海上風電推動能源轉型的戰略選擇與實踐思考

文 | 徐輝

作者供職于中國三峽新能源（集團）股份有限公司

清潔低碳、產業帶動能力強的海上風電，是中國能源低碳轉型的戰略選擇。

9月22日，習近平總書記在聯合國大會宣布我國“二氧化碳排放力爭于 2030 年前達到峰值，努力爭取2060 年前實現碳中和”。這是我國首次正式提出碳中和目標時間表，對經濟社會發展將產生劃時代影響，對能源發展具有里程碑意義。總書記的重要講話，為清潔能源行業發展指明了方向，包括海上風電在內的清潔能源將在應對氣候變化、減少碳排放方面承擔更多責任，迎來廣闊發展前景。

海上風電是推進能源向清潔低碳轉型的重要戰略方向，其產業帶動和輻射能力強，高質量推進我國海上風電規模化集中連片開發，將是培育海上風電全產業鏈國產化和產業集群化的重大機遇。

從能源結構看，截止2019年底，全國發電裝機容量20.2億千瓦，其中非化石能源發電裝機容量8.2億千瓦，占總發電裝機容量的40.8%，但海上風電不足600萬千瓦。海上風電代表全球能源發展的趨勢和方向，預計至2030年，全球海上風電裝機規模將突破1億千瓦。

當前，新能源進入深度調整期，棄風棄光問題逐步化解，平價開發主導市場。近期，財政部、國家發改委、國家能源局聯合發布《關于促進非水可再生能源發電健康發展的若干意見》及其《有關事項補充通知》，進一步明確了非水可再生能源電價附加補助資金結算規則等，為加速推進海上風電實施競價、平價上網提供了有力推手。科學高質量發展海上風電成為推動能源生產與消費革命、促進產業轉型升級、建設現代化經濟體系的重要選擇，也是我國能源向清潔低碳轉型的戰略選擇。

海上風電是能源低碳轉型的戰略選擇

海風是由于太陽運動、海上晝夜溫差和氣壓變化導致的空氣流動，具有風速大、主導風向穩定、規律性強等特點。海上風電與陸上風電相比，優勢明顯。

一是海上風能資源豐富，資源儲量大，可集中連片大規模開發。

二是海上風資源稟賦好，風速大、風功率密度高，可推動大容量海上風機，出力穩定，可預測性高，年利用小時數高。

三是海上風電多在沿海經濟發達地區，靠近用電負荷中心，電能消納條件好。

四是海洋面積廣闊，開發海上風電不占用耕地和林地，海上沒有地表障礙物限制，可進一步向遠海和深海發展，未來發展空間大。

五是開發海上風電遠離航道，規避生態保護區，不產生碳排放，不破壞海洋生態環境，海樁形成的人工島礁利于海洋生物生存。

六是海上風電產業鏈長，科技含量高，可帶動風機制造、控制技術、海基工程、海工裝備等發展，利于發展海洋經濟。

七是探索海上風電“源網荷儲”一體化開發模式，可以實現對海洋孤島的開發利用。海上風電的優勢將隨著對海洋認識的深入、開發技術的提升更加明顯，具有廣闊發展前景。

近十年來，英國、德國、丹麥等掀起海上風電開發熱潮。根據全球風能協會統計，海上風電全球裝機規模年均復合增速超過30%。截至2019年底，全球海上裝機容量突破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，我國海上風電已累計核準規模約5500萬千瓦，未來海上風電將繼續保持高速度迭代和高質量發展態勢。

世界海上風電發展主要呈現以下特點：一是離岸距離和水深增加。2007年之前，歐洲海上風電場多分布在離岸10千米以內的海域，隨著海上安裝和運維技術的提高，海上風電場呈現離岸越來越遠的趨勢。

目前已經建成并網海上風電場的平均離岸距離為43.3千米，英國莫瑞等海上風電場最遠已經突破100千米；平均水深為27.1米，最深已經突破60米。

二是機組容量日趨大型化。海上風電單機容量逐年上升，2017年丹麥維斯塔斯公司單機容量9.5兆瓦海上風機下線；西門子、GE目前具備15兆瓦海上風機生產能力，麥肯錫公司預計到2024年，海上風電單機容量可達15兆瓦以上。

三是開發成本持續快速下降。英國中標電價已下降近50%，德國海上風電招標全球首個無需補貼項目，海上風電產業商業化在歐洲走向成熟。國際可再生能源機構預測，2030年海上風電成本可能在2015年基礎上再下降11-30%。

四是機組運維成本依然較高。海上風電投運情況整體良好，采用高風機、大葉片的大容量海上風機年利用小時數可達4000-4500小時，平均容量系數接近44%;但海上風機故障率高，維修量大，受復雜氣象影響大，有效作業時間短，安全風險大，運維成本高。隨著海上風機故障率下降和容錯性能提高，狀態監測和遠程維護技術進步，以及海上風電向智能化、遠程化、規模化方向發展，海上風電運維成本將繼續下降。

發展海上風電，是推動全球能源向清潔低碳轉型的重大舉措。一是從能源發展趨勢看，全球能源格局深刻調整，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型，發展海上風電，符合清潔低碳的能源發展大勢和方向；二是從資源稟賦看，海上風電資源豐富，約占全球可再生能源儲量的16%，海上風電具備規模化開發、打造新型清潔主體能源的資源條件；三是從技術條件看，海上風電具有高度技術依賴驅動特征，大容量海上風機研制、海上風電施工、海底電纜輸電等關鍵技術取得突破，海上風電開發技術風險將顯著降低，具備規模化開發的技術保障；四是從開發成本看，近年來海上風電開發成本快速下降，未來將保持持續下降趨勢，具備規模化開發的經濟可行性。在政策、市場、技術的共同驅動下，海上風電具備大規模商業化開發、替代化石能源的基礎和條件。

海上風電促進技術國產化與產業鏈體系升級

我國海上風電發展已進入規模化開發、商業化應用的階段，規劃和政策體系初步建立，一批示范項目陸續建成，設備技術水平不斷提高，海上風電產業初具規模。但與歐洲國家相比存在差距，核心技術有待突破，規模化開發水平需要提高，產業鏈配套仍需完備。

三峽集團通過海上風電規模化集中連片開發實踐，全力打造沿海海上風電走廊，推動我國海上風電產業實現跨越，加快構建技術領先、產業鏈完整的海上風電產業體系，積極探索符合我國海上風電產業特點的創新發展道路，為能源體系高質量轉型提供產業支撐，為實現經濟高質量發展提供穩定可靠清潔價廉的能源保障。

（一）實施海上風電開發戰略，打造新型主體清潔能源，促進我國能源體系向清潔低碳轉型

三峽集團立足于服務踐行國家重大戰略，力爭在海上風電的規模、管理、技術、標準、人才、品牌六個方面實現突破。

一是服務國家能源戰略，致力于建設全球最大的海上風電基地，高水平建成一批百萬千瓦級海上風電項目，努力降低工程造價和運維成本，逐步實現不需國家補貼長期可持續發展，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，促進我國能源體系轉型。

二是服務制造強國戰略，探索依托開放市場引入先進技術和裝備，通過原始創新、集成創新與引進消化吸收再創新相結合，在海上風電開發的關鍵技術、關鍵裝備等方面取得突破，形成具有自主知識產權的關鍵技術，掌握自主創新研發能力，推動我國海上風電開發形成完整產業鏈，實現海上風電裝備中國制造。

三是服務海洋強國戰略，開發和保護我國海洋資源，實現海洋空間資源的清潔高效安全利用，發展海洋經濟、保護海洋環境、維護海洋權益。

（二）加快海上風電開發布局，開工建設一批百萬千瓦級項目，促進形成集中連片規模化開發示范效應

三峽集團加大海上風電前瞻性戰略布局，發揮品牌和資金等優勢，獲取優質海上風電資源，基本形成集中連片開發布局，累計獲取海上風電資源和儲備資源近100GW，開工建設與核準待建近10GW，建成投產超1GW，為打造“海上風電三峽”提供資源保障。積極推進百萬千瓦級海上風電場建設，初步形成集中連片規模化開發格局。自國內第一個最大的商業運行海上風電項目江蘇響水近海項目投產以來，江蘇、廣東、福建等百萬千瓦級海上風電項目加快建設，實現我國百萬千瓦海上風電開發零的突破。

（三）立足國際國內兩個市場，通過開展國際并購和合作開發，進入全球領先的歐洲海上風電市場

三峽集團堅持全球思維和世界眼光，布局國際國內兩個市場，瞄準全球海上風電行業標桿，加強國際合作，提升海上風電開發國際化水平和全球競爭力。歐洲是全球海上風電行業的領跑者，為引入歐洲海上風電開發先進技術和管理經驗，縮小在海上風電開發方面的差距，三峽集團打造海上風電國際合作平臺進入歐洲海上風電市場，收購德國梅爾海上風電，成為首家成功控股境外已投運海上風電項目的中國企業，獲得具有海上風電開發、建設、運行、維護完整經驗的國際化管理團隊和技術隊伍，掌握歐洲海上風電開發的先進技術和管理經驗。與國外優勢企業聯合參與英國、法國等國家海上風電項目開發建設，成功中標英國百萬千瓦級莫瑞海上風電項目，進入全球最大、技術領先的海上風電市場。以此為基礎，組織開展國際國內海上風電對標和交流，取長補短，提升國內海上風電開發建設運營水平，形成國內外海上風電協同發展、相互促進的格局。

（四）引入產業鏈各主體，打造全球海上風電裝備與技術競技平臺，推動海上風電產業升級

三峽集團統籌謀劃，利用我國海上風電資源優勢和市場需求，引入國內外先進裝備和技術，引導海上風電自主創新，掌握一批海上風電核心關鍵技術，形成技術研發、設備制造、檢測認證、建設安裝、運行維護于一體的集成平臺，帶動我國海上風電嵌入全球產業鏈、價值鏈和創新鏈。按照“產業落地、技術共享、合作開發、聯合設計”的基本思路，通過項目規模布局、集群招標、分步實施、連續開發的方式，實現海上風電重大裝備的國產化和技術升級。一是通過試驗風電場搭建高水平同臺競技平臺。建成國內首個大功率海上風電樣機試驗項目福建興化灣一期試驗風場，設計安裝近十家國內外知名風機廠生產的樣機，通過引入全球頂尖的海上風電裝備制造商開展同臺競技，優勝劣汰。二是通過產業園打造高起點技術引進平臺。打造“高起點、大容量、全產業鏈”的世界級海上風電裝備制造基地，帶動國內風電裝備制造技術進步和產業發展，三峽集團與東方電氣聯合研制國產首臺10兆瓦海上風機成功下線并投產運行，創造單機容量亞太地區最大、全球第二大紀錄。三是通過合作紐帶搭建產業鏈協同創新平臺，通過入股、基金、產業聯盟等合作方式，整合海上風電研發、設計、制造、施工、運維等產業鏈資源，構建優勢互補、協同創新的機制。與相關合作方建造我國綜合能力最強的海上風電一體化作業平臺，組建國家級海上風電研發中心，建設大型風機權威檢測平臺等，形成全產業鏈集聚效應，推動我國海上風電形成完整產業鏈，提高海上風電資源開發利用水平，降低海上風電開發運維成本，促進我國海上風電產業可持續發展。

發展海上風電的建議

為深入貫徹落實習近平總書記“四個革命、一個合作”重要能源戰略思想和2060年“碳中和”遠景目標，推動我國能源結構調整、促進能源體系轉型、發展現代海洋經濟、科學高質量建設海上風電，有關建議如下。

（一）加快建設以海上風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模化開發方式，加快建設我國的海上風電清潔能源走廊，同時把握國家行業政策變化，尊重市場化規則，將有補貼的在建和建成海上風電管理好、運行好積累成熟經驗，將未來無補貼項目通過技術創新、管理創新、模式創新降低造價實現海上風電平價上網目標，將海上風電真正打造成為主體清潔能源之一，成為構建清潔低碳、安全高效能源體系的重要組成部分。

（二）聯合海上風電產業鏈上下游，推動海上風電技術創新和產業鏈升級

支持海上風電向深海遠海發展，開展大容量海上風電機組核心技術、風機基礎一體化、移動測風裝備、運維關鍵技術等研究，帶動我國海上風電裝備制造產業提升；研發海上風電平價機型、優化葉片與塔筒組合策略，降低工程造價和運維成本。

探索海上風電與水制氫、海水淡化、海洋生態漁業、高科技儲能等相結合，探索新型海洋經濟發展。

（三）構建“海上風電+”的高效靈活電網友好型綜合能源體系

探索圍繞負荷需求的“源網荷儲一體化”電站建設，充分發揮負荷側的調節能力，探索圍繞電源基地供給的“風光儲一體化”電源開發，強化電源側靈活調節作用，優化不同電源類型規模配比，規避新能源間歇不穩定性，保障電源基地送電可持續性，構建以海上風電為主體的高效、靈活的電網友好型電站和綜合能源體系，引領能源發展方向。

（四）做好總體規劃和制度安排，高度重視海洋生態環境保護工作

科學規劃，審慎選址，避開生態脆弱和重點保護區域，把海上風電開發對海洋生態環境的影響降到最低。在施工和后期運行中，采取有效措施，防止設備設施和建筑垃圾對海洋生態環境破壞，使海上風電清潔電能生產在建造施工、運行生產和升級維護全過程清潔化。通過科技手段運用數據支撐準確研判和防范海洋生態環境風險，將海上風電建設成為生態環境友好型工程。