江蘇海上風電如何馭風而行

劉進 唐學文 林江剛

全球風電產業迎來黃金發展期。據測算，全球海上風資源技術可開發潛力高達1200億千瓦，可發電42萬億千瓦時，是2040年全球電力需求的11倍。作為風電第一大省，江蘇把能源發展主攻方向聚焦沿海豐富的風能資源，致力打造沿海千萬千瓦級風電基地，經過多年努力，海上風電裝機容量達460萬千瓦，規模全國領先。無限風光在“深藍”！我省正著手啟動“十四五”海上風電規劃研究，探索推動海上風電向深遠海開發和海洋綜合利用方向發展，為全省高質量發展注入源源不斷的清潔動能。

風電產業發展的現狀

江蘇是全國較早開發海上風電的省份，在“十二五”期間就完成了《江蘇省海上風電工程規劃》的編制，統籌布局海上風電建設。又于2017年啟動了規劃修編，2018年10月獲得國家能源局批復。截至2019年底，已核準海上風電項目51個，裝機容量1280萬千瓦。2019年，江蘇新增海上風電裝機120萬千瓦，累計并網423萬千瓦，同比增長39.6%，占江蘇風電（海上、陸上）裝機總量的40%，占全國海上風電總裝機的71.3%。除此之外，全省已核準在建、待建項目規模共達857萬千瓦。瞄準巨大的產業“風口”，江蘇沿海城市紛紛加入“捕風者”行列。

早在上世紀末，南通就開始積極落實江蘇“海上蘇東”戰略，在省內率先發展海上風電產業，先后創造了多項“全國第一”，走出了一條“以資源引項目、以項目帶裝備、以裝備成配套”的產業鏈發展之路。南通還率先在全國成立了風電產業聯盟，培育了中天科技海纜、海力風電鋼結構制造等本土風電骨干企業，引進了中國海裝、上海電氣等一批國內風電龍頭企業，形成了以風機整機和配套設備制造為主，涵蓋風電技術研發、施工建設、運營維護、大型設備物流等在內的全產業鏈體系。目前，南通已核準海上風電場23個，總容量達到533萬千瓦。地處長江入海口的南通，不僅擁有豐富風能資源，更擁有一支船舶海工“夢之隊”，搭載風電產業“出海”具有天然優勢。全球風電產業進入黃金發展期，作為主力軍，南通躊躇滿志，發布了“風電產業三年行動方案”，提出的奮斗目標是“聚力完善產業鏈、全力保障供應鏈、著力培育創新鏈、致力優化服務鏈”，未來將重點瞄準風電核心裝備、關鍵零部件制造商和相關生產性服務企業開展產業鏈招商，構建“分不開、拆不散”的共同體，引領海上風電產業新一輪風向。

鹽城海洋資源豐富，是全省海岸線最長、海域面積最廣、灘涂濕地最多、海洋資源最豐富、海洋經濟增長潛力最大的地區。鹽城海上風電發展走在全國前列，是全國首批新能源示范城市、國家海上風電產業區域集聚發展試點城市。自2015年起，鹽城將風電開發重點由陸上轉向海上，海上風電開發步伐不斷加快。目前已核準海上風電項目26個，總裝機容量為651.25萬千瓦，已建、在建海上風電容量均位居全國第一，華能、國家電投、三峽、國家能源、中廣核、魯能、大唐等一批央企和大型國企參與開發建設，是江蘇打造“海上三峽”的主戰場、全國海上風電發展的排頭兵。同時，鹽城全力支持海上風電技術攻關，創造多項全國紀錄。三峽新能源實現6.45兆瓦大容量國產海上風電機型的首次批量化應用;魯能集團開創當期國內單根海纜敷設距離最長、登灘距離最遠、電壓等級最高、施工難度最大的紀錄;華能集團離岸55公里風電場為國內離岸最遠的海上風電場。

連云港是國家最早的沿海開放城市，獨特的地理區位優勢奠定了連云港經濟發展的基礎。連云港全市海域面積6677平方公里，“十三五”期間海上風電主要規劃在灌云沿海海域。在產業方面，連云港主要依托經濟技術開發區，不斷加大風電產業園區建設力度，形成了從葉片、塔架到發電機組完整的風電設備制造產業鏈，成為亞洲最大的風電設備生產基地。2019年5月，中復連眾生產的全球已吊裝的葉輪直徑最大的海上風機裝到上海臨港，單機功率6.25兆瓦，配套的LZ84-6.25型風電葉片長度達84米，是全球最長的玻纖增強葉片。同時，測試數據都在DNVGL規范要求的誤差范圍之內。2019年年底，連云港海事局制定了《連云港海事局海上風電海事監管暫行辦法》，填補了轄區海上風電場海事監管制度的空白，明確和細化了海上風電場人員、船舶、管理及海事監管等方面標準和要求，標志著連云港海事局轄區海上風電海事監管服務開啟了新篇章。

江蘇海上風電發展具有鮮明的階段性發展特征。第一是由近及遠逐步推進階段。江蘇的海上風電開發思路基本可分為“潮間帶—近海—深遠海”三個階段。發展初期，江蘇首先在如東潮間帶進行嘗試，建成了全國第一個海上潮間帶風力發電項目——龍源江蘇如東海上潮間帶試驗風電場，通過潮間帶風電場的施工，為近海海域項目開發積累了寶貴的施工經驗，并且逐步建立了海上風電相應的質量安全管理體系和管理制度，形成了相應的施工安全措施及應急預案，使近年來江蘇省海上風電開發的安全風險得到有效控制。第二是開發應用和裝備制造齊驅并進階段。開發初期，江蘇利用自身海上風電資源優勢以及強有力的制造業體系，大力推進海上風電裝備制造業在沿海落戶，形成了南通（如東）風電母港裝備產業基地、大豐風電產業園等各具特色的裝備制造基地，在風機制造、施工吊裝、運營維護等方面與海上風電開發互相拉動、并駕齊驅，既為產品生產提供了廣闊的市場，也為技術開發提供了寶貴的一手數據，是江蘇海上風電快速發展的關鍵因素。第三是風電與海洋經濟融合發展階段。江蘇海上風電在規劃選址時主動避讓港口、航道、生態保護區等敏感點，主要在海洋功能區中的農漁業區中進行布設。海上風電機組的樁基部分可以起到人工魚礁的作用，給魚類和海洋哺乳動物提供了休息區、甚至是避難所，形成了海上風電與海洋漁業兼容發展的良性互動，是江蘇海上風電規模化、連片化發展的重要保障。

海上風電發展機遇

“十三五”期間海上風電的發展，為“十四五”期間江蘇海上風電高質量發展積累了寶貴的經驗，“十四五”期間，江蘇海上風電也將面臨新的發展機遇。

能源結構調整帶來更多需求。江蘇經濟規模大，能源資源稟賦少，是典型的資源輸入型省份，保供壓力依然存在。此外，江蘇在水能、核能利用方面，與鄰省相比也存在先天劣勢和較大差距，能源結構依舊偏煤。從2019年底江蘇裝機結構來看，電力裝機以煤電為主，占比60.8%，天然氣發電占比12.1%，光伏、風電、生物質可再生能源發電裝機占比20.3%，其中海上風電裝機占比僅為3.1%，還有較大的提升空間。結合江蘇社會經濟發展程度高、土地資源有限的實情來看，“十四五”期間建設集中式光伏電站、集中式陸上風電場的可能性較小，發展海上風電將會是江蘇在“十四五”期間可再生能源發展的重點領域。

產業制造集群提供更強支撐。江蘇海上風電呈現項目開發與產業成長循環促進、齊頭并進的趨勢。近幾年，隨著省內裝機規模的快速發展，省內海上風電產業也得到了較大的發展，集聚程度顯著提高，形成了如東、鹽城等多個風電產業聚集區，先后引進金風科技、上海電氣、重慶海裝、中材葉片等風電主機和葉片制造廠落戶，中天科技、江蘇海力、江蘇道達等本土風電配套設備制造企業也得到快速發展，對地方經濟發展和轉型起到了積極作用，并輻射到周邊省份。較為健全的產業鏈為江蘇“十四五”時期發展海上風電提供了新的動能。

規模化運維形成更大市場。海上機組一般質保期五年，江蘇已有風場進入后市場時代。相比于國外，國內海上風電起步晚，缺乏先進的管理方法和信息技術手段，缺乏專業的配套裝備，設備供應商在產業中占據主導地位，運行和維護存在脫節問題，智能設備、智慧平臺將成為提升風電場系統運營效率的核心競爭力。隨著越來越多的海上風電建成投產，未來海上風電后市場發展前景十分廣闊。

競爭性配置建立更優機制。近兩年，為推動行業健康有序發展，國家能源局連續發文積極推進風電、光伏發電無補貼平價上網，并加快可再生能源補貼退坡，將并網標桿電價調整為指導價。同時要求，自2019年起，新增的海上風電項目必須通過競爭配置確定項目業主單位，并將電價作為重要競爭條件，優先建設補貼強度低、退坡力度大的項目。新政策建立了更加公平合理的市場競爭機制，一方面改變了以往先到先得的開發模式，使得有能力、有技術、有實力的開發商能夠更多更好地開發資源，同時也使得風能資源的好壞、開發難度的高低有機會反映在并網電價上，形成了有效的價格機制。

海上風電發展的對策

進一步加強工程規劃布局。一方面，積極拓展海域空間資源，在國土空間開發方面，與“十四五”國土空間規劃銜接，研究鄰海海域增加海上風電兼容區的可能性，為江蘇海上風電進一步發展拓展空間。在全省風資源較好的如東、濱海等領海海域邊界線向外劃定毗鄰區海上風電示范區，為江蘇海上風電發展爭取空間資源，為全國海上風電從近海走向深遠海作積極示范。另一方面，推進場址集中布局有序開發，應堅持統一規劃、有序推進，新布局的海上風電場應遵循集中連片開發原則，防止海上風電資源無序切割。形成規模經濟，增加項目經濟效益，降低建設和運維均攤成本，集中規劃送出工程，集約開發用海。

大力推動產品技術創新進步。首先，提高機組關鍵性能。風電機組方面，加強單機發電能力和環境抗性方面的工藝研究和產品開發。功率預測方面，加強高精準風電功率預測系統研發，結合激光傳感、大數據分析等技術應用，建立基于天氣預報數據、氣象觀測數據、功率預測數據、氣象資源數據的大數據分析平臺，結合歷史數據分析，對區域出現的極端天氣進行差異化的模型調整。其次，應用長距離輸電技術。進一步加強海上風電送出關鍵技術攻關，提高柔性直流輸電技術在大規模、遠海海上風電場中的應用，降低遠海輸電成本和輸電損耗，放開單個風電場規模限制，降低海上風電度電成本，提升遠海項目經濟性。再次，探索多技術融合開發。與新型能源技術融合，嘗試波浪能、潮汐能的開發與海上風電開發有機結合，以共同發電的方式，綜合開發海洋能源，提高用海效率。與傳統海洋養殖融合，鼓勵海上風電場與傳統海洋養殖融合發展，產生更大的生態環境效益和經濟效益。

形成海上風電多途徑消納體系。首先，提高電力輸送能力。加強海纜路由通道規劃，協調電網規劃與海上風電開發計劃，力爭同步規劃、同步建設、同步投產，保證項目按時并網。加快推進集中送出的研究，統一規劃、建設海上升壓站和集中送出線路，優化配置有限海岸線資源，降低企業開發建設風險，促進成本有效降低。加快電力過江通道建設，江蘇海上風電主要集中于長江以北，局部地區電能消納趨于飽和，影響海上風電的可持續發展。加強電網南北互通的“瓶頸”建設，有利于解決區域電力供需不平衡問題，實現新能源跨區消納。其次，增加電網可用調度能力。探索聯合調峰，海上風電工程與沿海調峰機組聯合建設，與沿海煤電、氣電、光伏等各類能源組成大型智慧能源基地。探索海上風電與華東片區抽水蓄能機組聯合調度，降低海上風電大規模建成后對電網的沖擊，增加電網可接入規模，提高電網消納能力和安全運行穩定性。探索儲能配套，發電側儲能的建設，可以平滑海上風電功率輸出，緩解高峰負荷對電網的沖擊，具有一定的“削峰填谷”作用，避免電網因保障少量的尖峰負荷而需要進行成倍投資的現象。引導江蘇海上風電發電側配套建立一定比例的儲能，并鼓勵儲能容量對周邊海上風電項目開放富余能力，從而推動提高江蘇海上風電的消納能力，繼續保持全額消納、棄風率為零的成績。再次，引導電能就地消納。在沿海地區實施風電供熱、風電制氫，引導高耗電工業項目向海上風電電力集中登陸區域建設，布局風電制造業產業園，提升江蘇沿海風電就地消納能力，改善江蘇電網電源偏北、需求偏南的兩端分化結構，降低電力過江輸送壓力。同時促進沿海經濟發展，弱化各縣（市、區）利用風資源換取風電制造產業落地的現象，避免重復投資，預防產能過剩，保障行業健康有序發展。

（作者單位：江蘇省工程咨詢中心、江蘇省能源局）

責任編輯：包詠菲