我國(guó)海上風(fēng)電發(fā)展建議及展望

文 | 金孝龍

我國(guó)首個(gè)海上風(fēng)電示范項(xiàng)目——上海東海大橋風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目投運(yùn)已超十年。這十年來(lái)我國(guó)海上風(fēng)電取得了巨大的進(jìn)步，尤其是“十三五”期間，《風(fēng)電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》明確了海上風(fēng)電發(fā)展目標(biāo)，《海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)建設(shè)管理辦法》優(yōu)化了海上風(fēng)電項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)流程，促進(jìn)了海上風(fēng)電發(fā)展。伴隨著更多海上風(fēng)電項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)、建設(shè)，行業(yè)對(duì)海上風(fēng)電的認(rèn)識(shí)不斷加深，積累了一定的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，攻克了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)難題，海上風(fēng)電競(jìng)爭(zhēng)力逐步提升。目前我國(guó)風(fēng)電“平價(jià)上網(wǎng)”已是必然趨勢(shì)，海上風(fēng)電需要認(rèn)真思考未來(lái)發(fā)展路徑，適應(yīng)新發(fā)展階段的要求。

我國(guó)海上風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀

一、我國(guó)海上風(fēng)電市場(chǎng)總體情況

我國(guó)擁有18000多千米海岸線，風(fēng)能資源豐富。最新的風(fēng)能資源普查顯示，我國(guó)5～50米水深、70米高度條件的海上風(fēng)電可開(kāi)發(fā)潛力約5億千瓦，5～25米水深、50米高度條件的海上風(fēng)能資源可開(kāi)發(fā)潛力也有2億千瓦，風(fēng)能資源主要集中在江蘇、廣東、福建、浙江、山東等地，開(kāi)發(fā)前景廣闊。

2018年，我國(guó)海上風(fēng)電新增裝機(jī)約170萬(wàn)千瓦，同比增長(zhǎng)42.7%，累計(jì)裝機(jī)達(dá)到444.5萬(wàn)千瓦，裝機(jī)少于英國(guó)、德國(guó)，位列全球第三。目前還有多個(gè)海上風(fēng)電項(xiàng)目在開(kāi)工建設(shè)，《風(fēng)電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》 中“開(kāi)發(fā)建設(shè)1000萬(wàn)千瓦、建成500萬(wàn)千瓦”的目標(biāo)可以較好地實(shí)現(xiàn)。

二、我國(guó)海上風(fēng)電發(fā)展技術(shù)和成本情況

我國(guó)對(duì)海上風(fēng)電技術(shù)的理解和掌握程度也在不斷地提升，2007年金風(fēng)科技將1.5MW風(fēng)電機(jī)組安裝在海上石油鉆井平臺(tái)上，這是國(guó)內(nèi)海上風(fēng)電最早的嘗試，隨后海上風(fēng)電機(jī)組容量不斷增加，2MW、2.5MW、3MW、4MW 機(jī)型陸續(xù)在潮間帶和近海風(fēng)電場(chǎng)應(yīng)用。到2018年，國(guó)內(nèi)主要廠家都已開(kāi)發(fā)出5MW等級(jí)海上風(fēng)電機(jī)組，最高已經(jīng)有7～8MW等級(jí)樣機(jī)產(chǎn)品投入運(yùn)行。海上風(fēng)電配套的升壓站、機(jī)組基礎(chǔ)、塔筒、輸電線路等系統(tǒng)和設(shè)備不斷取得突破，海上整體施工能力進(jìn)一步增強(qiáng)，已可滿足7～8MW等級(jí)大容量海上風(fēng)電機(jī)組安裝施工需求。

隨著項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)的積累和關(guān)鍵技術(shù)的突破，海上風(fēng)電投資造價(jià)在持續(xù)下降，已經(jīng)從東海大橋的23700元/千瓦（平均水深10米，離岸距離7公里），下降到15000～18000元/千瓦（水深15～20米，離岸距離20～40公里）。海上風(fēng)電投資造價(jià)受到機(jī)組容量、海底地質(zhì)條件、離岸距離、施工安裝條件等多種因素影響，總體來(lái)看，江蘇省海上風(fēng)電項(xiàng)目綜合建設(shè)條件要優(yōu)于福建省和廣東省，造價(jià)普遍低一些。

我國(guó)海上風(fēng)電發(fā)展存在的問(wèn)題和挑戰(zhàn)

我國(guó)海上風(fēng)電行業(yè)正處在起步向規(guī)模化發(fā)展的階段，還不夠成熟，面臨的主要挑戰(zhàn)是度電成本較高。目前整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈都在圍繞提高可靠性、降低投資成本、提高發(fā)電收益等方面努力，也取得了很多成果。從海上風(fēng)電裝機(jī)最多的歐洲來(lái)看，海上風(fēng)電項(xiàng)目的造價(jià)與我國(guó)相近，新開(kāi)發(fā)的部分項(xiàng)目已經(jīng)具備與傳統(tǒng)能源競(jìng)爭(zhēng)的能力。與歐洲相比，我國(guó)海上風(fēng)電主要面臨以下問(wèn)題。

一、缺少統(tǒng)一的規(guī)劃

我國(guó)海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)通常由開(kāi)發(fā)商負(fù)責(zé)具體項(xiàng)目的風(fēng)能資源評(píng)估、地質(zhì)勘探、海洋水文測(cè)量，存在同一海域的不同項(xiàng)目要分別開(kāi)展這些前期工作的情況，這就會(huì)影響項(xiàng)目建設(shè)周期，增加項(xiàng)目的整體投入。參考?xì)W洲海上風(fēng)電發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，很多工作都是由政府在做規(guī)劃時(shí)統(tǒng)一完成，數(shù)據(jù)相對(duì)權(quán)威準(zhǔn)確，還可以避免重復(fù)投入。

二、項(xiàng)目審批周期過(guò)長(zhǎng)

海上風(fēng)電項(xiàng)目在建設(shè)前期需協(xié)調(diào)海洋、海事、軍事、漁業(yè)、環(huán)保等多個(gè)部門(mén)來(lái)審批論證，項(xiàng)目前期審批影響因素多、審批周期長(zhǎng)、協(xié)調(diào)難度大，特別是同一海域的不同項(xiàng)目需要重復(fù)審批論證，影響了項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)進(jìn)度，增加了海上風(fēng)電的開(kāi)發(fā)成本，進(jìn)而增加了海上風(fēng)電度電成本。

三、海上風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)還不完善

近年來(lái)，我國(guó)加大了海上風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)制訂工作力度，部分標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)發(fā)布或者正在著手編制，但還沒(méi)有形成體系。比如關(guān)于海上項(xiàng)目施工和運(yùn)維規(guī)范，開(kāi)發(fā)商、設(shè)計(jì)院、整機(jī)廠商、施工單位等不同的主體對(duì)海上風(fēng)電規(guī)范要求不一致。因?yàn)槿鄙俳y(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，給項(xiàng)目執(zhí)行帶來(lái)困難，增加項(xiàng)目支出。

四、海上風(fēng)電驗(yàn)證成本過(guò)高

海上風(fēng)電機(jī)組對(duì)可靠性的要求遠(yuǎn)高于陸上，機(jī)組技術(shù)是否可靠，要經(jīng)過(guò)樣機(jī)驗(yàn)證才能作出評(píng)價(jià)。目前國(guó)內(nèi)海上樣機(jī)很多直接安裝在風(fēng)電場(chǎng)，存在試驗(yàn)成本高、機(jī)組可達(dá)性較差、測(cè)試難度大、干擾因素較多等問(wèn)題，不利于推進(jìn)創(chuàng)新和降低成本。

五、海上風(fēng)電項(xiàng)目安全亟需加強(qiáng)

我國(guó)海上風(fēng)電目前還處在起步階段，一旦出現(xiàn)大的安全問(wèn)題，會(huì)讓整個(gè)行業(yè)喪失發(fā)展機(jī)遇。目前海上風(fēng)電項(xiàng)目存在安全規(guī)范不一致，安全監(jiān)管多頭管理，應(yīng)急響應(yīng)、指揮及救援體系不完善等問(wèn)題。

海上風(fēng)電發(fā)展建議

一、政策要保留海上風(fēng)電市場(chǎng)空間

我國(guó)海上風(fēng)電起步較晚，未來(lái)幾年是海上風(fēng)電技術(shù)創(chuàng)新和變革的關(guān)鍵時(shí)期，通過(guò)海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)施工、技術(shù)進(jìn)步、管理提升等可帶動(dòng)初始投資、運(yùn)行成本的下降和發(fā)電效率的提升。未來(lái)5年發(fā)電成本有望實(shí)現(xiàn)30%～40%的下降，到2023年后海上風(fēng)電基本可擺脫對(duì)補(bǔ)貼的依賴。建議在編制“十四五”海上風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃或出臺(tái)海上風(fēng)電平價(jià)上網(wǎng)政策時(shí)，一是可以通過(guò)制定明確的規(guī)劃目標(biāo)促進(jìn)海上風(fēng)電的有序平穩(wěn)發(fā)展；二是通過(guò)科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，逐步降低海上風(fēng)電電價(jià)，讓行業(yè)保持一定的規(guī)模和利潤(rùn)。讓開(kāi)發(fā)商保持一定積極性的同時(shí)，整機(jī)商有條件投入研發(fā)，更早地實(shí)現(xiàn)“平價(jià)上網(wǎng)”目標(biāo)。

二、進(jìn)一步發(fā)揮政府主導(dǎo)作用

為避免市場(chǎng)無(wú)序和重復(fù)投入，建議由政府部門(mén)統(tǒng)籌規(guī)劃，統(tǒng)一開(kāi)展項(xiàng)目前期工作，對(duì)項(xiàng)目的風(fēng)能資源、地質(zhì)條件、海洋水文等進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，相關(guān)費(fèi)用可以分?jǐn)偨o項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商。同時(shí)要優(yōu)化項(xiàng)目審批流程，適當(dāng)減少審批節(jié)點(diǎn)、設(shè)立統(tǒng)一的審批接口，有效縮短海上風(fēng)電建設(shè)周期。特別是對(duì)于升壓站接入等送出工程，建議應(yīng)由國(guó)家統(tǒng)一規(guī)劃建設(shè)并納入到國(guó)家級(jí)電網(wǎng)體系。

三、建立國(guó)家級(jí)海上機(jī)組樣機(jī)實(shí)驗(yàn)基地

進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新的同時(shí)，也要做好配套的技術(shù)驗(yàn)證工作。建議選擇風(fēng)能資源較好、交通便利的臨海陸地建立國(guó)家級(jí)海上機(jī)組樣機(jī)實(shí)驗(yàn)基地，由具備相應(yīng)能力和資質(zhì)的獨(dú)立第三方機(jī)構(gòu)運(yùn)營(yíng)和評(píng)估機(jī)組性能。

四、注重海上風(fēng)電項(xiàng)目安全

要建立統(tǒng)一的、具備行業(yè)特點(diǎn)的、具備可操作性的海上項(xiàng)目施工及運(yùn)維規(guī)范，特別是要建立我國(guó)海上風(fēng)電作業(yè)安全規(guī)范，對(duì)海上項(xiàng)目各個(gè)階段EHS要求進(jìn)行統(tǒng)一，如對(duì)人員及交通船的資質(zhì)準(zhǔn)入、硬件配置、出海條件等建立規(guī)范并提出統(tǒng)一要求。讓所有參與海上風(fēng)電建設(shè)的運(yùn)維人員接受嚴(yán)格的專項(xiàng)培訓(xùn)和技能學(xué)習(xí)，掌握規(guī)范的海上作業(yè)方式方法，熟知海上逃生的技能。

建立國(guó)家級(jí)的海上風(fēng)電應(yīng)急響應(yīng)、指揮及救援體系。統(tǒng)一應(yīng)急響應(yīng)及救援指揮的接口部門(mén)，制定有效的應(yīng)急響應(yīng)、指揮及救援流程，并定期組織相關(guān)方進(jìn)行救援演練和培訓(xùn)。

海上風(fēng)電展望

海上風(fēng)電已成為各國(guó)密切關(guān)注并積極探索的重點(diǎn)能源技術(shù)領(lǐng)域，歐洲海上風(fēng)電已進(jìn)入規(guī)模化發(fā)展階段。行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，未來(lái)十年，全球風(fēng)電裝機(jī)有望新增6.8億千瓦左右，其中40%將是海上風(fēng)電。

沿海地區(qū)是我國(guó)能源和電力的消費(fèi)中心，清潔電力發(fā)展需求更加迫切，發(fā)展海上風(fēng)電有較大市場(chǎng)需求空間。在國(guó)家政策制定合理的情況下，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年我國(guó)海上風(fēng)電會(huì)實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)發(fā)展，隨著風(fēng)電技術(shù)的不斷進(jìn)步以及管理模式、運(yùn)行機(jī)制等方面的不斷調(diào)整完善，度電成本會(huì)逐步下降，海上風(fēng)電有望在“十四五”期間實(shí)現(xiàn)“平價(jià)上網(wǎng)”，預(yù)計(jì)到2030年，海上風(fēng)電將實(shí)現(xiàn)3000萬(wàn)千瓦以上裝機(jī)。

綜合來(lái)看，未來(lái)海上風(fēng)電具有廣闊的發(fā)展空間，不僅能提供綠色且廉價(jià)的電力，同時(shí)也將是經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源生產(chǎn)消費(fèi)模式變革的重要驅(qū)動(dòng)力，將成為未來(lái)的主要能源之一。