我國海上風電機組發展現狀及趨勢

隨著全球節能減排的深入展開，各國對新能源開發利用的步伐也不斷加快。風電建設，尤其是海上風電，已成為全球的焦點，各國對海上風機的制造熱情也與日俱增。

海上風機不同于陸上風機，它是在現有陸地風機基礎上針對海上風資源環境進行適應性“海洋化”發展起來的。為了承受海上的強風載荷、海水腐蝕和波浪沖擊等，海上風電機組的基礎遠比陸上的結構復雜，技術難度大、建設成本高。

海上風電機組基礎由塔架和海底地基組成，按結構類型劃分，目前在實踐中已經應用的有單樁結構、重力結構和多樁結構，還有處于研發階段的懸浮式結構。各種結構的優缺點有互補性，基礎選型要綜合考慮各項因素的影響，主要是水深、土壤和海床條件、環境載荷、建設方法、安裝和成本幾個方面。目前，世界上的海上風機多數采用重力混凝土和單樁鋼結構基礎設計方案。其中，應用最為廣泛的單樁鋼結構是通過鉆孔將直徑3～5m的鋼管植入海床下15～30m深的位置。這種基礎的優點是不要求修建海底地基，而且制造相對簡單，但是安裝相對困難且海水較深時柔性大。重力式一般為鋼或混凝土結構，依靠基礎的重力抵抗傾覆力矩。海床的清理準備工作對該結構很重要，由于對海浪的沖刷較敏感，只適用于水深較淺、不適合鉆孔的場址，運輸安裝也比較困難，對環境的影響較大。多樁式基礎結構曾用于試驗機組，目前處于試運行階段，還沒有應用于商業化風電場。一般為三腳架結構，主要采用小直徑管狀鋼結構，通過填塞或成型連接，適合較深的水域。缺點是船只難以接近，并增加了結冰的可能性。沉箱結構是靠重力將鋼箱結構插入海床，抽出箱內海水以產生壓力，以用于海上平臺安裝的錨泊固定，目前處于可行性研究階段。漂浮式結構的好處是可選擇的概念較多，成本與海底固定的方式接近，在建設和安裝步驟上有較大的彈性，且容易移動或拆卸，并且在挪威取得成功，但目前還處于試驗階段。在海上風電設備安裝上，被廣泛應用的方案是起重式和錨泊系統，根據海水深度、起吊機的能力和駁船的載重量的不同，具體技術方案的選擇有所不同。

截至2010年底，全球共有12個國家建立了海上風電場，其中10個位于歐洲，海上風電新增裝機容量約1060MW，同比增長53%。累計總裝機容量約3160MW，同比增長35%，占世界總裝機容量的1.6%。歐洲的海上風電在全球一枝獨秀，占世界海上風電總裝機容量的90%左右。2010年歐洲新安裝了308個海上風機，新增裝機容量 883MW，累計總裝機容量為2964MW。其中英國，丹麥分別占據歐洲海上風電市場的45%和29%。

2010年是中國海上風電的起步年，約占全球的5%。按照國家發改委能源研究所等機構的研究，中國近海10米水深以內的海域風能資源約1億千瓦，20米水深以內的海域風能資源約3億千瓦，30米水深以內的海域風能資源約4.9億千瓦。我國海上風電資源豐富，開發和利用的潛力巨大。目前我國的開發，還處在剛剛起步階段。

目前，江蘇、上海、山東、浙江、福建和廣東以及遼寧都在進行海上風電發展的規劃或發展設想，規劃比較完整的有江蘇省、山東省、上海和廣東等，但是由于缺乏海上風能資源評估分析的支持，這些規劃還是處于估算的階段，具體規劃如下表：

資料來源：全球風能理事會（GWEC）、中國機械工業聯合會·機經網

隨著各個地方政府海上風電的出臺，國內眾多企業紛紛爭奪海上風電這塊巨型的蛋糕。這些企業有：華銳、金風、上海電氣、湘電、明陽、中船重工、聯合動力等。

作為風電整機企業的領頭羊，華銳風電是第一個獲得我國海上風電示范項目——上海東海大橋項目的企業。2009年3月20日，由華銳風電科技有限公司自主研發的我國第一臺海上風電機組在上海東海大橋海上風電場，完成整體吊裝。共34臺3MW的風電機組，總裝機容量為10.2萬KW，年上網電量2.5851億kW.h。整個工程在2010年6月8日完成34臺機組的安裝和調試，2010年7月6日，全部風電機組完成并網發電，成為我國海上風電的里程碑。此風電場項目總投入為30億元，可以滿足上海約20萬戶普通家庭一年的用電量。

金風科技，聯合動力、上海電氣、明陽和湘電都在不同的地區進行了海上風電項目的實驗。作為我國第二大風電整機企業的金風科技已于2007年在渤海灣中海油的鉆井平臺試水了海上風機的所有工序。2009年11月18日金風科技投資30億元在江蘇大豐經濟開發區建設海上風電產業基地項目，并計劃將其建設成為國內最大、世界領先的海上風電裝備制造基地。2010年生產2.5MW直驅永磁風電機組18臺，共45MW，3MW一臺。

聯合動力3MW的海上風電機組已于2010年10月份下線，并于2011年9月成功召開了6MW海上風機雙饋異步風力發電機技術評審會，專家對聯合動力6MW海上風機雙饋異步風力發電機的設計方案報告給予了認可；湘電的5MW 永磁直驅海上風力發電組于2010年10月成功下線，成為國內自主研發的技術領先、容量最大的永磁直驅風力發電機。華儀電氣和德國艾羅迪能源系統有限公司聯合研發的3MW高速永磁風力發電機組首臺樣機已于2011年7月25日再上海臨港成功下線。中船重工（重慶）海裝風電充分依托集團公司在海洋工程領域的基礎研究和試驗基地等優勢，整合風電整機和配套設備的研發實力，形成全產業鏈。現已組織實施了2MW近海潮間帶批量裝機工程，正致力于研發近海5MW風電機組，國家科技部授牌成立了“海上風力發電工程技術研發中心”。

發展海上風電將是大勢所趨。但我國海上風電發展面臨的嚴峻問題是：高成本，低電價。雖然海上風電資源豐富，但是作為海洋永久構筑物工程，海上風電場的建設要求比海上石油平臺建設要求還要高。因為海上風機底座要求更加堅固，從而使得樁基工程投入更大，且需要鋪設海底電纜來傳輸電能，加之建設、維護工作均需要專業船只和設備作業。因此，相對于約4.5億元至5億元的一個陸地風電場的建設成本，海上風電場的建設成本至少是陸地風電場的兩三倍。海上風電合理的電價水平應該比陸上高50%到70%，合理電價應該是0.9元甚至1元以上。但在海上風電的競標價中，中標價直逼陸上風電電價。高成本低電價的直接后果是企業虧損導致整個海上風電產業鏈的危機。

如不及時遏制這種不符合常理的低價競標苗頭，將有可能使海上風電機組制造商遭遇下游壓價的影響，導致生產積極性和技術創新受挫。