海上風(fēng)電是低碳發(fā)展重要選項(xiàng)
風(fēng)電作為最有代表性的可再生能源之一，在凈零排放的背景下迎來了巨大發(fā)展機(jī)遇。國際能源署（IEA）和國際可再生能源機(jī)構(gòu)（IRENA）都表示，要實(shí)現(xiàn)凈零排放，到2050年風(fēng)能和太陽能、光伏發(fā)電將提供約70%的發(fā)電量。未來這幾種技術(shù)將大幅擴(kuò)大規(guī)模以實(shí)現(xiàn)所需的深度減排。
海上風(fēng)電作為風(fēng)電的重要組成部分，主要是指近海風(fēng)電。與陸地風(fēng)電相比，它具有穩(wěn)定性強(qiáng)、風(fēng)速大、發(fā)電效率高、不占用土地、可以忽略噪聲和視覺影響等優(yōu)點(diǎn)。從現(xiàn)在到2050年，海上風(fēng)電將成為全球脫碳的核心，從基礎(chǔ)設(shè)施及靈活性等方面改變電力系統(tǒng)，并提升氫氣等綠色燃料的產(chǎn)量。
面對(duì)前所未有的環(huán)境危機(jī)，世界對(duì)能源系統(tǒng)變革有著強(qiáng)烈的共識(shí)，各國對(duì)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展高度重視。目前，歐洲、亞洲、北美洲等地區(qū)的主要國家均已出臺(tái)海上風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃及相關(guān)政策。其中，英國、德國、法國、荷蘭等歐洲國家延續(xù)歷史風(fēng)電利好政策，均部署了到2030年的數(shù)十吉瓦量級(jí)裝機(jī)規(guī)劃；美國新政府也提高了對(duì)海上風(fēng)電部署的戰(zhàn)略關(guān)注度，計(jì)劃未來在五大領(lǐng)域重點(diǎn)發(fā)力，以實(shí)現(xiàn)2030年累計(jì)裝機(jī)達(dá)到30吉瓦的目標(biāo)；在亞洲，過去海上風(fēng)電的發(fā)展主要由我國驅(qū)動(dòng)，而韓國、日本、越南近年來也加快了布局，到2030年裝機(jī)規(guī)劃合計(jì)超25吉瓦。此外，巴西、澳大利亞等國近期也在出臺(tái)推動(dòng)海上風(fēng)電發(fā)展的政策措施。
隨著各國政策推動(dòng)，海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)規(guī)模快速發(fā)展。根據(jù)全球風(fēng)能理事會(huì)（GWEC）發(fā)布的《全球風(fēng)能報(bào)告2022》，2021年全球海上風(fēng)電新增裝機(jī)21.1吉瓦，創(chuàng)造了歷史最好成績(jī)。
雖然當(dāng)前海上風(fēng)電在全球電力裝機(jī)總量中占比不到0.5%，但海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)具有強(qiáng)大的發(fā)展?jié)摿ΑＨ驌碛胸S富的海上風(fēng)能資源，世界銀行數(shù)據(jù)表明，全球可用的海上風(fēng)電資源潛力超過71000吉瓦。根據(jù)GWEC預(yù)測(cè)，亞洲將成為世界上最重要的海上風(fēng)電地區(qū)，到2050年將擁有近40%的安裝量，其次是歐洲（32%）、北美（18%）、拉丁美洲（6%）、太平洋地區(qū)（4%）以及非洲和中東（2%）。
全球海上風(fēng)電多點(diǎn)開花產(chǎn)能躍升
海上風(fēng)電技術(shù)可分為底部固定海上風(fēng)電技術(shù)和浮動(dòng)海上風(fēng)電技術(shù)，二者的區(qū)別在于風(fēng)電機(jī)向大海延伸的距離以及底部是否固定。當(dāng)前，底部固定海上風(fēng)電技術(shù)步入快速發(fā)展期，風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)涉及的重要技術(shù)（包括：海上風(fēng)力渦輪機(jī)技術(shù)、輸電技術(shù)、并網(wǎng)技術(shù)等）都在不斷創(chuàng)新進(jìn)步。相比于底部固定海上風(fēng)電，浮動(dòng)海上風(fēng)電向大海延伸距離長(zhǎng)，技術(shù)要求更高，具備更好的風(fēng)能資源和更大的技術(shù)潛力，有助于創(chuàng)造就業(yè)等社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。最重要的是，浮動(dòng)海上風(fēng)電可以讓石油和天然氣行業(yè)參與進(jìn)來，以完成平穩(wěn)的能源轉(zhuǎn)型。但需要注意的是，目前浮子生產(chǎn)還沒有實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，剛剛進(jìn)入商業(yè)化發(fā)展階段。
當(dāng)前，從全球范圍看，海上風(fēng)電的布局主要分布在歐洲、亞洲及北美洲。其中，中國、英國、歐盟、韓國、越南、美國等國家和地區(qū)的海上風(fēng)電技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平處于世界前列。由于海上風(fēng)能資源及技術(shù)基礎(chǔ)的差異，各國的海上風(fēng)電技術(shù)發(fā)展水平、裝機(jī)容量以及上網(wǎng)電價(jià)不盡相同。
我國是世界上最大的陸上風(fēng)電制造基地，擁有成熟的本地供應(yīng)鏈和豐富的陸上風(fēng)電經(jīng)驗(yàn)。得益于穩(wěn)健的陸上風(fēng)電供應(yīng)鏈和近三年年裝機(jī)量的快速增長(zhǎng)，我國的海上風(fēng)電供應(yīng)鏈發(fā)展迅速。迄今為止，明陽智能、東方電氣等8家中國風(fēng)機(jī)主機(jī)廠發(fā)布了5兆瓦以上的海上風(fēng)機(jī)。根據(jù)行業(yè)研究機(jī)構(gòu)彭博新能源財(cái)經(jīng)（BNEF）公布的《2021年全球風(fēng)電整機(jī)制造商市場(chǎng)份額排名》，全球前十大風(fēng)電整機(jī)制造商中，中國企業(yè)占據(jù)六席。GWEC報(bào)告顯示，2021年，中國海上風(fēng)電新增并網(wǎng)裝機(jī)量占全球新增總量的80%，這也讓中國首次成為全球海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)最多的國家。同時(shí)，這也是中國風(fēng)電新增裝機(jī)量連續(xù)第四年居全球首位。
關(guān)于上網(wǎng)電價(jià)，根據(jù)我國“十四五”相關(guān)規(guī)劃，2021—2025年期間，海上風(fēng)電電價(jià)將通過退坡制度，在2025年實(shí)現(xiàn)平價(jià)。隨著國家和省市級(jí)地方政策的支持，以及海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，在不久的將來，中國風(fēng)電市場(chǎng)發(fā)展有望再上新臺(tái)階。
作為最早部署海上風(fēng)電的地區(qū)，歐洲聚集了大部分海上風(fēng)電的裝機(jī)，到2020年底，歐洲的海上風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量累計(jì)達(dá)到24.8吉瓦，約占全球海上風(fēng)電裝機(jī)容量的70.37%。歐洲各國通過國家及經(jīng)驗(yàn)豐富的利益相關(guān)者之間的密切合作，在北海和波羅的海周邊國家建立了強(qiáng)大的海上風(fēng)電供應(yīng)鏈。其中，英國作為海上風(fēng)能的領(lǐng)導(dǎo)者之一，通過CfD計(jì)劃有效干預(yù)電力市場(chǎng)，極大促進(jìn)了海上風(fēng)電供應(yīng)鏈的建設(shè)。2016年至2021年期間，英國海上風(fēng)電投資總額接近190億英鎊；2019年英國海上風(fēng)能產(chǎn)品和服務(wù)出口價(jià)值實(shí)現(xiàn)4.75億英鎊，并在2021年開啟浮動(dòng)海上風(fēng)電計(jì)劃，目標(biāo)在2030年安裝1吉瓦浮動(dòng)海上風(fēng)電產(chǎn)能。
歐盟是海上風(fēng)電總裝機(jī)容量最大的組織，其中德國、荷蘭、比利時(shí)、丹麥等國家的裝機(jī)容量都位于世界前列。成員國之間的相互合作，建立了穩(wěn)定的海上風(fēng)電供應(yīng)鏈。2020年，歐盟委員會(huì)提出海上可再生能源戰(zhàn)略，設(shè)定了到2050年海上風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)到300吉瓦的目標(biāo)；同年還開發(fā)了浮動(dòng)海上風(fēng)電資助項(xiàng)目，擬對(duì)浮動(dòng)海上風(fēng)力渦輪機(jī)進(jìn)行研究。
歐洲地區(qū)有著強(qiáng)大的海上風(fēng)電供應(yīng)鏈，在政策和項(xiàng)目推動(dòng)下，歐洲地區(qū)海上風(fēng)電技術(shù)將會(huì)長(zhǎng)期保持領(lǐng)先地位，未來十年有望在浮動(dòng)海上風(fēng)電技術(shù)領(lǐng)域取得突破。
美國、韓國、越南、日本等國家的海上風(fēng)電市場(chǎng)份額相對(duì)較小，截至2020年底，上述國家海上風(fēng)電總裝機(jī)容量在全球市場(chǎng)占比不足2%。但在碳中和目標(biāo)的影響下，這些國家目前均已制定海上風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃，預(yù)計(jì)未來三十年能夠?qū)崿F(xiàn)飛速發(fā)展。
技術(shù)突破將成為未來發(fā)展“主角”
海上風(fēng)能被公認(rèn)為實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型與碳中和的重要載體，但其未來發(fā)展還面臨諸多挑戰(zhàn)。盡管海上風(fēng)電技術(shù)已經(jīng)取得巨大進(jìn)步，海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期，但未來三十年仍然需要前所未有的部署規(guī)模，其未來發(fā)展仍面臨加快突破技術(shù)瓶頸、加速工業(yè)供應(yīng)鏈可持續(xù)發(fā)展以及降低成本等多方面挑戰(zhàn)。
根據(jù)海上風(fēng)能資源特征，浮動(dòng)海上風(fēng)電技術(shù)才是挖掘海上風(fēng)能，助力凈零排放最理想的技術(shù)。當(dāng)前，浮動(dòng)海上風(fēng)電技術(shù)剛剛走過測(cè)試期，進(jìn)入商業(yè)化發(fā)展階段，技術(shù)難關(guān)仍然是海上風(fēng)電面臨的主要挑戰(zhàn)。加快突破技術(shù)瓶頸，促進(jìn)浮動(dòng)海上風(fēng)電規(guī)模化、工業(yè)化，可以有效降低其成本。
此外，當(dāng)前渦輪機(jī)技術(shù)在不斷創(chuàng)新，渦輪機(jī)尺寸也在不斷增加，這使得渦輪機(jī)數(shù)量減少，效率更高，需要的維護(hù)更少，因此降低了安裝和運(yùn)營成本，對(duì)環(huán)境也產(chǎn)生了更積極的影響，進(jìn)一步提高了海上風(fēng)電的成本競(jìng)爭(zhēng)力。
面對(duì)環(huán)境壓力，越來越多國家意識(shí)到海上風(fēng)電技術(shù)的重要性并開始逐漸進(jìn)入海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)，為海上風(fēng)電工業(yè)供應(yīng)鏈的形成打下良好基礎(chǔ)。在國家層面，中國、英國等國家做了良好的示范，未來仍需采取進(jìn)一步措施來推進(jìn)供應(yīng)鏈的完善。□ 禹春霞 梁銀鳳 中國石油大學(xué)（北京）經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院
