海風(fēng)強勁：航運業(yè)的挑戰(zhàn)與機遇

文｜本刊記者 沈亮

中國海上風(fēng)電連續(xù)數(shù)年領(lǐng)跑全球，2021年12月克拉克森數(shù)據(jù)顯示，中國首次超越英國成為全球最大海上風(fēng)電市場，總裝機容量達 10.48GW，中國海上風(fēng)電市場優(yōu)勢進一步擴大。

中國船級社海洋工程技術(shù)中心副主任李紅濤曾預(yù)測：“在‘十四五’期間，新能源裝機容量會超越水電，成為中國電力增量主體?？偠灾Ｉ巷L(fēng)電發(fā)展?jié)摿Ψ浅４??！?/p>

動力十足

2016年，我國海上風(fēng)電累計裝機規(guī)模僅有162萬千瓦，2021年，僅廣東一省就新投產(chǎn)海上風(fēng)電549萬千瓦，同比增長超5倍，我國海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)了井噴式發(fā)展。

為何我國大力發(fā)展包括海上風(fēng)電在內(nèi)的清潔能源？

從能源安全的角度來說，加快能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，大力發(fā)展包括海上風(fēng)電在內(nèi)的新型能源，形成多能互補的能源結(jié)構(gòu)將有利于確保我國能源安全、保障我國社會經(jīng)濟長期穩(wěn)定發(fā)展。

回顧過去，2021年，電煤供應(yīng)波動對我國能源供應(yīng)形勢帶來了一定的沖擊。

著眼當(dāng)下，目前俄烏沖突持續(xù)不斷，已對歐洲乃至世界能源安全與政治穩(wěn)定造成了顯著影響。

放眼未來，能否掌握先進的海上風(fēng)電等新能源技術(shù)，建立完善的新型能源產(chǎn)業(yè)體系，將決定我國在“碳金融”“碳關(guān)稅”等領(lǐng)域的國際競爭中掌握籌碼的多寡。

2022年《政府工作報告》中就重點提到，要繼續(xù)做好“六穩(wěn)”“六?！惫ぷ?，確保糧食能源安全。這是政府工作報告首次將“能源安全”上升至與“糧食安全”同等重要的戰(zhàn)略高度。

另一方面，從環(huán)保的角度來說，電力是最主要的碳排放部門，因而包含海上風(fēng)電在內(nèi)的清潔能源成為實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的主要發(fā)力領(lǐng)域之一。

廣東海事局推進廣東海上風(fēng)電建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室主任吳建生向記者介紹廣東海上風(fēng)電建設(shè)情況。

為了促進海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，踐行習(xí)近平總書記2020年9月做出的“中國力爭2030年前二氧化碳排放達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和目標(biāo)”的承諾，國家了出臺海上風(fēng)電財政補貼政策，對前期已核準、2021年年底前全容量并網(wǎng)的海上風(fēng)電項目提供國家財政補貼，因此2021年成為國內(nèi)海上風(fēng)電的搶裝年，新增裝機規(guī)模同比大幅增長。

2022年起，國家財政補貼退出，但各沿海省份發(fā)展海上風(fēng)電仍然動力十足。

在海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)政策與補貼支持方面，廣東已走在全國前列。2021年6月，廣東出臺《促進海上風(fēng)電有序開發(fā)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展實施方案》支持海上風(fēng)電發(fā)展。該方案提出，到2025年底，廣東海上風(fēng)電累計建成投產(chǎn)裝機容量力爭達到1800萬千瓦。根據(jù)該方案，2022年起，廣東省財政對省管海域未能享受國家補貼的項目進行投資補貼。

其他主要沿海省份雖暫未出臺類似的補貼政策，但都推出省、市級規(guī)劃支持海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展。如浙江出臺《浙江省可再生能源發(fā)展“十四五”規(guī)劃》要求，“十四五”期浙江海上風(fēng)電累計建成投產(chǎn)裝機容量達到500萬千瓦。

為何各沿海省份如此熱衷于發(fā)展海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)？

首先，我國海上風(fēng)電資源豐富，靠近東部用電負荷中心，便于就近消納。目前，沿海能耗大省不同程度依賴外購電力，以浙江為例，2020年，浙江外購電量1787億千瓦時，約占浙江全省用電量的37%；根據(jù)《浙江省電力發(fā)展“十四五”規(guī)劃（征求意見稿）》，到2025年，全省外購電量2166億千瓦時以上，占全社會用電量比重35%左右，外購電量比重將有所下降。

其次，發(fā)展海上風(fēng)電可以規(guī)避土地資源約束，目前光伏和陸上風(fēng)電雖然相對海上風(fēng)電成本更低，但也存在占用土地資源的問題，對于沿海經(jīng)濟發(fā)達省份這一問題更為突出。以浙江為例，《浙江省可再生能源發(fā)展“十四五”規(guī)劃》指出浙江存在可用于光伏建設(shè)的地面、屋頂資源已所剩不多的問題。

再次，產(chǎn)業(yè)帶動效果是各省發(fā)展可再生能源的重要考量因素之一。由于海上風(fēng)電零部件重量和體積較大、運輸成本高，適合本地、就近生產(chǎn)，所以，發(fā)展海上風(fēng)電對當(dāng)?shù)氐难b備制造等產(chǎn)業(yè)的拉動效果較好。

以廣東陽江為例，陽江大力引進風(fēng)機基礎(chǔ)、塔身、海底電纜、大型鑄件、船舶靠泊補給等相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)，促進風(fēng)電裝備生產(chǎn)研發(fā)銷售本土化和一體化，并逐步擴展形成輻射粵西乃至全省的海上風(fēng)電裝備制造、項目營運維護檢修和后勤保障基地，延伸風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈，形成風(fēng)電產(chǎn)業(yè)集群。截至2021年底，廣東陽江已吸引24家風(fēng)電整機及零部件生產(chǎn)企業(yè)落戶，年產(chǎn)風(fēng)電設(shè)備能力達300至500套，達產(chǎn)年產(chǎn)值超過500億元。

此外，中央施加的考核壓力加快了各沿海省份布局包括海上風(fēng)電在內(nèi)的可再生能源產(chǎn)業(yè)的速度。

2019年5月，國家發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于建立健全可再生能源電力消納保障機制的通知》，明確提出對各省級行政區(qū)域設(shè)定可再生能源電力消納責(zé)任權(quán)重，建立健全可再生能源電力消納保障機制，對各省開展考核評估。

挑戰(zhàn)重重

目前，海上風(fēng)電建設(shè)如火如荼，海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展將對航運業(yè)帶來怎樣的影響？一位航運界人士告訴記者：“在目前階段，海上風(fēng)電建設(shè)可能會對港口航運的發(fā)展帶來一定挑戰(zhàn)。”

該人士認為，海上風(fēng)電場可能對通航環(huán)境帶來一定影響。他介紹：“海上風(fēng)電建設(shè)由于海上風(fēng)電項目為了達到一定的效益和最佳的發(fā)電效果，裝機容量和風(fēng)電機組的數(shù)量必須達到一定的規(guī)模，同時風(fēng)電機組與風(fēng)電機組之間也必須保持足夠的安全距離，因此海上風(fēng)電設(shè)施往往是成片建造，會占用較大的海域范圍?！?/p>

該人士指出，由于海上風(fēng)電場址占用海域范圍較大，再加上海上風(fēng)電場選址的水域水深一般在10-50m之間，往往與船舶航路水域重合。因此部分海上風(fēng)電場占用船舶可航水域范圍，甚至就位于船舶習(xí)慣航路上，原本船舶可以直線航行到達的港口和水域，因為風(fēng)電場址的建設(shè)需要繞航，增加了船舶航行成本?！袄?，陽江青州、帆石等深水風(fēng)電場址的建設(shè)，導(dǎo)致從珠江口至瓊州海峽的船舶需要多繞航近60—80海里的航程，導(dǎo)致船舶航行成本增加。”

該人士還補充：“同時，海上風(fēng)電場水域往往也與港口錨地水域重合，因此建設(shè)海上風(fēng)電場往往會占用港口錨地資源，導(dǎo)致部分港口錨地功能喪失，對港口正常運作或船舶防臺應(yīng)急帶來一定影響?？赡軙s小港口發(fā)展空間，在一定程度上限制了港口航運的發(fā)展?！?/p>

研究者梁帥也撰文指出，海上風(fēng)電設(shè)施的輸電電纜也可能對通航環(huán)境造成一定影響。他在文中介紹，海底電纜本身不對水面過往船舶構(gòu)成礙航影響，但海底電纜會限制船舶拋錨水域，影響航道內(nèi)航行船舶在緊急情況下應(yīng)急拋錨操作，因此會影響錨地的設(shè)置。此外，跨越航道的電纜還會在一定程度上影響航道的疏浚，可能限制航道等級的提升。他總結(jié)道：“顯然，電纜在航道內(nèi)的長度越長、電纜影響的航道段越長，則電纜對航道的影響越大?！?/p>

梁帥還在文中指出，海上風(fēng)電場可能在海上助航設(shè)施、船舶視覺瞭望、岸基雷達和船載雷達、海上無線電通信等多方面對通航安全造成影響。

廣東海事局通航處水工主管王紅兵也認為，海上風(fēng)電建設(shè)可能對船舶通航安全帶來影響。“由于我國尚未制定和出臺海上風(fēng)電通航標(biāo)準，風(fēng)電場址與航道、船舶習(xí)慣航路、錨地之間應(yīng)當(dāng)保持多大的安全距離暫時沒有統(tǒng)一的標(biāo)準，導(dǎo)致部分風(fēng)電場址在規(guī)劃和設(shè)計時因水域受限無法遠離航道、船舶習(xí)慣航路、錨地、通航密集區(qū)，存在一定的通航安全隱患?！?/p>

他舉例說明道，“珠海桂山風(fēng)電因位于通航密集的珠江口水域，且與#GS18錨地之間的距離僅1350m，2017年“天鴿”臺風(fēng)期間，在該錨地及附近水域防臺的船舶走錨撞壞3臺正在建設(shè)的風(fēng)機導(dǎo)管架基礎(chǔ)。最終這起事故帶來了近億元的經(jīng)濟損失，理應(yīng)引起我們的高度重視?！?/p>

王紅兵還表示，目前海事部門對海上風(fēng)電場址及周邊水域的監(jiān)管手段仍需升級，監(jiān)管人員、裝備、信息化水平仍需提升?！昂Ｉ巷L(fēng)電建成后，是否需要設(shè)置風(fēng)電場保護水域、保護水域范圍設(shè)置多大、是否允許漁船在風(fēng)電場內(nèi)捕撈作業(yè)、小型商船是否能在風(fēng)電場內(nèi)航行等問題沒有一個相關(guān)的法律法規(guī)來規(guī)范，安全管理難度較大，存在一定的安全隱患?！?/p>

他認為，還應(yīng)進一步加強海上風(fēng)電與通航安全相關(guān)的頂層設(shè)計，“舉個例子，桂山風(fēng)電場建成后，通過廣州VTS統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，每天有約10-20艘次1000-2000噸級船舶從風(fēng)電場內(nèi)穿過，極易引起船舶觸碰風(fēng)機情況，但由于沒有相關(guān)航行規(guī)定及處罰依據(jù)，海事部門很難判定船舶是否違背航行規(guī)則，行政處罰就更無從談起?！?/p>

雖然挑戰(zhàn)巨大，但好消息是，這些挑戰(zhàn)可能不是不可戰(zhàn)勝的。

“如果問海上風(fēng)電發(fā)展導(dǎo)致的錨地的減少與通航環(huán)境的復(fù)雜化會不會影響我們港口的發(fā)展？我認為肯定會有?！痹陉柦Ｊ戮志珠L周社寬看來，雖然海上風(fēng)電的發(fā)展與航運業(yè)的發(fā)展存在一定的矛盾，但這個矛盾并非不可調(diào)和，“但通過不斷加強課題研究、頂層設(shè)計與協(xié)調(diào)溝通，我們可以對海上風(fēng)電場址、錨地、航道、航路、航法、助航設(shè)施等進行科學(xué)的調(diào)整與規(guī)劃，并且不斷提高我們的監(jiān)管能力。最終既保證海上風(fēng)電場與船舶的安全，同時又能夠滿足港口與航運業(yè)發(fā)展的需要?！?/p>

前景光明

從長遠來看，隨著海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)對航運業(yè)造成的負面影響將逐漸改善，并可能為航運事業(yè)的發(fā)展帶來更光明的前景。

根據(jù)國家能源局相關(guān)表述，國家能源局將加快組織開展全國深遠海示范，在有條件的區(qū)域規(guī)劃布局一批海上風(fēng)電基地，推動形成規(guī)?；B片開發(fā)的格局。而海上風(fēng)電邁向深藍，則意味著建設(shè)新的海上風(fēng)電將不會再占用航道、錨地等寶貴的航運資源。

海上風(fēng)電邁向深遠海的主要技術(shù)難點在于攻克漂浮式海上風(fēng)電技術(shù)。由于傳統(tǒng)的固定式海上風(fēng)電在技術(shù)和經(jīng)濟上面對的挑戰(zhàn)增加，因此漂浮式海上風(fēng)電技術(shù)被視為面向深遠海海上風(fēng)電開發(fā)的解決方案，目前逐步從研究走向商業(yè)化應(yīng)用。2021年7月，我國首臺漂浮式海上風(fēng)電試驗樣機—“三峽引領(lǐng)號”正式完成風(fēng)電機組吊裝。

日前，歐洲風(fēng)能協(xié)會發(fā)布的《歐洲海上風(fēng)電港口2030年展望》則提出，海上風(fēng)電的建設(shè)、運維本身就需要大量的港口及船舶服務(wù)?！皯?yīng)對日益大型化的機組以及不斷擴大的市場，離不開設(shè)施的升級換代。港口需要擴大占地，加固碼頭，增加深水港，以及開展其他土建工作。”這將刺激對港口、船舶等航運基礎(chǔ)設(shè)施的投資，助推航運業(yè)的發(fā)展。

以江蘇射陽縣為例，2018年7月，國內(nèi)首個風(fēng)電母港在江蘇射陽縣建成。開港一年半即接近全球最大風(fēng)電母港——丹麥埃斯比約港。新冠肺炎疫情下，2020年上半年該港吞吐葉片498片、主機115套，同比增長38%、29%，預(yù)計全年將達400臺套。目前該港已成為遠景能源、金風(fēng)科技、上海電氣等大型整機企業(yè)在蘇北的主要出海通道。該港明年還將開工建設(shè)3.5萬噸級大件碼頭和倉儲基地，計劃2023年投用。

如果海上風(fēng)電在一個地區(qū)形成一定規(guī)模的產(chǎn)業(yè)集群，不但能滿足本地海上風(fēng)電建設(shè)、運維需要，帶動本地經(jīng)濟發(fā)展；還有可能將相關(guān)部件、設(shè)備、裝備外銷至其他省份乃至出口海外，由此引發(fā)的航運需求將極大刺激本地航運業(yè)發(fā)展。

除江蘇外，廣東也在大力推動風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展?！稄V東省海洋經(jīng)濟發(fā)展 “十四五” 規(guī)劃》就提出：“要支持海洋資源綜合開發(fā)利用……推動海上風(fēng)電項目開發(fā)與海洋牧場、海上制氫、觀光旅游、海洋綜合試驗場等相結(jié)合……推動海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展，加快建設(shè)陽江、粵東海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)基地，力爭到2025年全省風(fēng)電整機制造年產(chǎn)能達到900臺(套)，推動技術(shù)進步和成本下降……進一步完善海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈，重點引進或鼓勵收購新型材料、主軸承、齒輪箱、海上升壓站、施工船機運維設(shè)備等產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)，補齊產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈短板，提前謀劃海上風(fēng)電運維產(chǎn)業(yè)發(fā)展?！?/p>

另外，目前國內(nèi)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)出口海外契機也逐漸顯現(xiàn)，根據(jù)全球風(fēng)能協(xié)會的預(yù)測，到2025年，海外市場的海風(fēng)新增裝機有望達到約17GW，較2020年增長約4.6倍，2020-2025年間的復(fù)合增速達到41%，亞洲新興市場有望實現(xiàn)跨越式發(fā)展。

亞洲主要經(jīng)濟體面臨與中國大陸沿海省份類似的能源發(fā)展形勢，具備較強的海風(fēng)發(fā)展訴求。目前，除了中國大陸以外，亞洲潛在的海上風(fēng)電市場包括日本、韓國、中國臺灣、越南等。

事實上，目前國內(nèi)海風(fēng)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)著手布局海外市場，并有所斬獲。國內(nèi)海風(fēng)產(chǎn)業(yè)近年快速發(fā)展，整機、海纜、管樁等主要制造環(huán)節(jié)在完全滿足國內(nèi)市場需求的同時，已經(jīng)逐步向海外拓展。海上風(fēng)電未來潛在的出口需求意味我國航運業(yè)可能將面臨全新的機遇。

《歐洲海上風(fēng)電港口2030年展望》則重點指出，在風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈條的下游，風(fēng)電制氫未來也有可能為地方航運業(yè)發(fā)展提供動力。

記者了解到，雖然海上風(fēng)電具有多重優(yōu)勢，但風(fēng)電具有很強的隨機性、間歇性、反調(diào)峰等特性，大規(guī)模并網(wǎng)會影響電力系統(tǒng)的正常運行，導(dǎo)致嚴重棄風(fēng)現(xiàn)象的發(fā)生。風(fēng)電耦合制氫是解決上述問題的有效手段之一。氫能作為能源轉(zhuǎn)型的重要組成部分，具有多種應(yīng)用，如作為能量存儲介質(zhì)、運輸燃料和發(fā)電燃料等。

2021年7月，我國首臺漂浮式海上風(fēng)電試驗樣機——“三峽引領(lǐng)號”正式完成風(fēng)電機組吊裝。

《江蘇沿海地區(qū)發(fā)展規(guī)劃（2021—2025年）》提出，“十四五”期間要推進深遠海風(fēng)電試點示范和多種能源資源集成的海上“能源島”建設(shè)、研究風(fēng)電制氫儲能；以英國、荷蘭、丹麥為代表的歐洲國家已經(jīng)率先開展海上風(fēng)電示范工程。

對海上風(fēng)電進行消納，可以將風(fēng)電通過高壓直流或交流輸電方式傳輸上岸制氫，也可利用海上平臺制氫并通過管道輸氫或船舶運氫上岸。

田甜等研究者經(jīng)過計算分析，認為3種海上風(fēng)電制氫方案中，海上平臺制氫及船舶運氫方案最具經(jīng)濟性；且隨離岸距離加大，該方案等年值費用基本不變。海上風(fēng)電岸上制氫方案和海上平臺制氫及管道輸氫方案隨離岸距離加大，等年值費用均不同幅度增加。若未來海上平臺制氫及船舶運氫技術(shù)逐漸成熟并普及，則意味著一種全新的航運需求被創(chuàng)造出來。

歐洲國家已經(jīng)率先開展海上風(fēng)電制氫示范工程。

即便海上風(fēng)電制氫采取了其他技術(shù)路線，也并不意味著地方航運業(yè)無法分享紅利。

《歐洲海上風(fēng)電港口2030年展望》還提出：“……對可再生氫的需求必將激增。實際上，港口是各類運輸方式的天然交匯中心，特別適合氫能的生產(chǎn)與運送?！?/p>

本地海上風(fēng)電生產(chǎn)出的可再生氫將可通過港口集散輸運，而“港口可以成為推動可再生氫利用的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的關(guān)鍵一環(huán)，因為很多港口都建有化學(xué)與鋼鐵工業(yè)、氨生產(chǎn)設(shè)施、精練設(shè)施以及其他發(fā)電廠……長遠來看，隨著海上風(fēng)電的快速發(fā)展，越來越多行業(yè)希望轉(zhuǎn)移到沿海地區(qū)，導(dǎo)致這些地區(qū)產(chǎn)業(yè)集群將進一步擴大……”如上文所述，產(chǎn)業(yè)集群的強大必將意味著貿(mào)易與航運業(yè)的持續(xù)繁榮和發(fā)展。