我國海上風電產業概況、問題及創新發展的趨勢研究

張效莉周紅芳費梓凡顧云娟劉陳真子

1.上海海洋大學海洋經濟研究中心 上海 201306

2.廈門大學 國際學院 廈門 361102

3.江蘇省海洋經濟監測評估中心 南京 210017

能源是一個國家國民經濟增長、國家安全維護的重要基礎和保證[1]。早在20世紀30年代，就有學者將能源與地緣政治掛鉤，認為石油具有10%的經濟資源屬性，90%的政治要素屬性。隨著1960年石油輸出國組織（OPEC）的成立，以及20世紀70年代兩次石油危機的爆發，使得能源問題開始逐漸成為各國學者研究探討的焦點問題[2]。

縱覽世界，各國因資源稟賦不同、產業結構不同、經濟發展戰略不同而形成了與能源的不同關聯關系。中東、亞太、俄羅斯、北美、中南美和西北非等成為主要能源生產地。近些年，能源高消費量高增長率的區域分布在亞太和新興經濟體，歐洲能源消費放緩，北美、 日本、俄羅斯消費出現負增長趨勢。近10年來，能源出口集中在俄羅斯、中東、西北非和中南美地區，而能源進口集中在亞太及歐美地區。這種能源生產、能源消費、能源運輸有機合作，共同形成了全球能源供、銷、運輸網絡系統[2]。

多年來我國能源安全隱患問題突出，主要表現在以下4類：一是能源供需不平衡安全問題[3]，二是能源供應鏈安全[4]，三是能源使用安全，四是能源結構安全[5]。

自20世紀90年代以來，我國從產業界到政府各個層面積極采取了 “一降一增”的能源安全應對措施，其中“降”指采取能源節約的生產生活方式，比如新能源消費、產業綠色化轉型減少對化石能源的消耗需求；而“增”主要指通過尋找替代能源、通過產業結構轉型升級和綠色化變革，增加可再生能源、清潔能源的生產和消費，以期實現國家能源結構系統性變革。

自20世紀90年代起，海上風能資源由于其占用土地空間少、鄰近消納中心、風能資源持續穩定等優點而受到歐美等國家的高度關注。目前已經形成了相對比較成熟的產業規模和先進的技術基礎。我國沿海擁有豐富的海上風電資源，適合大規模開發建設海上風電，海上風電開發自然就成為國人關注的能源改革的主要方向之一。

我國自2007年起經過10多年的試點和探索，先后在海上風電資源相對豐富的江蘇省、廣東省、福建省、浙江省、山東省等沿海地區布局了各具特色的海上風電場。目前已經積累了較好的產業基礎和技術基礎。截至2019年末，我國海上風電新增裝機容量全球領先，累計裝機容量全球第3，僅次于英國和德國。

然而由于我國海上風電產業發展起步晚，存在著風能資源評價、地質勘察等基礎工作開展不足，風電機組基礎建設成本高，海上施工作業難度大，施工裝備市場不成熟，設備運行環境惡劣，核心技術缺位、融資難度、產業成本過高、并網難度大等諸多問題，致使海上風電企業國際競爭力有待提升，行業發展質量有待提高[6]。

隨著國家“雙碳”戰略的提出，海上風電產業必將在諸多可再生能源中發揮日益重要的作用。因此，在上述背景下研究如何破解我國海上風電產業發展的困局，并基于長遠規劃視角，積極尋找海上風電產業創新發展的戰略方向、發展路徑與落實措施，對我國能源安全、產業結構升級、社會經濟穩定意義重大。

1 基于中外比較視角下我國海上風電產業發展概況分析

發展海上風電產業，需要必備的產業基礎（包括海上風能資源和海底海床特質），必要的原材料、裝備和工程施工技術，必要的電力輸送與消納能力，以及必要的政策扶持。

1.1 海上風能資源及風電場分布概況

我國沿海具備較好的風能資源條件，適合大規模開發建設海上風電場。5～25 m水深、50 m高度海上風電開發潛力約200 GW[1]，5～50 m水深、70 m高度海上風電開發潛力約500 GW[7]。而根據2009年國家氣候中心的評估，我國50 km離岸距離、50 m高度的近海風能資源理論技術可開發量為7.58億kW。

我國海上風電場主要布局在近海以內，大多數在潮間帶范圍。一般而言，海上風電場分為潮間帶和潮下帶灘涂風電場、近海風電場以及深海風電場3類，其中潮間帶和潮下帶灘涂風電場水深5 m以下，近海風電場水深為5～50 m，深海風電場水深為50 m以上[8]。截至目前，我國潮間帶累計風電裝機容量達61.2萬kW，占海上裝機容量的60.31%；近海風電裝機容量40.27萬kW，占39.69%[9]。

1.2 技術與裝備概況

就技術與裝備水平來看，海上風電產業主要通過以下3個指標進行判斷。

一是大容量機組技術水平。單機機組功率是衡量海上風電技術與裝備水的關鍵性指標。到2019年歐洲平均單機功率達到7.8 MW，部分制造商在嘗試設計生產11～12 MW的樣機，成為全球單機功率最大的海上風電機組。歐洲未來10年海上風電單機功率的發展目標是15-20 MW。我國并網的海上風電機組比歐洲落后10年以上，目前以4 MW～5 MW為主流機型，該類機型占海上總裝機容量的50%以上。不過目前，多家整機制造商正在開展10 MW機型的設計和樣機生產，希望逐步縮小與歐洲的差距[9]。

二是深遠海域風電開發技術水平。深遠海域風能資源豐富，開發制約因素相對較少，是未來海上風電開發的主要趨勢，但是對開發技術和運維提出更高的要求。我國由于目前的技術水平、裝備水平以及經濟性還難以大規模開發深遠海海域。相比較而言，2019年，歐洲新增海上風電平均離岸距離達到了59 km，水深33 m。英國和德國有目前離岸最遠的風電場，距離均超過100 km[9]。

三是建筑安裝施工技術裝備水平。在海域進行風電開發需要先進的施工裝備，裝備主要由各類特種作業的船只組成，包括安裝平臺船、施工浮吊船、運輸船、海纜敷設以及運維作業船等，并配備起重機、大型液壓打樁錘、嵌巖單樁鉆機等專用施工裝備。我國早期海上風電施工船多由海洋工程船舶改造而成，面臨起重高度和能力不夠、機動性能差、抗風浪能力不足等一系列問題。近些年雖有改進，但在使用水深、主吊吊重、主吊吊高、可變載荷等關鍵技術水平上與歐洲仍有較大差距。超大型液壓打樁錘技術長期依賴從荷蘭IHC和德國MENCK兩家壟斷公司進口[9]。

1.3 海上風電投資與度電成本概況

海上風電初始投資一般包括機組成本、基礎成本、建安工程費用以及電力送出費用等四大板塊，如圖1所示，其中風電機組成本占總投資的30%～40%，基礎成本與電力送出工程費用（包括海上升壓站、海底電纜、陸上接網）占總投資的一半[10]。

圖1 海上風電初始投資構成

海床地質也會影響海上風電造價成本。長江以北近海海域的江蘇沿海以灘涂、淤泥沉沙為主，發展海上風電安裝的施工工程造價偏低，為15 000元/kW左右；而長江以南近海海域海床以巖石為主，工程造價偏高，為17 000元/kW左右[11]。因此，綜合來看，江蘇區域是國內海上風電場建設造價較低的海域，最具有海上風電開發經濟性。而南部省市海域海上風電開發相對成本要高于江蘇省，其經濟性相對較弱。

江蘇海上風電起步較早，產業配套成熟，建造成本較低且基本不受臺風影響，度電成本相對較低。福建海上風電起步較晚，但福建風資源最為豐富，雖然巖石型海床結構和臺風因素使得整體造價最高，平均度電成本全國最低。隨著基礎施工技術進步，未來有望成為我國海上風電價格洼地[11]。

相比較而言，歐洲經過多年發展，度電成本已經得到大幅降低。以具有標桿地位的英國來看，2019年9月，英國第3輪海上風電競拍差價合約價格最低為0.051美元/（kW·h），折合人民幣0.341元/（kW·h），成為全球的最理想度電成本值[12]。

1.4 發展進程與產業規模概況[7]

歐洲是海上風電發展起步較早的區域。1991年，丹麥正式投運世界上第一個Vineby海上風場，迄今海上風電已有約30年歷史，且先后經歷了3個發展階段：一是技術可行性驗證階段（1991—2001年）；二是商業化開發階段（2002—2011年）；三是平價時代（2012—2019年）。目前歐洲已步入平價時代，度電成本現已低于0.5元/（kW·h），英國海上風電的招標電價已經下降至0.35元/（kW·h），德國也實現了零補貼，目前計劃在2023—2025年投運的歐洲項目多數電價在0.4元/（kW·h）以下。

相比而言，我國海上風電起步較歐洲晚16年，海上風電初期由于技術欠成熟，投資成本高昂，維護困難，缺乏專業開發團隊， “十二五”時期產業發展不夠理想。隨著國家和地方政府層面政策持續扶持，以及設備技術逐步成熟，開發經驗不斷積累，國內海上風電開發逐步進入了加速期。截至2019年，我國海上風機累計裝機容量達到6.8 GW，已成為僅次于英國（9.7 GW）和德國（7.5 GW）的第三大海上風電市場。

1.5 電力消納概況

的能源消費結構呈現嚴重不平衡狀態，可再生能源消耗占比僅占總能源消費的3.5%左右，60%以上的是不可再生的煤炭化石燃料。因此，僅從國內能源消費結構轉型升級視角看，我國海上風電行業只要化解了生產成本和儲存運輸問題，海上風電行業消納前景良好。

1.6 政策支持概況

政策推動是現階段我國海上風電得以快速發展的主要推動力量。從我國現有的海上風電政策環境來看，我國海上風電政策大體延續可再生能源政策—風電政策—海上風電政策的制定路線，政策過程是從無到有，逐步細化，不斷延伸，形成到如今更加多元的政策框架體系[13]。

我國現有的海上風電政策都是可再生能源政策和風電發展政策的衍生產物，大多以法律及配套管理辦法、規劃等形式來頒布和實施的。除短期上網電價之外，海上風電還沒有獲得實質性的財政、稅收等方面的激勵政策。因此，海上風電政策體系有待進一步完善。

我國關于海上風電發展的政策走向與我國海上風電的發展歷程是總體相符的，由一開始的被動應對，到現在的主動創新。大致可將近年來我國海上風電政策演變歷程劃分為4個階段[14]：一是環境營造階段（1995—2008年），二是萌芽示范階段（2009—2013年），三是快速發展階段（2014—2017年），四是成熟轉型階段（2018年后）。但總體上看，針對海上風電的專門體系化政策缺失，持續性的鼓勵政策力度不夠。隨著電價補貼政策退出，將會給初露端倪的海上風電產業帶來巨大影響。

2 我國海上風電產業發展的關鍵問題

我國海上風電產業經過了10多年的發展，在步履蹣跚中取得了顯著成效，但存在顯著的問題。

2.1 缺乏長遠性、前瞻性頂層設計和規劃的引導問題

我國海上風電產業起源與發展的動因來自應對環境變化等外部因素，而非自發內因，因而帶有被動應對性，也造成了產業發展缺乏海上風電產業專門的系統性、前瞻性、戰略性的頂層規劃與設計，導致行業發展存在以下問題：一是區域布局不平衡。經過10多年的發展，目前僅江蘇一省累計裝機容量遙遙領先，其余海洋風能資源豐富的浙江、山東、遼寧等地區表現一般，未能將資源優勢轉換為經濟優勢，未能在支持“雙碳”戰略中發揮應有貢獻。二是產業鏈布局不完整。由于缺乏系統性規劃，海上風電產業鏈存在著風能資源評價、海洋水文測量、地質勘察等基礎工作布局不足，產業鏈前端設計、產品設計、運維服務、運維船等裝備制造環節表現出顯著的短板制約。綜合上述產業鏈不健全問題，致使海上風電企業國際競爭力不高，行業發展質量有待提高[6]。三是生產要素保障不充分。由于缺乏系統性頂層規劃和設計，導致企業不能有計劃地優化原材料、裝備、配件等處于貴賤不同價格期間的購置與配補，增加了生產要素購置成本。四是缺乏產業長遠戰略布局。由于海上風電產業發展缺乏10年到30年的戰略規劃和布局，相關企業缺乏做長遠投資的打算和產業布局的積極性，伴隨有短期內會更換開發商、運營維商、整機商等帶有隨意性、臨時性和短期性的決策，難以在地方形成有競爭力的產業鏈、供應鏈、創新網絡、產業環境、產業基礎等。

2.2 存在核心技術嚴重落后問題

縱觀產業鏈全局，技術創新不僅是推動海上風電產業快速發展的主要動力，也是制約產業鏈實現國產化，降低成本的主要因素。首先，我國海上風電產業在基礎共性技術與歐洲海上風電發達國家都存在較大的差距，如施工技術精準性、計劃性整體較為落后，生產塔筒從原材料成本到塔筒重量過高造成的安裝成本等等，都成為我國施工和運維等環節的成本居高不下的主要原因，也造成國內產業與歐洲之間巨大差距。其次，現有關鍵核心技術依賴國外，導致行業發展備受制約。許多企業通過購買技術許可方式以引進核心技術，如齒輪箱和葉片等核心零部件的關鍵設計技術依然依賴于國外，使得我國在設備采購過程中，溢價能力低，購置成本高。再次，前沿創新技術也存在較大差距，如電力輸送的柔直技術，適應深遠海化發展的浮式風機技術，風電儲能和傳輸技術國內也存在一定差距，使得在新興市場中無法取得先發優勢。最后，在產業智能化、數字化的趨勢下，施工與運維環節智能化不僅能大幅度提高行業工作效率，還能保障工作人員人身安全，比如運維監測機器人技術、無人運維船自動駕駛和自動檢測技術等，可以避免惡劣天氣下施工人員出勤的安全風險，但這都需要依賴進口，我國在該領域相對落后。

2.3 存在系統性的建設成本和運行成本偏高問題

我國海上風電產業已取得快速的發展，但居高不下的成本已經成為制約海上風電發展的核心問題。

一是缺乏戰略性長遠規劃以及與長遠規劃相匹配的政策體系，造成系統性成本增高。比如，因為缺少戰略性規劃，以及與規劃相匹配和協調的政策支持，致使出現“搶裝潮”怪相，由此造成三大成本飆升：（1）拉動原材料和生產施工等諸多環節成本飆升。比如拉動原材料價格上漲，因施工供給有限而搶裝需求剛性導致安裝施工成本增幅超過3倍，因安裝船短缺不能保障而產生生產作業窩工、停工等運行管理成本損耗等。 （2）海上風電作業場與生態紅線政策不協調導致海纜鋪設成本數以億計增加。 （3）沒有長遠規劃造成被動應付、不能未雨綢繆而引致成本增加，比如原材料便宜時儲備以平衡貴時大量需求的成本增加。

二是企業內部決策機制缺乏有效監管造成的決策失誤成本。由于技術和資金門檻，我國海上風電企業多為央企、國企，其在決策中存在以下問題：（1）對行業認知缺乏造成的決策失誤。由于海上風電起步晚，有的企業來自陸上風電、有的企業來自海上石油行業等，這些企業相對海上風電還不夠專業，形成決策的失誤造成較高的成本損失。 （2）企業決策機制沒有清晰界定責任與權利，出現不同決策者做出不同決策的現象，最后不是依據經濟性和科學性獲得決策結果，而是依據決策者權力級別與喜好，致使許多決策帶有隨意性。 （3）設備購置成本較高，亟待技術突破，促進產業鏈實現國產化。設備購置成本約占項目總投資的45%，而制約設備購置成本降低的主要因素是技術的突破，如主軸等關鍵零部件的高端技術依然由國外掌握，國內使用需要依賴國外進口，使得在采購過程中溢價能力低，抑制了企業創新能力。

三是運維環節經驗缺乏，且專門化運維船數量不足，造成運維成本高。我國海上風電由于起步較晚，目前尚未有足夠的規模化項目運維經驗，對故障的出現也無法進行精準的預判，造成運維方式主要以被動運維為主。此外，專業化的運維船數量較少，在搶裝潮的推動下，也成為運維成本居高不下的原因。

四是金融支持力度不足，導致融資成本高。海上風電產業屬于投資周期長、風險性較高的戰略性新興產業，但其融資渠道過于單一，資本市場融資也只有少部分企業能夠實現，使得融資來源過度依賴銀行貸款。但由于擔保體系的不完善，國家政策性銀行的支持力度也不足，造成銀行貸款融資成本高。

因此，我國海上風電要想實現成本的大幅度降低，除了頂層規劃設計、企業決策績效的監督與問責外，還必須考慮全產業鏈各環節成本的系統控制問題。

2.4 產業鏈條布局問題

總體上看，我國海上風電產業鏈完善程度與發達國家存在較大的差距，主要差距表現在：一是前期勘探和設計環節薄弱，多數還在依賴陸上風電經驗，部分依賴國外設計，這不僅增加試錯成本，又耽誤產業發展進程。二是風電場建設競爭力不強，雖然我國普通零部件制造基本實現國產化，國內風機廠商制造水平位居全球前列，但我國核心零部件依然受到國外制約，建設環節成本高、技術與國際差距大，產業建設環節的國際競爭力不強。三是生產運維服務環節嚴重滯后，基本處于起步探索階段，在運維服務標準、運維服務質量、以及運維服務智能化等方面還處于空白。四是沒有前瞻性謀劃布局海上風電的消納問題。盡管沿海區域海上風電屬于高負荷區域，易消納，然而由于傳統的能源消費結構的慣性致使在短期能要想有準備地解決海上風電消納問題，還需要從政策、從消費環境、從儲能技術等諸多領域進行未雨綢繆地布局，以便可以無縫銜接地解決即將迎來的海上風電的大規模生產供應問題。五是海上風電場退役后的相關善后服務領域目前還完全空白，而隨著我國“十四五”期間向深遠海發展和效益提升的客觀需求，將有相當數量的近海風電場要趨于臨界退役期限。由于缺乏頂層長遠規劃，風電場退役后的相關善后服務目前完全空白，勢必造成大量海上風電場廢棄，必將引致嚴重的生態環境問題和巨大的經濟損失。

2.5 政策扶持問題

我國海上風電在國家政策的支持下，取得了巨大的進步，但依然存在政策體系不完善、政策不穩定等問題。

一是缺少協調性機構和政策支持。依據歐洲海上風電發展經驗，隨著技術的日益進步和成熟，海上風電將經歷兩大時期，即初期的25 km以內的近海區和成熟期的50 km以外的深遠海區域。我國目前處于發展初期，風電場主要都布局在近海25 km以內的潮間帶和潮下帶區域。這一區域風電產業布局要協調航道、漁業養殖、港口、岸線、軍事、生態管控等功能區劃，涉及的部門繁多、各部門之間缺乏必要的協調機制，由此大大增加了海上風電項目用海協調的難度和時間成本。另外，在相對離岸較遠的海域，由于與生態紅線協調的問題，致使海上風電傳輸線纜繞道造成的成本多達數億元，極大增加了企業生產成本，削弱了產業效率和競爭力。

二是政策制定缺乏系統性和連續性，如我國海上風電政策存在“馬達不靈剎車靈”現象。海上風電發展多年都是基于新能源、可再生能源等政策框架下發展，沒有專門扶持海上風電的產業政策支持。直到2014年才發布了 《全國海上風電開發建設方案》（2014—2016），對海上風電發展有了快速地推進。隨后的政策多是限制性政策，包括上網電價競爭政策、“雙十規則”、以及增值稅相關的政策等。而到了2020年， “關于到2021年年底取消補貼”的政策直接對海上風電造成了沉重的打擊。其所帶來的搶裝潮不僅引起市場的異常波動，其后續的影響更是難以估計。縱覽已有的各項政策，沒有從海上風電發展的行業特殊性、階段特殊性出發，研究制定一系列的鼓勵扶持政策，支持海上風電產業的平穩健康發展[15]。缺少覆蓋海上風電產業鏈涉及海上風能評估、海洋水文測量、海底地質勘察、海上風電場規劃、海上風機研發設計制造和檢測認證、風機安裝、風電場運行、風機維護、風電并網及電網運行、配套服務等一系列環節[16-17]的研究與政策，而現有政策過多集中在開發建設環節，缺少制定一系列系統性、持續性、鼓勵性的政策體系，致使我國海上風電產業發展步履艱難。

2.6 發展平臺問題

平臺作為一種在技術、產品、交易系統中具有基石作用的建構區塊[18]，能聚集生產要素，產生外部溢出效應，從而最大化發揮規模效應。我國部分地區已經構建了產業園區、打造了產業集群化發展的網絡平臺，但我國海上風電產業協同網絡構建還不完全。首先，缺少行業信息管理平臺，使得行業內信息對稱性不足，造成行業試錯成本較高，如運維數據的缺失和不對稱增加了運維企業實施精準運維的難度。同時，行業間信息傳遞效率不高，造成多環節重復勞動，如在勘探設計環節的基礎信息不能有效與吊裝環節需要的基礎信息共享，與吊裝環節出現重復勞動的問題，拉高了生產成本。其次，技術創新平臺體系還需完善，自主創新平臺匱乏。由于沒有成熟的海上風電產業協同創新平臺，相關的技術要素、人力要素難以集聚對接，不能有效地促進我國海上風電產業關鍵技術自主研發能力的提升，對國外進口依賴程度高，產業鏈實現完全國產化進程緩慢。最后，試驗基地搭建布局滯后。試驗基地作為測試平臺，既是對前期技術的反饋也是為后期可行性提供保證，合理的試驗基地搭建是確保風電設備質量的重要舉措。而多年來，我國海上風電測試基地搭建不夠，造成諸多試錯成本，影響海上風電行業發展的效率和進程。直到2019年以來，才陸續出現了山東濱州的我國首個風機試驗場和廣東陽江的國際測試中心。

2.7 綜合管理問題

隨著海上風電產業的快速發展，出現了一些與現有的綜合管理機制不匹配的新問題，其中包括：一是海上風電管理部門協調性差，項目審批效率低。一般一個開發項目從開始勘探設計，到審批結束，前后需要兩年甚至更長的時間，需要經過五六個甚至更多的部門審批，由于相關部門之間缺乏協調性和聯動性，易造成開發時間周期增長、開發成本增大的問題[5]。二是缺乏系統性、覆蓋全鏈條的行業技術規范和標準。由于海上風電在我國起步晚，許多領域處于起步和探索階段，沒有系統性、全鏈條覆蓋的技術規范和行業標準，導致決策隨意性、作業隨意性現象突出，進而增加了行業的生產運行成本和人員安全風險。三是跨區域協作不足，致使資源不能優化配置。海上風電資源全國沿海分布不均勻，產業經驗和基礎也不盡相同。比如海風生產要素跨區域流動參與異地海上風電場生產的行政壁壘顯著，限制了資源的優化配置。其實，可以通過公司異地注冊、異地納稅等舉措，鼓勵優質海風資源基于市場規律有效流動。此外，跨區域統籌布局不夠，比如運維基地等平臺重復建設情況普遍，按照實際使用情況看，一個運維基地的日工作負荷本就不夠，沒必要每個風電場都建設一個運維基地，這樣會占用海域空間資源，導致大量資金投入，造成嚴重的資源浪費。可以通過區域統籌與聯動協調，以共同出資等方式，建設最節約數量的共享平臺，以實現資源最優化配置。

3 新形勢下我國海上風電產業創新發展的戰略選擇

新的能源消費形勢、新的國際政治形勢、新的技術發展形勢，引導我們以適應新形勢、落實新戰略為首要原則來進行我國海上風電產業創新發展的戰略選擇。

3.1 生產規模大型化

我國海上風電產業經過10多年的發展，如今雖已躋身國際前列，但是產業生產成本居高不下是影響產業高質量發展的核心問題。裝機容量大型化是降低企業生產成本的一個關鍵舉措，也成為海上風電產業發展的主要趨勢。統攬國外歷程和經驗，歐洲國家裝機容量從10年前的4 MW到眼下的10 MW，以及正在為未來10年研發設計的單機功率15～20 MW的樣機。我國由于產業發展的歷史不長，與大規模相匹配的生產技術還不夠成熟，比如加長葉片技術等的生產、運輸、安裝等能力等。目前我國海上風電的主流機型僅為4～6 MW，整機廠家也已紛紛研發8～10 MW乃至更大容量機組，但還不能很快布局10 MW以上裝機容量的海風電場。因此，解決我國海上風電產業成本居高不下的重要途徑就是依托生產規模大型化并提高企業生產效率[9]。

3.2 風場區域深遠海化

風場區域深遠海化既是風能資源的豐富特點所定，也是海上風電場規模大型化對作業空間的剛性要求。而深遠海化的區域遠近程度是與技術水平息息相關的。依據歐洲經驗，2019年代已經達到了離岸59 km、33 m水深。英、德更是具有離岸100 km的能力。囿于開發技術和運維能力，我國目前依然處在20 km米和12 m水深水平。因此，優化產業布局加強深遠海開發技術和運維技術研究是我國海上風電產業戰略選擇的基本要求。

3.3 產業布局集群化

依據產業集群理論，為了降低運輸成本和協作成本等，在市場機制和政府政策協作引導下，與主導產業相關的上下游產業及相關的配套服務產業將形成空間上的集聚，建立產業鏈，并逐漸形成產業集群。隨著新時代信息技術的發展，產業集聚出現新特征。產業集群的部分環節和節點可以實現跨區域協作。比如設計環節、資金環節、商貿服務環節等。因此，新時代背景下，跨國際、跨區域的、高度分工與協作的世界級產業集群將是未來產業發展的方向。

我國的海上風電資源在沿海地區分布不均，而支撐海上風電產業集群化發展的相關資源各地也各有差異。比如江蘇鹽城射陽港以廣袤港口空間資源、海港水深資源，以及國家一類開放口岸的政策資源為其獨特優勢。在射陽港區布局了包括遠景能源、中車、長風海工等在內的海上風電裝備生產企業，形成產業鏈，并正在向產業集群邁進。各沿海地區急需依據各自資源稟賦，加快通過政策引導，促進其在物理空間上形成獨具特色的海上風電產業集群，促進并營造良好環境，使其在產業集群內部實現高度分工與協作，形成技術創新協作網絡，形成產學研用協作網絡，形成研發、設計、生產、運維、銷售協作網絡，對外實現高水平開放，最終形成跨區域協作、跨國際協作的綜合協作網絡和世界級產業集群。

3.4 產業發展智能化

產業發展智能化是新時代產業現代化、高效化發展的歷史必然。海上風電產業務必通過科技創新和模式創新，通過包括從數字化到區塊鏈、機器人系統、3D打印、存儲及移動技術等新興科技和商業模式的滲透，實現能源行業的顛覆性變革。具體包括：一是通過無人機、無人船、水下機器人等智能裝備實現勘探智能化，減少選址和風場建設的試錯成本。二是通過機組智能化增加機組生產運行過程中的安全運行數據獲取和監控，確保生產的穩定性，實現運行的預警性，減少運行故障帶來的被動維護成本和損失。三是通過施工安裝智能化，實現無人安裝操作，確保安裝的精準性，減少安裝人員安全性風險。四是通過運維裝備智能化，增加運維對機組壽命的精準判斷、增加對正常運行的保障。五是儲能智能化將確保多元化儲能和應用銜接，比如新能源汽車作為后備儲能電池，夜間存儲多余電量，白天使用，平衡供電豐欠不均問題。六是消納智能化將以構建電力消費網絡智能實時監測為基礎，通過系統檢索電力消費狀態，智能化調配電力資源，確保生產、生活、休閑等全方位獲得穩定、充足的清潔能源。七是檢測智能化將以檢測機器人為依托，實現對風電場運行狀況、壽命狀況的全方位檢測，并提供檢測報告和預警信號，自動發布維護指令，實施維修。

3.5 能源體系多元化

第37屆劍橋能源周的亮點是創新，焦點是能源轉型。據最新能源展望報告，全球正朝著多元化能源組合前進。究其原因，不同新能源、可再生能源各有利弊[19]。以下僅以氫能、風能和太陽能為例進行闡述。首先是看氫能，氫能的燃燒熱值是汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍。而燃燒后的產物是H2O，是世界上最干凈的能源[20]。在未來氫將成為交通運輸領域最主要品種，也可作為儲能介質對可再生能源調峰；它的缺點是制氫的碳排放、燃料電池成本高、氫氣儲運技術問題等會限制其發展。其次看風能和太陽能，優點是其清潔可再生，已經形成規模化應用，優化了能源供給結構；但其電力供應不均衡，影響電網穩定，同時也存在生態環境問題[19]。

考慮到海上風電和氫能的利弊關系存在很強的互補性，海上風電產生的電能經過制氫存儲，實現對其不穩定的調峰功能。其次，用風能或太陽能制的氫氣本質上是一種無化石燃料，政府和公用事業部門把其視為有助于工業和運輸部門減少碳排放的關鍵[20]。因此，以風電+氫能的多元化能源組合為主要模式將是在一定程度解決能源問題、生態環境問題的有益戰略方向。

3.6 消納領域系統化

隨著社會經濟的快速發展，無論生產還是居民生活都已經呈現嚴重依賴能源的狀態。然而不同領域能源消耗占比不盡相同。對我國能源革命和清潔能能源消納問題而言，需要堅持“抓住重點，分步推進”的原則。即首先選擇那些能源消耗占比較高的領域，然后分批次逐漸全面推進綠色能源消費。

首先，工業領域能源消費。我國工業用電占比明顯偏高，占全球的比重高達40%。2018年，我國工業占終端用電的比重分別為62.0%。而全球工業占比則為42.0%[21]。另據2020年 《中國能源統計年鑒》，2019年，工業電力消納占比超過67.7%，我國第二產業用電量占全部總用電量68%以上。因此，加強工業領域綠色轉型是實現“雙碳目標”的最關鍵舉措和解決電力消納的重要戰略方向。

其次，中東部居民消費領域。在所有能源消費中，除了工業消費占比最高外，居民消費排在第2位，2019年占比達到16%以上。此外，北京、天津、河北、山東、江蘇、上海、浙江、福建、廣東、河南、安徽、江西、湖北和湖南等中東部地區是社會經濟相對發達的地區，其土地面積約占全國國土面積的18%，2019年GDP占全國GDP的比例約為3/4，人口約占全國人口總數的60%以上，能源消費量約占全國居民能源消費總量的60%以上。然而相對于西部地區，中東部地區的能源具有如下特征：一是化石能源嚴重依賴外部供給；二是電力不能滿足自給，并且本地電力以煤電為主；三是非化石能源利用比例過低[22]。為此，解決好中東部地區的能源問題，是全面解決我國清潔能源消納、實現能源革命和生態文明建設的重要戰略方向。

最后，綜合交通領域能源消費。能源和交通運輸在國家和地區經濟發展中占據重要戰略地位，而隨著社會經濟的不斷發展，綜合交通發展日益繁榮，其對能源的消費也成為地方經濟發展的重要參考指標。因此，從綜合交通領域看，世界各國交通運輸的能源消費及其在能源消費總量中所占的比例正逐漸上升，發達國家交通運輸的能耗已占終端總能耗的三分之一左右。在交通運輸消耗的能源中，以公路為最，幾乎占80%，其次是航空，鐵路運輸消費的能源不足交通運輸消耗能源的5%[23]。

因此，綜合交通應當成為清潔能源消納的主戰場。以綠色交通為主導的新能源汽車普及、清潔能源汽車充電智能網絡是拉動能源消費轉型升級的重要舉措。同時還包括基于清潔能源支撐的綠色航空運輸、綠色江海河航運的全面發展、以及鐵路運輸綠色化等。綜合交通的綠色化也必將掀起一場系統性的產業綠色革命，是國家未來實現“雙碳戰略”的必然選擇。

值得一提的是，隨著海上風電等新能源的不斷產出，新能源并網導致電網安全穩定運行風險劇增。因此，從源、網、荷、儲、市場交易等多方面系統化發力，全面提升新能源并網調度運行管理水平，實現新能源高效消納。借助人工智能、大數據等新技術，提升電網對海量新能源發電設備的運行管理能力，提升新能源基礎數據質量和預測建模的智能化水平，建立高精度、高可信度的新能源功率預測系統，為新能源并網優化運行奠定堅實基礎[24]。

4 對策建議

根據文內提出的海上風電存在的問題，結合國外經驗，提出如下幾點對策建議：一是加強規劃引領。從速啟動國家層面頂層設計的海上風電中長期規劃，布局海上風電發展方向、路線和政策措施，有效集聚產業要素投入生產，各沿海地區也應該編制地方海上風電長期規劃，做到有計劃、有步驟開展研發、生產、消納、退役等部署，形成產業理性、健康、高質量發展的氛圍。二是加強成本控制。從速啟動成本鏈構成研究，尋找成本構成的根源，以系統工程、優化管理等全方位措施全面推進產業成本控制體系建設，確保生產企業可持續發展。三是加強產業鏈建設。我國海上風電產業鏈不健全，多數環節要依賴進口，沒有議價能力，在配套設備購置環節、研發設計環節都存在延誤、不能及時供應等問題，影響企業生產進度。四是快速推進省級地方層面行業扶持政策。隨著國家補貼政策的終止， “搶裝潮”背后海上風電企業因成本過高、電價過低，入不抵支，企業生存壓力巨大，需從速頒布地方海上風電產業扶持政策，助力企業渡過困難期。國外海上風電產業發展30多年，才進入平價上網，我國僅有十幾年歷史，驟然停止補貼致使企業生存壓力增大。五是加強研發等協作網絡構建。海上風電產業發展壯大的出路依然在大規模化、深遠海化，因此必須通過加強技術裝備研發，走向深遠海來增收益降成本。同時通過加強產業鏈建設、跨區域跨國際的產學研協作網絡建設、跨國際協同創新中心、工程中心建設等措施，研究深遠海開發生產技術與裝備、運維技術與裝備、儲能技術與裝備、研究消納技術與裝備，盡早形成我國海上風電產業的世界級集群。