廣東海上風電產業發展現狀及對策建議

林世爵 劉啟強

本文引用格式：林世爵，劉啟強.廣東海上風電產業發展現狀及對策建議[J].自動化與信息工程，2023，44（2）：1-5;15.

LIN Shijue， LIU Qiqiang. Development status and countermeasures of offshore wind power industry in Guangdong province[J]. Automation & Information Engineering， 2023，44（2）：1-5;15.

摘要：海上風電作為一種清潔可再生能源，具有發電利用效率高、不占用土地資源、適宜大規模開發等優勢。大力推動海上風電開發建設，對保障能源安全、推進綠色低碳發展、實現“雙碳”目標具有重要意義。首先，介紹全球海上風電產業發展現狀及技術趨勢；然后，對廣東省發展海上風電的利弊條件進行分析；最后，給出推進廣東省海上風電產業加快發展的5點建議。

關鍵詞：海上風電產業；發展現狀；對策建議

中圖分類號：T-1 ????????????文獻標志碼：A ????????????文章編號：1674-2605（2023）02-0001-06

DOI：10.3969/j.issn.1674-2605.2023.02.001

Development Status and Countermeasures of Offshore Wind Power

Industry in Guangdong Province

LIN Shijue??LIU Qiqiang

（Guangdong Institute of Science and Technology Information， Guangzhou 510040， China）

Abstract：?As a kind of clean and renewable energy source， offshore wind power has the advantages of high power generation utilization efficiency， no occupation of land resources， suitable for large-scale development and so on. Vigorously promoting the development and construction of offshore wind power is of great significance to ensuring energy security， promoting green and low-carbon development ， and achieve the goal of carbon peaking and carbon neutrality. Firstly， introduce the current development status and technological trends of the global offshore wind power industry; Then， analyze the advantages and disadvantages of developing offshore wind power in Guangdong Province; Finally， five suggestions are proposed to accelerate the development of offshore wind power industry in Guangdong Province.

Keywords： offshore wind power industry; development status;?countermeasures and suggestions

0 ?引言

海上風電是世界公認并競相布局發展的綠色能源。廣東作為能源消費大省，大力發展海上風電對優化能源結構，引領綠色能源革命，實現“碳達峰”、“碳中和”目標意義重大^[1]。廣東海上風電產業發展的潛力巨大、前景廣闊，但也存在一些制約因素。本文在介紹全球海上風電產業發展現狀的基礎上，對廣東發展海上風電的利弊條件進行了分析，找出存在的主要問題，并給出推動海上風電產業加快發展的若干建議。

1 海上風電產業發展現狀及技術趨勢

1.1 海上風電產業發展現狀

1.1.1 ?全球海上風電產業呈快速增長態勢

作為一種無污染、可再生的高效清潔新能源，海上風電已成為全球可再生能源發電的重要增長點^[2]。根據全球風能理事會（global wind energy council， GWEC）發布的《全球風能報告2022》顯示：2021年，全球海上風電新增裝機容量21.1?GW，同比增長兩倍，創歷史最大增幅；海上風電累計裝機容量達57.2?GW，為5年前（2017年，18.8?GW）的3倍。但與同期陸

上風電（裝機總容量為780?GW）相比，海上風電占比仍然較低，僅為7.3%。

1.1.2 ?中國成為海上風電產業全球領導者

2021年，中國海上風電新增裝機容量近17?GW，占全球的80%，連續4年保持全球第一^[3]；累計裝機容量達27.7?GW（國家能源局的數據顯示，截至2021年底，中國海上風電累計并網裝機容量為26.39 GW），超越英國成為全球海上風電累計裝機容量最多的國家。歐洲的德國、荷蘭、丹麥分列全球第三、四、五位。除中國和歐洲之外，越南以779?MW的新增裝機容量，成為第三大海上風電市場。2021年全球各國（地區）海上風電新增裝機容量占比情況如圖1所示。截至2021年底全球各國（地區）海上風電累計裝機容量占比情況如圖2所示。

1.1.3 ?亞太地區將成為全球海上風電產業增長引擎

據GWEC預測，2022－2031年全球將新增超過315?GW的海上風電裝機容量；到2031年底，海上風電累計裝機容量將達到370?GW，年新增裝機容量有望增加一倍以上，從21.1?GW提高到54.9?GW。亞洲將取代歐洲成為最大的海上風電市場，并將領先優勢一直保持到2030年底^[4]。其中，中國未來5年有望新增裝機容量45.6?GW，越南（2.2?GW）、韓國（1.7?GW）和日本（1?GW）緊隨其后。

1.2 海上風電技術趨勢

近些年，歐美發達國家在海上風電技術集成與關鍵裝備領域進步巨大，總體呈現“由淺入深、由近及遠、由小及大”的發展趨勢，即風場離岸距離和水深不斷增加，分別超過100 km和100 m，深遠海化趨勢明顯；單機額定容量逐步增大，海上風電機組進入??10 MW時代；風電場規模越來越大，單體規模超過?百萬千瓦，規模化開發趨勢明顯^[5]。

1.2.1 ?海上風電項目從近海逐步向深遠海發展

當前，我國海上風電項目主要分布在水深不超過50 m的海域，近海風電項目場址日益緊張；相比之下，水深超過50 m的深遠海域風能資源豐富，開發潛力巨大，且海事、環保制約性因素相對較少，容量系數高、出力穩定^[6]，必將成為未來海上風電發展的主戰場。發達海洋國家紛紛將研究重點轉向深海，我國沿海省份也都在積極規劃深海風電。

1.2.2 ?風電場基礎由固定式向漂浮式發展

近海風電場采用的各種類型固定式基礎的自重和工程造價，隨著水深的增加而大幅遞增，在經濟上變得不可行；而漂浮式風機基礎具有不受水深及地質影響、安裝成本低、視覺沖擊和噪聲污染小等優勢，市場前景更加廣闊。隨著海上風電的規模化開發，適合建造固定式風機的場址越來越少，亟須加大海上漂浮式風電的研究和建設力度。

1.2.3 ?海上風電機組單機容量越來越大

大兆瓦機組是海上風電機組發展的必然方向，海上風電機組平均單機容量將由當前的6.5 MW增加到2025年的10～12?MW。目前，國內外風電整機商都

在競相打造大兆瓦風電機組。在國外，海上風機技術發展最為成熟的歐洲市場過去10年單機容量增加了62%；在國內，通用電氣（GE）海上風電揭陽總裝基地生產的單機容量可達12 MW，明陽智慧能源集團股份公司（以下簡稱“明陽智能”）自主研發的8.3?MW海上風機已在福建興化灣成功吊裝，16.6?MW雙機頭海上風機也即將面世。

2 廣東發展海上風電的“四大優勢”和“四大掣肘”

2.1 廣東發展海上風電的“四大優勢”

從2018年4月首個海上風電示范項目并網實現“零的突破”，到2021年底廣東省海上風電累計并網裝機容量位居全國第二（約650萬千瓦，占全國的24.6%），廣東海上風電產業實現了跨越式發展^[7]。作為海洋大省，廣東海岸線長、風力資源豐富、海洋裝備產業基礎雄厚，這為海上風電發展壯大奠定了堅實的基礎。

2.1.1 ?資源優勢

廣東沿海處于我國南部沿海風能豐富區，粵西海域風功率密度等級可達5～6級，年平均風速可達7 m/s以上；粵東海域風功率密度等級為3～4級，年平均風速可達9?m/s以上，風功率密度和發電利用小時數較高，海上風能資源豐富、品質良好。

2.1.2 ?規劃優勢

根據《廣東省海上風電發展規劃（2017－2030年）（修編）》數據，廣東將規劃建設海上風電場址23個，總裝機容量6?685萬千瓦，全國排名第一。其中，近海淺水區場址15個，裝機容量985萬千瓦；近海深水區場址8個，裝機容量5?700萬千瓦。目前，廣東省已有5個項目實現全容量投產，共132萬千瓦；在建項目16個，共558萬千瓦。廣東省“十四五”期間將實現新增裝機容量超過1 400萬千瓦，截至2025年底海上風電累計裝機容量將達到1 800萬千瓦。重點省份海上風電“十四五”規劃情況如圖3所示。

2.1.3 ?創新優勢

為適應海上風電規模化開發的需要，近年來廣東省加大了對海上風電技術研發、重大裝備研制、創新平臺建設、人才引進等方面的支持力度，有力地促進了行業的創新發展。

在科研攻關方面，聚焦海上風電產業前沿及“卡脖子”技術領域的關鍵科學問題，組織實施廣東省基礎與應用基礎研究海上風電聯合基金和廣東省重點領域研發計劃“新能源”重點專項，支持明陽智能、先進能源科學與技術廣東省實驗室陽江分中心（以下簡稱“陽江海上風電實驗室”）、南方電網數字電網研究院有限公司等數十家企業、研究機構和創新平臺圍繞海上風電領域系統集成、硬核技術、關鍵材料、運維技術等短板實施攻關，提升關鍵核心技術的研發能力。

在平臺建設方面，加快推進先進能源科學與技術廣東省實驗室陽江分中心、汕尾分中心以及廣州、珠海、湛江3個南方海洋科學與工程廣東省實驗室的建設，支持陽江、汕頭、揭陽、汕尾陸豐四大海上風電產業基地建設研發中心等創新平臺發展。

在人才聚集方面，依托陽江海上風電實驗室、中山大學、明陽智能等，聚集引進了一批海上風電領域的院士、教授、海歸學者等高層次創新人才。

2.1.4 ?產業優勢

近年來，廣東省委、省政府高度重視海上風電企業的培育發展，不僅培育出明陽智能等本土企業，還引進了新疆金風科技股份有限公司、上海電氣集團股份有限公司、美國通用電氣公司等多家全球風電整機制造龍頭企業落戶廣東。目前，已初步形成涵蓋研發、設計制造、施工安裝、檢測認證、風電運維、儲能、裝配、電纜、數據采集等海上風電上中下游全產業鏈發展的格局，海上風電整機組裝年產能650臺（套）、約450萬千瓦。廣東省海上風電產業配套情況如表1所示。

2.2 廣東發展海上風電的“四大掣肘”

海上風電開發建設是一項復雜的系統工程，受政策、技術、成本、風險等方面的制約和影響。

2.2.1??項目審批問題

在用海方面，海域開發涉及國家發展和改革委員會、自然資源部、生態環境部、國家能源局等國家部委審批和軍方意見，審批時間長、辦理程序繁瑣。

在規劃方面，廣東省前期規劃的主要場址位于專屬經濟區，因國家尚未出臺專屬經濟區海上風電項目開發建設管理辦法，廣東省前期規劃的主要場址項目暫時未能開工建設。

在測試方面，風電企業在推出新型機組后，需要在新項目中完成測試和認證，但因建設周期長，無法迅速完成測試認證工作。

2.2.2 ?技術瓶頸問題

首先，關鍵領域受制于人，軸承、變流器、電控系統、柔直換流閥等關鍵零部件與國際先進水平存在5年左右的差距，大兆瓦機的主軸軸承技術和市場長期被德國舍弗勒集團、瑞典斯凱孚（SKF）集團等跨國巨頭壟斷；風電機組設計軟件及載荷評估所用的軟件幾乎100%依賴美國、挪威、法國等國家產品；風電機組中的巴沙木（葉片材料）100%從南美進口。

然后，基礎零部件配套較為薄弱，多數零部件仍然依賴廣東省外配套，包括齒輪箱、發電機、海纜、玻纖、樹脂、航空燈、偏航系統、偏航維護平臺等。

最后，技術迭代升級過快也一定程度地影響了產品的可靠性。一般而言，大型成套裝備從研制到投產需要經過成熟且規范的檢測驗證流程，如果風電設備升級過快，有可能出現產品驗證時間過短等問題。

2.2.3 ?成本造價問題

海上風電要實現平價上網，平均造價需達到???12 000元/千瓦，甚至更低。但廣東海上風電成本較高，平均造價在16 200～17 600元/千瓦，深水區達到????25 000元/千瓦，高于江蘇、浙江等省份。重點省份海上風電造價對比如表2所示。

2.2.4??風電消納問題

在儲能方面，目前海上風電儲能技術仍處于初期階段，普遍還不成熟。

在電網配套方面，部分地區電網側配套不完善，導致風電場限電或較長時間無法并網，浪費風力資源并影響了風電場的發電收益。

在調峰儲能方面，廣東海上風電夜大晝小的日特性和冬大夏小的季特性明顯，出力的波動性、間歇性顯著，呈現反調峰特征，與廣東負荷特性匹配性較差。

3 推進廣東省海上風電產業加快發展的建議

聚焦廣東發展海上風電的“四大掣肘”，建議從加大政策支持力度、加快推進技術創新、做優做強海上風電企業、推動風電產業高質量發展和加強海上風電前沿問題研究等5個方面尋求破解之策。

3.1 ?加大政策支持力度

1） 積極爭取國家將千萬千瓦級海上風電基地落戶廣東，并配套相關扶持政策；2） 爭取已列入廣東海上風電規劃的粵東專屬經濟區5 000萬千瓦項目場址納入國家統一規劃，并同意廣東省“十四五”期間開展試點建設；3） 落實廣東省有關海上風電補貼政策，推動項目開發由補貼向平價平穩過渡；4） 進一步完善海上風電消納保障機制。

3.2 ?加快推進技術創新

1） 加強關鍵核心技術研發，支持先進能源科學與技術廣東省實驗室、中山大學、南方電網科學研究院等高校、院所加強基礎理論和共性技術創新，積極開展風機基礎型式、漂浮式風機基礎、柔性直流送出、發電側配套儲能等研發攻關^[9]，力爭突破一批受制于

人的關鍵核心技術；2） 加強人才隊伍建設，既要著力引進一批海上風電領域的領軍人才和創新團隊，又要加快培育海上風電的海纜技術研發、高端裝備制造、專業海工運維等全產業鏈人才；3） 加快推進首臺（套）推廣應用，將符合條件的海上風電裝備納入廣東省首臺（套）重大技術裝備推廣應用指導目錄，積極爭取國家首臺（套）重大技術裝備的政策支持^[8]。

3.3 ?做優做強海上風電企業

1） 加快培育一批產業研發、風機制造、風機配套、風機運維等專精特新海上風電企業，不斷增強強鏈、延鏈、穩鏈、控鏈能力，堅持陸海并重，推動風電協調快速發展，進一步完善海上風電產業鏈；2） 大力支持海上風電龍頭企業做大做強，支持明陽智能等成長性好、發展潛力大的企業加大研發投入、積極引進高層次科研人才，壯大產業規模，提升品牌價值，發揮輻射帶動作用；3） 支持在粵的國內外海上風電大企業深化互利合作，形成海上風電開發的整體合力。

3.4 ?推動風電產業高質量發展

1） 降低開發建設成本，鼓勵引導企業通過技術改造和技術創新，提高風機單機容量和效率，降低設備成本；鼓勵探索將電力轉變為氫氣，并通過液氫或高壓氫的儲運技術，以氫儲能的方式來替代直接輸電，降低儲能成本；引導項目業主在場址海域中開展波浪能、海水養殖等綜合開發利用，降低運營綜合成本。

2） 壯大產業規模，全面推進海上風電大規模開發和高質量發展，堅持集中式與分布式并舉，加快推進粵東、粵西2個千萬千瓦級海上風電產業基地建設；支持陽江海上風電產業基地高標準打造成為世界級、全球化的海上風電產業城，形成具有國內乃至全球影響力的海上風電產業集群。

3.5 ?加強海上風電前沿問題研究

1） 趨勢性研究，致力打造具有國際影響力的海上風電高峰論壇，積極推動開展國內外海上風電前沿問題的研討和交流合作；2） 安全性研究，借鑒陸上風電場和國外相關海上風電場的安全管理經驗，加強海上風電場、機組基礎結構、運維管理等安全管理研究；3） 技術標準研究，重點開展海上風電基礎理論和共性應用技術、風電檢測與認證標準體系、并網相關標準和技術規范等研究創新，建立健全海上風電技術標準體系；4） 能效指標評價研究，重點研究海上風電規模化后電力運行評價指標問題，包括科學選擇和測定海上風電裝機可替代率、可用率或其他可客觀反映海上風能發電效能的指標。

參考文獻

[1] 中國科協科普部.海上風電：清潔能源新方向[EB/OL]. （2022-10-26）[2023-4-11]. http：//www.xinhuanet.com/science/?2022-10/26/c_1310670582.htm.

[2] 陳皓勇，席松濤.海上風電成本構成及價格機制[J].風能，?2022（1）：12-15.

[3] 夏云峰.2021年全球新增風電裝機93.6GW[J].風能，?2022（6）：?38-43.

[4] 趙靚.2022—2031年全球海上風電市場展望[J].風能，?2022（7）：46-51.

[5] 劉吉臻，馬利飛，王慶華，等.海上風電支撐我國能源轉型發展的思考[J].中國工程科學，?2021，23（1）：149-159.

[6] 楊新明，徐愛銀.“后補貼時代”海上風電如何做大做強[N/OL].南通日報， 2022-06-10[2023-04-11]. https：//www.?nantong.gov.cn/ntsrmzf/zwyw/content/cbfd0b01-8763-4df1-bdd5-94a8e8ae6a2a.html.

[7] 李漢龍.廣東：海上風電 風生水起[J].環境，2022（4）：24-27.

[8] 桑桑.不同地區海上風電項目造價及成本構成[EB/OL].?（2020-07-20）?[2023-04-24]. https：//news.bjx.com.cn/html/?20200720/1090472.shtml.

[9] 廣東省人民政府.廣東省人民政府辦公廳關于印發促進海上風電有序開發和相關產業可持續發展實施方案的通知[J].廣東省人民政府公報，2021（17）：23-29.

作者簡介：

林世爵，男，1988年生，碩士研究生，助理研究員，主要研究方向：科技情報、科技戰略。E-mail：?462238757@qq.com

劉啟強，男，1978年生，碩士研究生，助理研究員，主要研究方向：科技情報、科技傳播。E-mail：?79429778@qq.com