速度迭代和高質(zhì)量發(fā)展態(tài)勢。

世界海上風(fēng)電發(fā)展主要呈現(xiàn)以下特點(diǎn)：一是離岸距離和水深增加。2007年之前，歐洲海上風(fēng)電場多分布在離岸10千米以內(nèi)的海域，隨著海上安裝和運(yùn)維技術(shù)的提高，海上風(fēng)電場呈現(xiàn)離岸越來越遠(yuǎn)的趨勢。

目前已經(jīng)建成并網(wǎng)海上風(fēng)電場的平均離岸距離為43.3千米，英國莫瑞等海上風(fēng)電場最遠(yuǎn)已經(jīng)突破100千米；平均水深為27.1米，最深已經(jīng)突破60米。

二是機(jī)組容量日趨大型化。海上風(fēng)電單機(jī)容量逐年上升，2017年丹麥維斯塔斯公司單機(jī)容量9.5兆瓦海上風(fēng)機(jī)下線；西門子、GE目前具備15兆瓦海上風(fēng)機(jī)生產(chǎn)能力，麥肯錫公司預(yù)計到2024年，海上風(fēng)電單機(jī)容量可達(dá)15兆瓦以上。

三是開發(fā)成本持續(xù)快速下降。英國中標(biāo)電價已下降近50%，德國海上風(fēng)電招標(biāo)全球首個無需補(bǔ)貼項(xiàng)目，海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)商業(yè)化在歐洲走向成熟。國際可再生能源機(jī)構(gòu)預(yù)測，2030年海上風(fēng)電成本可能在2015年基礎(chǔ)上再下降11-30%。

四是機(jī)組運(yùn)維成本依然較高。海上風(fēng)電投運(yùn)情況整體良好，采用高風(fēng)機(jī)、大葉片的大容量海上風(fēng)機(jī)年利用小時數(shù)可達(dá)4000-4500小時，平均容量系數(shù)接近44%;但海上風(fēng)機(jī)故障率高，維修量大，受復(fù)雜氣象影響大，有效作業(yè)時間短，安全風(fēng)險大，運(yùn)維成本高。隨著海上風(fēng)機(jī)故障率下降和容錯性能提高，狀態(tài)監(jiān)測和遠(yuǎn)程維護(hù)技術(shù)進(jìn)步，以及海上風(fēng)電向智能化、遠(yuǎn)程化、規(guī)?；较虬l(fā)展，海上風(fēng)電運(yùn)維成本將繼續(xù)下降。

發(fā)展海上風(fēng)電，是推動全球能源向清潔低碳轉(zhuǎn)型的重大舉措。一是從能源發(fā)展趨勢看，全球能源格局深刻調(diào)整，以新能源替代化石能源的革命興起，各國正加快推動能源轉(zhuǎn)型，發(fā)展海上風(fēng)電，符合清潔低碳的能源發(fā)展大勢和方向；二是從資源稟賦看，海上風(fēng)電資源豐富，約占全球可再生能源儲量的16%，海上風(fēng)電具備規(guī)?；_發(fā)、打造新型清潔主體能源的資源條件；三是從技術(shù)條件看，海上風(fēng)電具有高度技術(shù)依賴驅(qū)動特征，大容量海上風(fēng)機(jī)研制、海上風(fēng)電施工、海底電纜輸電等關(guān)鍵技術(shù)取得突破，海上風(fēng)電開發(fā)技術(shù)風(fēng)險將顯著降低，具備規(guī)模化開發(fā)的技術(shù)保障；四是從開發(fā)成本看，近年來海上風(fēng)電開發(fā)成本快速下降，未來將保持持續(xù)下降趨勢，具備規(guī)?；_發(fā)的經(jīng)濟(jì)可行性。在政策、市場、技術(shù)的共同驅(qū)動下，海上風(fēng)電具備大規(guī)模商業(yè)化開發(fā)、替代化石能源的基礎(chǔ)和條件。

海上風(fēng)電促進(jìn)技術(shù)國產(chǎn)化與產(chǎn)業(yè)鏈體系升級

我國海上風(fēng)電發(fā)展已進(jìn)入規(guī)?；_發(fā)、商業(yè)化應(yīng)用的階段，規(guī)劃和政策體系初步建立，一批示范項(xiàng)目陸續(xù)建成，設(shè)備技術(shù)水平不斷提高，海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)初具規(guī)模。但與歐洲國家相比存在差距，核心技術(shù)有待突破，規(guī)?；_發(fā)水平需要提高，產(chǎn)業(yè)鏈配套仍需完備。

三峽集團(tuán)通過海上風(fēng)電規(guī)?；羞B片開發(fā)實(shí)踐，全力打造沿海海上風(fēng)電走廊，推動我國海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越，加快構(gòu)建技術(shù)領(lǐng)先、產(chǎn)業(yè)鏈完整的海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)體系，積極探索符合我國海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)的創(chuàng)新發(fā)展道路，為能源體系高質(zhì)量轉(zhuǎn)型提供產(chǎn)業(yè)支撐，為實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展提供穩(wěn)定可靠清潔價廉的能源保障。

（一）實(shí)施海上風(fēng)電開發(fā)戰(zhàn)略，打造新型主體清潔能源，促進(jìn)我國能源體系向清潔低碳轉(zhuǎn)型

三峽集團(tuán)立足于服務(wù)踐行國家重大戰(zhàn)略，力爭在海上風(fēng)電的規(guī)模、管理、技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、人才、品牌六個方面實(shí)現(xiàn)突破。

一是服務(wù)國家能源戰(zhàn)略，致力于建設(shè)全球最大的海上風(fēng)電基地，高水平建成一批百萬千瓦級海上風(fēng)電項(xiàng)目，努力降低工程造價和運(yùn)維成本，逐步實(shí)現(xiàn)不需國家補(bǔ)貼長期可持續(xù)發(fā)展，零排放、無污染、人民用得起的一種新型清潔能源，提高非化石能源在我國能源體系中的比重，促進(jìn)我國能源體系轉(zhuǎn)型。

二是服務(wù)制造強(qiáng)國戰(zhàn)略，探索依托開放市場引入先進(jìn)技術(shù)和裝備，通過原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新與引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新相結(jié)合，在海上風(fēng)電開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵裝備等方面取得突破，形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵技術(shù)，掌握自主創(chuàng)新研發(fā)能力，推動我國海上風(fēng)電開發(fā)形成完整產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)海上風(fēng)電裝備中國制造。

三是服務(wù)海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略，開發(fā)和保護(hù)我國海洋資源，實(shí)現(xiàn)海洋空間資源的清潔高效安全利用，發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)、保護(hù)海洋環(huán)境、維護(hù)海洋權(quán)益。

（二）加快海上風(fēng)電開發(fā)布局，開工建設(shè)一批百萬千瓦級項(xiàng)目，促進(jìn)形成集中連片規(guī)模化開發(fā)示范效應(yīng)

三峽集團(tuán)加大海上風(fēng)電前瞻性戰(zhàn)略布局，發(fā)揮品牌和資金等優(yōu)勢，獲取優(yōu)質(zhì)海上風(fēng)電資源，基本形成集中連片開發(fā)布局，累計獲取海上風(fēng)電資源和儲備資源近100GW，開工建設(shè)與核準(zhǔn)待建近10GW，建成投產(chǎn)超1GW，為打造“海上風(fēng)電三峽”提供資源保障。積極推進(jìn)百萬千瓦級海上風(fēng)電場建設(shè)，初步形成集中連片規(guī)模化開發(fā)格局。自國內(nèi)第一個最大的商業(yè)運(yùn)行海上風(fēng)電項(xiàng)目江蘇響水近海項(xiàng)目投產(chǎn)以來，江蘇、廣東、福建等百萬千瓦級海上風(fēng)電項(xiàng)目加快建設(shè)，實(shí)現(xiàn)我國百萬千瓦海上風(fēng)電開發(fā)零的突破。

（三）立足國際國內(nèi)兩個市場，通過開展國際并購和合作開發(fā)，進(jìn)入全球領(lǐng)先的歐洲海上風(fēng)電市場

三峽集團(tuán)堅持全球思維和世界眼光，布局國際國內(nèi)兩個市場，瞄準(zhǔn)全球海上風(fēng)電行業(yè)標(biāo)桿，加強(qiáng)國際合作，提升海上風(fēng)電開發(fā)國際化水平和全球競爭力。歐洲是全球海上風(fēng)電行業(yè)的領(lǐng)跑者，為引入歐洲海上風(fēng)電開發(fā)先進(jìn)技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)，縮小在海上風(fēng)電開發(fā)方面的差距，三峽集團(tuán)打造海上風(fēng)電國際合作平臺進(jìn)入歐洲海上風(fēng)電市場，收購德國梅爾海上風(fēng)電，成為首家成功控股境外已投運(yùn)海上風(fēng)電項(xiàng)目的中國企業(yè)，獲得具有海上風(fēng)電開發(fā)、建設(shè)、運(yùn)行、維護(hù)完整經(jīng)驗(yàn)的國際化管理團(tuán)隊(duì)和技術(shù)隊(duì)伍，掌握歐洲海上風(fēng)電開發(fā)的先進(jìn)技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)。與國外優(yōu)勢企業(yè)聯(lián)合參與英國、法國等國家海上風(fēng)電項(xiàng)目開發(fā)建設(shè)，成功中標(biāo)英國百萬千瓦級莫瑞海上風(fēng)電項(xiàng)目，進(jìn)入全球最大、技術(shù)領(lǐng)先的海上風(fēng)電市場。以此為基礎(chǔ)，組織開展國際國內(nèi)海上風(fēng)電對標(biāo)和交流，取長補(bǔ)短，提升國內(nèi)海上風(fēng)電開發(fā)建設(shè)運(yùn)營水平，形成國內(nèi)外海上風(fēng)電協(xié)同發(fā)展、相互促進(jìn)的格局。

（四）引入產(chǎn)業(yè)鏈各主體，打造全球海上風(fēng)電裝備與技術(shù)競技平臺，推動海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)升級

三峽集團(tuán)統(tǒng)籌謀劃，利用我國海上風(fēng)電資源優(yōu)勢和市場需求，引入國內(nèi)外先進(jìn)裝備和技術(shù)，引導(dǎo)海上風(fēng)電自主創(chuàng)新，掌握一批海上風(fēng)電核心關(guān)鍵技術(shù)，形成技術(shù)研發(fā)、設(shè)備制造、檢測認(rèn)證、建設(shè)安裝、運(yùn)行維護(hù)于一體的集成平臺，帶動我國海上風(fēng)電嵌入全球產(chǎn)業(yè)鏈、價值鏈和創(chuàng)新鏈。按照“產(chǎn)業(yè)落地、技術(shù)共享、合作開發(fā)、聯(lián)合設(shè)計”的基本思路，通過項(xiàng)目規(guī)模布局、集群招標(biāo)、分步實(shí)施、連續(xù)開發(fā)的方式，實(shí)現(xiàn)海上風(fēng)電重大裝備的國產(chǎn)化和技術(shù)升級。一是通過試驗(yàn)風(fēng)電場搭建高水平同臺競技平臺。建成國內(nèi)首個大功率海上風(fēng)電樣機(jī)試驗(yàn)項(xiàng)目福建興化灣一期試驗(yàn)風(fēng)場，設(shè)計安裝近十家國內(nèi)外知名風(fēng)機(jī)廠生產(chǎn)的樣機(jī)，通過引入全球頂尖的海上風(fēng)電裝備制造商開展同臺競技，優(yōu)勝劣汰。二是通過產(chǎn)業(yè)園打造高起點(diǎn)技術(shù)引進(jìn)平臺。打造“高起點(diǎn)、大容量、全產(chǎn)業(yè)鏈”的世界級海上風(fēng)電裝備制造基地，帶動國內(nèi)風(fēng)電裝備制造技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，三峽集團(tuán)與東方電氣聯(lián)合研制國產(chǎn)首臺10兆瓦海上風(fēng)機(jī)成功下線并投產(chǎn)運(yùn)行，創(chuàng)造單機(jī)容量亞太地區(qū)最大、全球第二大紀(jì)錄。三是通過合作紐帶搭建產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新平臺，通過入股、基金、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等合作方式，整合海上風(fēng)電研發(fā)、設(shè)計、制造、施工、運(yùn)維等產(chǎn)業(yè)鏈資源，構(gòu)建優(yōu)勢互補(bǔ)、協(xié)同創(chuàng)新的機(jī)制。與相關(guān)合作方建造我國綜合能力最強(qiáng)的海上風(fēng)電一體化作業(yè)平臺，組建國家級海上風(fēng)電研發(fā)中心，建設(shè)大型風(fēng)機(jī)權(quán)威檢測平臺等，形成全產(chǎn)業(yè)鏈集聚效應(yīng)，推動我國海上風(fēng)電形成完整產(chǎn)業(yè)鏈，提高海上風(fēng)電資源開發(fā)利用水平，降低海上風(fēng)電開發(fā)運(yùn)維成本，促進(jìn)我國海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

發(fā)展海上風(fēng)電的建議

為深入貫徹落實(shí)習(xí)近平總書記“四個革命、一個合作”重要能源戰(zhàn)略思想和2060年“碳中和”遠(yuǎn)景目標(biāo)，推動我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、促進(jìn)能源體系轉(zhuǎn)型、發(fā)展現(xiàn)代海洋經(jīng)濟(jì)、科學(xué)高質(zhì)量建設(shè)海上風(fēng)電，有關(guān)建議如下。

（一）加快建設(shè)以海上風(fēng)電新型主體清潔能源為重要組成部分的清潔低碳、安全高效能源體系

支持通過集中連片規(guī)?；_發(fā)方式，加快建設(shè)我國的海上風(fēng)電清潔能源走廊，同時把握國家行業(yè)政策變化，尊重市場化規(guī)則，將有補(bǔ)貼的在建和建成海上風(fēng)電管理好、運(yùn)行好積累成熟經(jīng)驗(yàn)，將未來無補(bǔ)貼項(xiàng)目通過技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新、模式創(chuàng)新降低造價實(shí)現(xiàn)海上風(fēng)電平價上網(wǎng)目標(biāo)，將海上風(fēng)電真正打造成為主體清潔能源之一，成為構(gòu)建清潔低碳、安全高效能源體系的重要組成部分。

（二）聯(lián)合海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈上下游，推動海上風(fēng)電技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)鏈升級

支持海上風(fēng)電向深海遠(yuǎn)海發(fā)展，開展大容量海上風(fēng)電機(jī)組核心技術(shù)、風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)一體化、移動測風(fēng)裝備、運(yùn)維關(guān)鍵技術(shù)等研究，帶動我國海上風(fēng)電裝備制造產(chǎn)業(yè)提升；研發(fā)海上風(fēng)電平價機(jī)型、優(yōu)化葉片與塔筒組合策略，降低工程造價和運(yùn)維成本。

探索海上風(fēng)電與水制氫、海水淡化、海洋生態(tài)漁業(yè)、高科技儲能等相結(jié)合，探索新型海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

（三）構(gòu)建“海上風(fēng)電+”的高效靈活電網(wǎng)友好型綜合能源體系

探索圍繞負(fù)荷需求的“源網(wǎng)荷儲一體化”電站建設(shè)，充分發(fā)揮負(fù)荷側(cè)的調(diào)節(jié)能力，探索圍繞電源基地供給的“風(fēng)光儲一體化”電源開發(fā)，強(qiáng)化電源側(cè)靈活調(diào)節(jié)作用，優(yōu)化不同電源類型規(guī)模配比，規(guī)避新能源間歇不穩(wěn)定性，保障電源基地送電可持續(xù)性，構(gòu)建以海上風(fēng)電為主體的高效、靈活的電網(wǎng)友好型電站和綜合能源體系，引領(lǐng)能源發(fā)展方向。

（四）做好總體規(guī)劃和制度安排，高度重視海洋生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作

科學(xué)規(guī)劃，審慎選址，避開生態(tài)脆弱和重點(diǎn)保護(hù)區(qū)域，把海上風(fēng)電開發(fā)對海洋生態(tài)環(huán)境的影響降到最低。在施工和后期運(yùn)行中，采取有效措施，防止設(shè)備設(shè)施和建筑垃圾對海洋生態(tài)環(huán)境破壞，使海上風(fēng)電清潔電能生產(chǎn)在建造施工、運(yùn)行生產(chǎn)和升級維護(hù)全過程清潔化。通過科技手段運(yùn)用數(shù)據(jù)支撐準(zhǔn)確研判和防范海洋生態(tài)環(huán)境風(fēng)險，將海上風(fēng)電建設(shè)成為生態(tài)環(huán)境友好型工程。