海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢展望分析

中廣核工程有限公司海上風(fēng)電分公司 楊光

隨著全球能源需求的不斷增長和人們環(huán)保意識的不斷增強(qiáng)，世界各國都將發(fā)展清潔和可再生能源視為彌合供需缺口的重要手段。風(fēng)電以其巨大的潛力、清潔、綠色和相對成熟的技術(shù)成為增長最快的可再生能源。海上風(fēng)電以其風(fēng)資源穩(wěn)定、風(fēng)速高、發(fā)電量大、不占用土地等優(yōu)勢受到關(guān)注和普及，它也逐漸在全球范圍內(nèi)引發(fā)了爆炸性的投資熱潮。

一、國內(nèi)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

與英國、丹麥、德國等諸多歐洲發(fā)達(dá)國家相比，我國在海上風(fēng)電領(lǐng)域的起步較晚。2007年，我國第一臺海上風(fēng)電試驗樣機(jī)（金風(fēng)科技GW70/1500）在渤海灣矗立起來，這也標(biāo)準(zhǔn)著我國已經(jīng)向此領(lǐng)域進(jìn)軍的標(biāo)志。2010年，我國第一個大型海上風(fēng)電項目—上海東海大橋10萬千瓦示范項目建成并網(wǎng)發(fā)電。同年，國家確定首批4個海上風(fēng)電特許權(quán)招標(biāo)項目：江蘇大豐20萬千瓦風(fēng)電場、江蘇東臺20萬千瓦風(fēng)電場、江蘇濱海30萬千瓦風(fēng)電場和江蘇射陽30萬千瓦風(fēng)電場。自此，我國海上風(fēng)電進(jìn)入快速發(fā)展期。根據(jù)國家發(fā)改委印發(fā)的《風(fēng)電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，“十三五”期間重點推動江蘇、浙江、福建、廣東等省的海上風(fēng)電建設(shè)，積極推動天津、河北、上海、海南等?。ㄊ校┑暮Ｉ巷L(fēng)電建設(shè)，至2020年底，我國海上風(fēng)電并網(wǎng)裝機(jī)容量達(dá)到500萬千瓦，開工規(guī)模達(dá)1000萬千瓦。目前，上海、江蘇、浙江、山東、河北、廣東等省、市已分別編制完成海上風(fēng)電場規(guī)劃，并根據(jù)風(fēng)電場布局方案開展海上風(fēng)電場建設(shè)。

二、加快推進(jìn)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的策略

（一）完善海上風(fēng)電場規(guī)劃，制定合理的開發(fā)時序

需要將海上風(fēng)力產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)逐漸向海上風(fēng)電場資源發(fā)展轉(zhuǎn)變，當(dāng)?shù)卣畱?yīng)該積極認(rèn)清自身所管轄的海域當(dāng)中所具備的各類條件，綜合規(guī)劃當(dāng)前海域的各項功能區(qū)間，制定多方面的試配政策并積極發(fā)展相關(guān)設(shè)施，選擇適合用于海上風(fēng)電的相關(guān)海域，并按照集中區(qū)塊布置的基礎(chǔ)原則出發(fā)。對海域場所進(jìn)行合理的布置分配。時刻秉承和諧共存、共同發(fā)展的理念建設(shè)海洋開發(fā)場所。同時也要遵循相關(guān)技術(shù)的發(fā)展趨勢，盡可能地減少此領(lǐng)域與其他相關(guān)領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)的沖突。有效開發(fā)深?？臻g資源，兼顧國家海洋權(quán)益保護(hù)，制定合理的海上風(fēng)電場開發(fā)時間表，了解海上風(fēng)能發(fā)展水平與浙江電力需求和可再生能源利用相適應(yīng)[1]。

（二）建立高效的海上風(fēng)電協(xié)調(diào)管理機(jī)制

海上風(fēng)能開發(fā)包括發(fā)展改革（能源）、海洋、交通、海洋、環(huán)保、軍隊等部門。要與發(fā)展改革主要部門（能源）和海事部門建立協(xié)調(diào)統(tǒng)一的管理機(jī)制。不同部門在修訂海上風(fēng)能規(guī)劃時，應(yīng)考慮各方不同因素和需求，以就風(fēng)電場規(guī)劃、選址和開發(fā)進(jìn)度達(dá)成共識；同時也應(yīng)該提供相應(yīng)的綜合服務(wù)，以保證此項目能夠獲得審批要求，而對于項目的建設(shè)過程，其審批流程也要盡可能地縮短，并且要綜合考慮到此規(guī)劃海域當(dāng)中的生物活動周期。時刻加強(qiáng)施工方面的監(jiān)管不斷的探索在此領(lǐng)域能夠符合海上風(fēng)能發(fā)展的相關(guān)政策框架，以保證建設(shè)能夠有序進(jìn)行。從2019年起，新批準(zhǔn)的海上風(fēng)電項目必須在各?。▍^(qū)、市）建設(shè)，并在競爭基礎(chǔ)上確定，這將對海上風(fēng)電項目的投資意愿產(chǎn)生一定的影響。為刺激深海區(qū)海上風(fēng)能的擴(kuò)展，可根據(jù)項目離岸距離和水深，制定相應(yīng)的資金支持政策，制定梯級支持方案。此外，還需要進(jìn)一步完善電力市場化交易機(jī)制，建立基于清潔能源市場的充足交易額度，確保海上風(fēng)電發(fā)電量得到充分利用。

（三）加強(qiáng)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈招商引資

積極招商引資，主動與龍頭企業(yè)直接對接，或像其他在浙江設(shè)立的相關(guān)企業(yè)一樣，通過召開會議，推動海上風(fēng)電投資等。海上風(fēng)能資源豐富的地市可以在交通便利、設(shè)施齊全的地區(qū)規(guī)劃建設(shè)海上風(fēng)能產(chǎn)業(yè)園區(qū)，制定優(yōu)先審批指南，實施海上風(fēng)能產(chǎn)業(yè)集約化發(fā)展，合理引導(dǎo)海上風(fēng)能。企業(yè)參與海上風(fēng)電項目投資，能為企業(yè)創(chuàng)造一定的市場空間，增加企業(yè)入駐積極性，盡可能地推進(jìn)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)向集約化模式邁進(jìn)，盡可能地向我國引進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)，使整個項目的投資以及規(guī)劃都能夠得到他們的參與，并讓他們擁有一定的市場空間，以保證企業(yè)發(fā)展，讓企業(yè)能夠積極地參與到項目的入駐環(huán)節(jié)。

（四）促進(jìn)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)與其他海洋開發(fā)產(chǎn)業(yè)融合，提升綜合用海能力

技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)積極攻克用海活動中的排他性和資源浪費的缺點，充分地發(fā)揮自主科技研發(fā)的優(yōu)勢，不斷開拓創(chuàng)新市場。通過政策的方式引進(jìn)研發(fā)機(jī)構(gòu)或是高等院校積極參與，使海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)能夠緊隨世界發(fā)展潮流。通過對潮流能波浪能等相關(guān)發(fā)電技術(shù)的使用，并結(jié)合各類養(yǎng)殖行業(yè)和海洋開發(fā)產(chǎn)業(yè)的綜合利用，使得海上風(fēng)電的規(guī)劃海域能夠得到立體發(fā)展，使海洋利用能夠更加立體。提升海洋的單位面積，從而帶來經(jīng)濟(jì)效益。與此同時，對于海上的風(fēng)機(jī)也要設(shè)定相關(guān)的海洋環(huán)境監(jiān)測裝置，實時收集海洋的相關(guān)數(shù)據(jù)以及軍事數(shù)據(jù)，最大的程度使區(qū)域的效益得以發(fā)揮[2]。

三、海上風(fēng)電近、中、遠(yuǎn)期展望

（一）近期近海風(fēng)電實現(xiàn)大規(guī)模高速發(fā)展（2025年前）

我國在近海領(lǐng)域上通過抗臺風(fēng)型機(jī)組的不斷優(yōu)化后，已經(jīng)可以實現(xiàn)單機(jī)容量在五兆瓦以上的功率。并通過機(jī)組的多種機(jī)械結(jié)構(gòu)的形式優(yōu)化和設(shè)計推陳出新，已經(jīng)使我國的近海海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)逐漸走向世界前沿，并且裝備的運維也變得更加專業(yè)，與此同時也為成本的進(jìn)一步縮減做出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)，使得多領(lǐng)域能夠做到協(xié)調(diào)發(fā)展相互融合，讓我國的海上風(fēng)力發(fā)電技術(shù)不斷走向大同。預(yù)計在十四五規(guī)劃期間即可得到全面的提升，不再受到各種技術(shù)和建設(shè)方面的限制[3]。

（二）中期深遠(yuǎn)海風(fēng)電小規(guī)模示范（2025—2035年）

國家發(fā)展改革委、國家能源局在聯(lián)合發(fā)布的《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計劃（2016—2030）》中明確要求風(fēng)電技術(shù)發(fā)展將“深海風(fēng)能”提上日程。這要求我國在此領(lǐng)域的墻頭堡企業(yè)需要深刻耕耘我國的深遠(yuǎn)海域市場，讓我國能夠在此領(lǐng)域的發(fā)展奠定堅實的物質(zhì)基礎(chǔ)，同時也為未來的試驗場地做好充分儲備。但由于受遠(yuǎn)海當(dāng)中到水下深度影響，致使此處的海風(fēng)能源的開發(fā)大多數(shù)都是采用漂浮式風(fēng)電技術(shù)來實現(xiàn)，這使得以后在深海領(lǐng)域內(nèi)通過漂浮式海上風(fēng)電技術(shù)必然是未來市場的核心競爭。就目前而言，相對成熟的漂浮式基礎(chǔ)設(shè)施大多數(shù)為半潛式以及單柱式。為了保證在未來我國在此領(lǐng)域的不斷推進(jìn)發(fā)展，就需要我積極地將張力腿式和駁船式不斷完善，補(bǔ)齊我國在此領(lǐng)域的短板，使得行業(yè)能夠在世界領(lǐng)域內(nèi)擁有更強(qiáng)的競爭力[4]。

（三）遠(yuǎn)期深遠(yuǎn)海風(fēng)電規(guī)?；?035—2050年）

隨著深遠(yuǎn)海風(fēng)電的項目展示不斷開采之后，結(jié)合相關(guān)的基礎(chǔ)施工技術(shù)，通過對遠(yuǎn)距離輸電技術(shù)的不斷突破以及實際應(yīng)用，讓遠(yuǎn)期深遠(yuǎn)海風(fēng)電的整體規(guī)模布置以及建設(shè)能夠進(jìn)一步節(jié)約成本開銷。同時通過相關(guān)機(jī)組以及基礎(chǔ)打樁的設(shè)施費用不斷地被市場所優(yōu)化而變得更加有性價比的前提下，使整個項目的空間能夠得到更加有效的利用。而通過漂浮式風(fēng)電的技術(shù)，可以使成本進(jìn)一步得到優(yōu)化。因其基礎(chǔ)的建設(shè)方案可以通過整體安裝和托運，因此不需要裝錨的設(shè)施載用，這樣安裝環(huán)節(jié)和成本方面都可以得到極大的優(yōu)化。當(dāng)前，我國對于陸地以及海上的風(fēng)電建設(shè)的相關(guān)成本正在不斷降低，這必然會引領(lǐng)多領(lǐng)域的成本進(jìn)一步縮減。通過將漂浮式海上風(fēng)電技術(shù)在更深領(lǐng)域的海域中得以運用，可預(yù)見在未來的相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)，能夠讓風(fēng)能資源得到更深度的開發(fā)使用。同時，隨著海上風(fēng)電規(guī)模的擴(kuò)大，浮式海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的建設(shè)、運維和拆除成本和風(fēng)險均有所降低。根據(jù)國際能源署（IEA）等組織的預(yù)測，到2050年，開發(fā)和建造漂浮式海上風(fēng)力渦輪機(jī)的成本將下降50%左右[5]。

四、結(jié)語

不覺間我國已經(jīng)在海上風(fēng)電領(lǐng)域內(nèi)有了十余年的耕耘，并在這其中不斷地獲得了經(jīng)驗，無論是裝備上抑或是工程技術(shù)上都得到了更多方面的突破，并且也產(chǎn)業(yè)服務(wù)體系也得到了不斷的健全，同時在政策方面也給予了極大的幫助，這也使得我國的海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)正在快速發(fā)展。而作為一個未來可再生資源的領(lǐng)域，隨著我國對海上風(fēng)電發(fā)展的規(guī)劃不斷全面且清晰，通過統(tǒng)一步調(diào)的規(guī)劃使得在此領(lǐng)域的中長期發(fā)展前景都十分可觀。同樣是我國作為全球海上風(fēng)電市場最有潛力的一位，這也需要我們不斷地加強(qiáng)自主研發(fā)能力，使自身的風(fēng)能發(fā)電效率不斷提升，并且發(fā)電設(shè)施的相關(guān)性能也要進(jìn)一步加強(qiáng)，保證我國海上風(fēng)電技術(shù)能夠由近海到深海領(lǐng)域逐漸得對發(fā)展。隨著“一帶一路”的提倡之后，也保證了我國此領(lǐng)域的宏偉目標(biāo)能夠得以實現(xiàn)。

相關(guān)鏈接

風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈通常包括風(fēng)機(jī)零部件制造、風(fēng)機(jī)制造及風(fēng)電場的運營三大環(huán)節(jié)。風(fēng)電價值鏈、企業(yè)鏈、供需鏈和空間鏈這四個維度在相互對接的均衡過程中形成了產(chǎn)業(yè)鏈。這種“接機(jī)制”像一只“無形之手”調(diào)控著風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈的形成。風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈涉及從空氣動力學(xué)、結(jié)構(gòu)動力學(xué)、氣象、環(huán)境、材料、工藝制造、電氣控制、電子工程，到運輸、應(yīng)用、服務(wù)的方方面面。

近年來，在國家政策的大力扶持下，風(fēng)電設(shè)備制造業(yè)進(jìn)入了黃金期，制造技術(shù)和生產(chǎn)能力快速發(fā)展，獲得了技術(shù)和生產(chǎn)經(jīng)驗的積累，尤其是在國內(nèi)的能源供需矛盾問題越來越嚴(yán)重和電力需求上升的情況下，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)得到迅速發(fā)展。

風(fēng)電價值鏈、企業(yè)鏈、供需鏈和空間鏈這四個維度在相互對接的均衡過程中形成了產(chǎn)業(yè)鏈。這種“接機(jī)制”像一只“無形之手”調(diào)控著風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈的形成。

風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈涉及從空氣動力學(xué)、結(jié)構(gòu)動力學(xué)、氣象、環(huán)境、材料、工藝制造、電氣控制、電子工程，到運輸、應(yīng)用、服務(wù)的方方面面。