崔 丹,紀穎茹,鄭 佳,孟 浩
(中國科學技術信息研究所,北京 100038)
聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署預測21世紀末全球平均氣溫將至少上升2.7攝氏度[1]。面對世界嚴峻的氣候形勢,碳減排和碳中和已成為全人類迫在眉睫的行動目標。當前世界能源生產碳排放量約占碳排放總量的75%,加大可再生能源的開發(fā)和利用、優(yōu)化能源結構已成為各國緩解氣候變化行動的普遍共識。海上風電憑借其穩(wěn)定、低碳和可持續(xù)的性能優(yōu)勢已成為全球脫碳的中心支柱,而漂浮式海上風電作為一種可大規(guī)模部署的海上風電,正迅速成為海上風電市場的新增長點[2]。2020年3月,英國啟動新一輪的國家《漂浮式海上風能卓越中心》計劃,加速漂浮式海上風電場建設;2020年7月,韓國政府頒布《韓國新政綜合計劃》,加大對海上風電(包含漂浮式海上風電)的研究和投資;2022年1月,美國政府發(fā)布《海上風電戰(zhàn)略》,大規(guī)模規(guī)劃和部署漂浮式海上風電。
當前我國的海上風電裝機容量居全球首位,海上風電發(fā)展已進入了由高速增長向高質量發(fā)展邁進的新階段。在全球掀起漂浮式海上風電開發(fā)熱潮的大背景下,實現(xiàn)漂浮式海上風電高質量發(fā)展已成為我國海上風電發(fā)展的迫切任務。
近年來,固定式海上風電項目增長顯著,但是受制于海水深度、海床條件等,很多國家在固定式海上風電發(fā)展上潛力有限,紛紛開啟了深遠海域漂浮式海上風電探索和開發(fā)之路。自2009年挪威2.3兆瓦漂浮式海上風電機組Hywind1安裝并網(wǎng)以來,截至2021年底,全球漂浮式海上風電項目已有17個,累計裝機容量142.37兆瓦[3]。全球風能理事會預測,2021—2025年全球漂浮式海上風電新增裝機容量復合增長率將高達104.7%,2025年裝機容量將達到1.2吉瓦;2026—2030年的復合增長率為59.6%,即每年預計新增漂浮式海上風電裝機容量1吉瓦,2030年全球漂浮式海上風電裝機容量將達到16.5吉瓦。
就地區(qū)分布而言,2021—2025年,歐洲的漂浮式海上風電裝機容量將領跑世界(見圖1),新增裝機容量將占全球總裝機容量的約68.2%,亞洲和北美洲緊隨其后,新增裝機容量將分別占全球總裝機容量的21.4%和10.4%。2025年之后,亞洲的漂浮式海上風電新增裝機容量將翻倍增長,年均新增裝機容量將引領全球。2030年亞洲的累計裝機容量將占全球總容量的45%,歐洲將占全球總容量的47%,北美洲的占比約為8%。就國家而言,2021—2025年,英國、葡萄牙、日本、挪威、法國的漂浮式海上風電裝機容量將位列全球前五;2030年,韓國的漂浮式海上風電裝機容量將位列世界第一,日本、挪威、法國、英國、中國和美國將緊隨其后。
圖1 2020—2030年全球主要國家每年新增漂浮式海上風電裝機容量預測
由于美國具有較高的漂浮式海上風電技術開發(fā)潛力,而英國和韓國的漂浮式海上風電裝機容量也將領跑世界,因此本文以美國、英國和韓國為案例,剖析美英韓漂浮式海上風電發(fā)展的現(xiàn)狀、面臨的挑戰(zhàn)和應對策略,以期為中國漂浮式海上風電高質量發(fā)展提供參考和借鑒。
2.1.1 發(fā)展現(xiàn)狀
美國擁有2.27萬公里的海岸線,60%的海上風能資源位于60米或更深海域,漂浮式海上風電可開發(fā)資源約1 000吉瓦[4]。當前由于太平洋水域快速下沉,傳統(tǒng)的固定式海上風機已不再適用,美國發(fā)展漂浮式海上風電勢在必行。
一是國家戰(zhàn)略計劃及配套政策支持。2015年5月,美國政府通過夏威夷計劃,提出2045年要實現(xiàn)100%可再生能源供應目標[5],并于2020年12月通過可再生能源投資稅收抵免計劃,為2026年之前部署的可再生能源項目提供30%的投資成本抵免。2022年1月,美國政府發(fā)布《海上風電戰(zhàn)略》,加大對漂浮式海上風電的投資稅收抵免并擴大稅收抵免范圍,推動漂浮式海上風電大規(guī)模開發(fā)和部署[6]。
二是項目實施現(xiàn)狀。美國漂浮式海上風電發(fā)展仍處于起步階段。2019年11月,美國緬因州通過了新英格蘭地區(qū)的Aqua Ventus 1海上風電場與售電企業(yè)簽訂的購電協(xié)議(PPA),標志著美國首個漂浮式海上風電項目的開發(fā)[7]。該項目由2臺6兆瓦的風機組成,總裝機容量12兆瓦,計劃于2022年完工。
此外,美國還計劃推出了其他漂浮式海上風電項目。2019年,開發(fā)商Magellan Wind提出在西海岸加州水域進行漂浮式海上風電項目開發(fā)。該項目運用丹麥Stiesdal海上風電公司開發(fā)的Tetraspar機組,總裝機容量30兆瓦,計劃2023年完工[8]。2021年5月拜登政府宣布開放加州近海水域風能計劃,為該項目的推進和實施奠定基礎。
2022年,開發(fā)商Trident Winds計劃在華盛頓州建立Olympic Wind漂浮式海上風電場,總裝機容量為2 000兆瓦。此外,美國計劃推出的漂浮式海上風電項目還包括Oahu North、Oahu South、Castle Wind等(見表1)。
表1 美國計劃推出的漂浮式海上風電項目
2.1.2 面臨挑戰(zhàn)
美國漂浮式海上風電發(fā)展仍處于起步階段,在項目推進和實施過程中仍面臨一些問題和挑戰(zhàn):
一是美國現(xiàn)有電網(wǎng)基礎設施的容量有限,電網(wǎng)集成和傳輸挑戰(zhàn)會在一定程度上抑制行業(yè)增長。目前美國嚴重缺乏將海上風電輸送至人口密集區(qū)的電網(wǎng)設施,而且美國電網(wǎng)運營商審批及建設流程較慢,當前美國海上風電并網(wǎng)所需費用90%由開發(fā)商承擔,這嚴重影響了美國漂浮式海上風電發(fā)展。
二是美國海上風電設備供應鏈不完善,勞動力短缺等因素嚴重影響美國漂浮式海上風電項目部署。美國為保護本土造船業(yè)而推行的《瓊斯法案》①1920年的《商船法》稱為《瓊斯法案》,是一項聯(lián)邦法規(guī),要求在美國境內兩點之間運輸商品的船舶必須在美國制造、注冊和被擁有,并由美國公民或居民擔任船員。,限制了外國安裝船的進入,隨著漂浮式海上風電項目的發(fā)展,用于組裝渦輪機部件的風力渦輪機安裝船將面臨短缺。截至2021年,美國卡車司機缺口高達8萬人,倉庫行業(yè)勞動力職位空缺數(shù)十萬[9]。
三是海上風電場建設中產生的噪聲等會對海洋環(huán)境產生一定影響。漂浮式海上風電場的建設將會產生海洋噪聲污染,增加水質污染因子超標率,這對浮游生物、底棲生物影響較大。
2.1.3 發(fā)展策略
針對美國漂浮式海上風電發(fā)展存在的問題和挑戰(zhàn),近年來美國政府有針對性地提出了一些發(fā)展策略:
一是通過國家戰(zhàn)略引領支持輸電網(wǎng)發(fā)展。美國《海上風電戰(zhàn)略》提出規(guī)劃高效可靠的電網(wǎng)集成,支持高壓交流電和高壓直流電的海上風電傳輸研究,推動每個項目單獨連接至海岸(也稱為輻射線或發(fā)電機引線)的研究。
二是通過技術創(chuàng)新推動供應鏈建設。2018年美國能源部高級研究計劃署向國家可再生能源實驗室提供570萬美元資金,支持其進行ATLANTIS計劃[10],旨在通過優(yōu)化控制和設計研發(fā)來降低漂浮式海上風電渦輪機的重量,實現(xiàn)成本優(yōu)化。
三是通過吸引投資和減免稅收,以及加強勞動力隊伍建設來推動供應鏈發(fā)展。美國《海上風電戰(zhàn)略》提出定制海上風港和船舶,建立物流網(wǎng)絡并吸引進一步投資,延長所有海上風電部署的稅收抵免以降低供應鏈開發(fā)的成本,加速新工廠的開發(fā)或現(xiàn)有工廠的重組以鞏固海上風電供應鏈。美國還通過制定海上風電勞動力路線圖以及開展勞動力培訓活動,構建漂浮式海上風電勞動力隊伍。
四是開展海上風電對環(huán)境和野生動物的影響研究,為開發(fā)大規(guī)模漂浮式海上風電項目做準備。2021年10月美國能源部撥款1 350萬美元,用于收集關鍵的植被和野生動植物分布數(shù)據(jù),并監(jiān)測分析漂浮式海上風電開發(fā)對環(huán)境的影響,在盡可能保護漁業(yè)、海洋生物以及文化資源的同時,為漂浮式海上風電項目選址提供參考[11]。
2.2.1 發(fā)展現(xiàn)狀
英國海域面積廣闊,且大風天氣頻繁,年平均風速為8米/秒,平均風功率密度達到750瓦/平方米,海床結構單一,適合漂浮式海上風電作業(yè)。
一是國家戰(zhàn)略計劃支持。2020年10月,英國公布了海上風電新目標:到2030年擁有40吉瓦海上風電裝機容量(包括1吉瓦的漂浮式海上風電)[12]。2020年11月,英國政府發(fā)布了“綠色工業(yè)革命10點計劃”①“綠色工業(yè)革命10點計劃”包括:海上風電,低碳氫能,先進核能,電動汽車,綠色公共交通,凈零航空與綠色航運,綠色建筑,碳捕集、利用與封存技術,保護自然與環(huán)境,綠色金融與創(chuàng)新。,進一步加大漂浮式海上風電場的部署[13]。2022年4月,英國政府又發(fā)布了《英國能源安全戰(zhàn)略》,提出到2030年實現(xiàn)50吉瓦海上風電裝機容量(包括5GW漂浮式海上風電)的新目標[14]。
二是項目實施現(xiàn)狀。英國目前已有兩座漂浮式海上風電場成功并網(wǎng),其中2017年在蘇格蘭北海海域投入運行的Hywind Scotland風電場,是全球首個漂浮式海上風電場[15]。2021年在蘇格蘭北海成功并網(wǎng)的Kincardine風電場,是世界上第一個使用容量超過9兆瓦風力發(fā)電機的漂浮式海上風電項目[16]。
此外,英國還擁有多個在建的漂浮式海上風電項目(見表2)。如2016年12月,F(xiàn)orthwind公司獲批建造兩臺總容量不超過18兆瓦的海上風力渦輪機,但由于技術改進,對項目重新評估后,F(xiàn)orthwind公司將裝機容量提高至29.9兆瓦,并于2019年5月獲得許可變更[17]。
表2 英國推出的漂浮式海上風電項目
由Hexicon公司開發(fā)的Dounreay Trì項目于2017年獲批建造,擬構造半潛式海上平臺并安裝兩個5兆瓦風力渦輪機,預計建成后能為近8 000個家庭提供電力[18]。2020年,丹麥基金管理公司哥本哈根基礎設施合作伙伴(CIP)計劃收購Dounreay Trì項目并與Hexicon公司合作建設100兆瓦的漂浮式海上風電場[19]。
2.2.2 面臨挑戰(zhàn)
英國的漂浮式海上風電起步較早,在政府的支持下,英國漂浮式海上風電已推出多個項目,但在項目推進和實施過程中仍面臨一些問題和挑戰(zhàn):
一是風電項目審查過程較為繁瑣,審批時間過長,極大地影響了風電項目的開發(fā)進度。英國政府對風電項目的審查形式復雜、內容繁瑣,包括對風電項目和開發(fā)地環(huán)境的平衡度考察,以及對自然環(huán)境是否有沖擊、對文化遺產是否有破壞等方面的審查,且審查時間過長,嚴重影響了風電項目的開發(fā)進度。
二是漂浮式海上風電成本較高。建造同等裝機容量的風機,漂浮式基礎結構所需鋼材是固定式的兩倍多。此外,為克服潛流、不利的海床條件等,還需要較大的技術成本投入,受零部件成本、技術水平、供應鏈等因素影響,浮式風機成本要比固定式風機高出5倍左右[20]。
三是漂浮式海上風電商業(yè)化應用仍處于初期階段,大型風力渦輪機深海區(qū)域技術仍在探索階段。動態(tài)應用的高壓輸出和陣列間電纜技術、可拆卸浮標系泊系統(tǒng)、大規(guī)模動態(tài)電纜保護和輔助設備、新型模塊化浮體裝配方法、數(shù)字孿生和先進監(jiān)控系統(tǒng)等一系列創(chuàng)新技術仍處在研究和探索階段。此外,漂浮式風電基礎設備多為國外制造,英國制造技術相對落后。
2.2.3 發(fā)展策略
基于當前英國漂浮式海上風電發(fā)展中存在的問題和挑戰(zhàn),英國政府出臺了一系列政策及應對措施。
一是簡化審批流程,縮短審批時間。2022年4月,英國政府發(fā)布《英國能源安全戰(zhàn)略》,將海上風電場的審批時間從4年縮短至1年,從整體上對審批流程進行精簡,從根本上減少新項目投入建設所需的時間,以實現(xiàn)其2030年海上風電目標。
二是改革招標體系,降低項目運行成本。2020年3月,英國政府對差價合約①差價合約是英國政府激勵開發(fā)商投資支持低碳能源發(fā)電的主要機制。機制進行修改,將漂浮式海上風電項目作為獨立的合格技術引入競標體系[21]。2021年12月,英國商業(yè)、能源及產業(yè)戰(zhàn)略部發(fā)布第四輪差價合約分配預算通知,可再生能源的三個技術類別②三個技術類別分別為:成熟技術類別(包括陸上風電、太陽能光伏、水電等),海上風電技術類別和新興技術類別(包括漂浮式海上風電、潮汐能、地熱能等)。共獲得2.85億英鎊(約24億元人民幣)的年度預算補貼,其中漂浮式海上風電每年獲得2 400萬英鎊補貼[22]。
三是定向資金投入,推動漂浮式海上風電技術研發(fā)。2021年3月,英國政府宣布撥款2 000萬英鎊用于漂浮式海上風電技術創(chuàng)新[23]。2021年10月,英國首相宣布提供1.6億英鎊資金用于開發(fā)和新建漂浮式海上風電港口,并且通過大規(guī)模生產和安裝漂浮式海上風力渦輪機,減少對進口設備的依賴[24]。2022年1月,英國商業(yè)、能源和工業(yè)戰(zhàn)略部宣布投入3 160萬英鎊用于動態(tài)電纜、錨定和系泊、浮體和基座等漂浮式海上風電技術研發(fā)[25]。
2.3.1 發(fā)展現(xiàn)狀
韓國三面環(huán)海,具備開發(fā)海上風電所需的地理條件。其中蔚山沿海區(qū)域海上風速可達8米/秒,蔚山還擁有大量風力發(fā)電、電纜和電力系統(tǒng)領域企業(yè),以及世界級造船和海上設備企業(yè),是韓國發(fā)展漂浮式海上風電的重點區(qū)域[26]。
一是國家戰(zhàn)略計劃支持。2017年6月,韓國政府提出“可再生能源3020實施計劃”,旨在到2030年實現(xiàn)可再生能源在總能源消耗中的比例達到20%[27]。2020年7月,韓國政府頒布了《韓國新政綜合計劃》,內容包括數(shù)字新政、綠色新政、安全網(wǎng)建設三個方面,其中“綠色新政”板塊重在加快可再生能源領域的發(fā)展[28]。2020年10月,韓國政府宣布到2050年實現(xiàn)“碳中和”的目標。2021年5月,韓國政府提出到2030年建成世界最大的漂浮式海上風電場目標。
二是項目實施現(xiàn)狀。隨著韓國“綠色新政”的頒布,韓國大型企業(yè)紛紛投入海上風電項目,同時也吸引了TotalEnergies、Shell等國際知名開發(fā)商的加盟。
2019年5月,Equinor公司與蔚山市政府簽訂協(xié)議,合作開發(fā)蔚山800兆瓦的Firefly漂浮式海上風電場,并計劃于2025年開始建造,2026年投入商業(yè)運營[29]。同年9月,Equinor、韓國國家石油公司(KNOC)和韓國東西電力公司(EWP)宣布成立財團,聯(lián)合開發(fā)200兆瓦容量的Donghae 1漂浮式海上風電項目。Donghae 1項目計劃于2022年開始建設,2024年前投入運營[30]。
2021年8月,TotalEnergies和麥格理的綠色投資集團(GIG)在韓國蔚山海岸的1.5吉瓦的漂浮式海上風電項目獲得電力經(jīng)營許可證,項目正式投運后預計可為150萬戶家庭供電。該項目的第一階段(504兆瓦)預計于2024年正式開工建設[31]。此外,韓國的海上風電項目還包括MunmuBaram項目、KF Wind(Korea Floating Wind)項目等(見表3)。
表3 韓國推出的漂浮式海上風電項目
2.3.2 面臨挑戰(zhàn)
在韓國政府的大力支持下,韓國的官產學研正努力合作,共同推進漂浮式海上風電發(fā)展,但在項目推進和實施過程中面臨一些問題和挑戰(zhàn):
一是缺乏大規(guī)模海上風電項目的開發(fā)經(jīng)驗。韓國的海上風電項目多為小容量兆瓦級,在開發(fā)大容量兆瓦級以及吉瓦級海上風電項目方面缺少經(jīng)驗和技術支持。
二是漂浮式海上風電技術還不成熟。把大型風力渦輪機的浮動平臺固定在海底需要纜繩,這些纜繩既要方便拆卸,也要承受長時間的風機拉力,韓國目前還缺乏生產這種纜繩的技術。此外,韓國還缺乏先進的海上并網(wǎng)、輸電技術,這都會制約韓國海上風力發(fā)電項目的進展。
三是漂浮式海上風電項目的開發(fā)缺乏透明度和清晰的路線圖。韓國政府偏袒本土企業(yè),不與德國西門子等擁有全球先進技術的企業(yè)合作,導致韓國的海上風電項目進展緩慢、效率低下、成本較高。
2.3.3 發(fā)展策略
針對韓國漂浮式海上風電發(fā)展存在的問題和挑戰(zhàn),近年來韓國政府有針對性地提出了一些發(fā)展策略:
一是學習和借鑒國外大型海上風電項目的開發(fā)經(jīng)驗。如韓國電力公司通過分析和借鑒500兆瓦以上裝機容量的國外海上風電項目經(jīng)驗,降低開發(fā)經(jīng)費,加速韓國新的海上大型風電場的開發(fā)工作。
二是企業(yè)、研究院聯(lián)合研發(fā)大規(guī)模海上風電,共同推進風機的建設以及商業(yè)化開發(fā)。如斗山重工和韓國船舶與海工裝備研究所、韓國高等科學技術研究院、韓國南東電力公司等機構組成聯(lián)盟,致力于漂浮式海上風機的建設、商業(yè)化運行地點的識別等。2022年1月,該聯(lián)盟完成了“8兆瓦級漂浮式海上風機”的安裝,該風機總高度達232.5米,塔架高130米,葉片長100米,在6.5米/秒風速下的利用率可達30%以上[32]。2021年8月,韓國海洋大學宣布與韓國船級社合作共同推進漂浮式海上風電制氫設備的開發(fā)應用,以解決海上風電并網(wǎng)消納難、輸電成本高等問題[33]。
三是韓國政府和企業(yè)與國外企業(yè)簽署諒解備忘錄來發(fā)展漂浮式海上風電。2019年1月,韓國蔚山市政府與四家國內外企業(yè)和聯(lián)合體簽訂了諒解備忘錄,以在蔚山海域開發(fā)漂浮式海上風電場,并致力于打造韓國“漂浮式海上風電”產業(yè)鏈[34]。2022年6月,斗山重工與西門子歌美颯簽署諒解備忘錄,兩家公司將在海上風機安裝、配件供應、風機維修等方面進行交流分享,并合作探討韓國海上風電供應鏈以及產業(yè)化發(fā)展等問題[35]。
綜上所述,美國、英國和韓國都具有較大的漂浮式海上風電發(fā)展?jié)摿?,但也面臨電網(wǎng)結構薄弱、供應鏈不完善、許可審批程序繁瑣復雜、技術不成熟、成本較高等挑戰(zhàn)。美英韓三國分別通過加快輸電網(wǎng)開發(fā)、搭建國內供應鏈、簡化許可審批程序、官產學研聯(lián)合推進技術研發(fā)、改革招標體系并給予預算補貼等措施,加大漂浮式海上風電部署,這對推進我國漂浮式海上風電高質量發(fā)展具有重要參考價值。
隨著海上風電發(fā)展從淺近海逐漸走向深海,實現(xiàn)漂浮式海上風電高質量和高水平發(fā)展已經(jīng)成為我國海上風電發(fā)展的迫切任務。
我國東海西南部、臺灣海峽和東沙群島區(qū)域,從近海到遠海,都有良好的風資源條件,尤其是東南沿海深遠海區(qū)域年平均風速達9~11米/秒,在風速、風功率密度等方面具有發(fā)展漂浮式海上風電的優(yōu)勢。
一是國家戰(zhàn)略計劃及配套政策支持。2013年國家“863計劃”實施,旨在推動海上風電機組浮動基礎關鍵技術研發(fā)。2016年《能源技術革命創(chuàng)新行動計劃(2016—2030年)》等文件出臺,要求開展漂浮式海上風電機組技術攻關等。同年6月,國家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部、國家能源局發(fā)布《中國制造2025—能源裝備實施方案》,提出要攻克漂浮式海上風電機組和各種基礎結構制造。2018—2020年,國家能源局、發(fā)展和改革委員會、財政部相繼發(fā)布了風電管理、財稅補貼等政策,提出降低海上風電電價并逐步取消財政補貼。在這些政策支持下,中國沿海各省份積極規(guī)劃漂浮式海上風電,并著力推動海上風電項目審批。如海南省海上風電“十四五”規(guī)劃將萬寧漂浮式海上風電項目列為重點實施工程;浙江省成立溫州深遠海漂浮式海上風電研發(fā)中心,著力加強漂浮式海上風電項目研發(fā);廣東省將重點開展漂浮式海上風電遠距離輸電技術、新型風機基礎領域研發(fā)等;河北等多地將用海審核、審批權限下放;山東東營市推出“全程網(wǎng)辦、零見面審批”,進一步簡化海上風電項目審批程序。
二是項目實施現(xiàn)狀。截至2021年12月,我國海上風電裝機總容量26.39吉瓦,位居世界第一,但漂浮式海上風電則處于起步階段,僅有一臺漂浮式風電機組——明陽智能MySE5.5兆瓦機組成功實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。目前明陽智能已成功研發(fā)大型漂浮式風電機組——MySE11-16兆瓦系列機型,表明我國已經(jīng)具備大容量漂浮式風電機組的自主研發(fā)能力。
我國的漂浮式海上風電起步較晚,在配套政策制定、技術研發(fā)、電網(wǎng)設施建設等方面與國外還有較大差距。
一是海上風電發(fā)展規(guī)劃、配套政策不完善,尤其是海上風電補貼將有序退坡,漂浮式海上風電短期內成本壓力過大。我國目前還未出臺國家層面的漂浮式海上風電開發(fā)配套支持政策,沿海地區(qū)各省政府和相關部門關于漂浮式海上風電規(guī)劃的編制也未完善細化。此外,2021年為海上風電中央補貼最后一年,2022年之后新增海上風電項目不再納入中央財政補貼范圍,因此漂浮式海上風電產業(yè)鏈將面臨較大的成本壓力。
二是裝備研發(fā)和工程技術力量不足,尤其是漂浮式海上風電使用的直流換流平臺、海上施工運輸?shù)燃夹g研發(fā)還較為薄弱。由于海上風電對可靠性和智能化等性能的要求較高,目前我國大兆瓦風機中的關鍵部件還主要依靠進口。此外,我國對漂浮式海上風電的直流換流平臺、海上施工運輸、裝備研發(fā)等方面的技術研究較少,與國外技術差距較大。
三是特高壓輸電通道和智能電網(wǎng)建設相對薄弱,難以支撐大容量漂浮式海上風電發(fā)展。目前我國的特高壓建設已經(jīng)取得了階段性成果,“十四五”期間,預計特高壓線路將從2019年的28 352公里增長到40 825公里[36],但目前的特高壓輸電通道建設還難以支撐大容量漂浮式海上風電發(fā)展。此外,我國配電網(wǎng)智能化程度還相對較低,配電網(wǎng)骨架不穩(wěn)定,網(wǎng)架結構薄弱,智能化技術不成熟,智能電網(wǎng)建設還處在起步階段。
四是漂浮式海上風電供應鏈相對薄弱。英國漂浮式海上風電運營能力世界第一,漂浮式海上風電設備供應能力也在不斷增強。但我國漂浮式海上風電供應鏈相對薄弱,目前僅有明陽智能、三峽能源、中國海裝等行業(yè)頭部企業(yè)擁有漂浮式海上風電技術儲備。
為了推動我國漂浮式海上風電的高質量發(fā)展,應對挑戰(zhàn),提出以下發(fā)展策略:
一是強化海上風電發(fā)展頂層設計,建立和完善配套政策措施。借鑒美國《海上風電戰(zhàn)略》、可再生能源投資稅收抵免計劃,以及《英國能源安全戰(zhàn)略》和英國“綠色工業(yè)革命10點計劃”等漂浮式海上風電發(fā)展的國家戰(zhàn)略和計劃,建議對接我國《“十四五”能源領域科技創(chuàng)新規(guī)劃》及《能源技術革命創(chuàng)新行動計劃(2016—2030年)》,加強海上風電發(fā)展頂層設計,將漂浮式海上風電納入全國海上風電統(tǒng)一規(guī)劃之中,建立健全漂浮式海上風電管理體系,統(tǒng)籌東部沿海大容量漂浮式海上風電并網(wǎng)與區(qū)域電網(wǎng)的關系,并編制沿海各省市漂浮式海上風電發(fā)展路線圖。制定漂浮式海上風電發(fā)展初期上網(wǎng)電價維持不變、投資稅收抵免、財政補貼等政策措施。
二是由領軍型企業(yè)牽頭,構建我國漂浮式海上風電技術創(chuàng)新體系。借鑒英國和韓國官產學研合力推動漂浮式海上風電技術研發(fā)經(jīng)驗,結合我國已有的海上風電科研團隊與研發(fā)部署,對接綠色低碳科技創(chuàng)新行動,通過政府引導與市場主導,由領軍型企業(yè)牽頭、產學研合作共同組建漂浮式海上風電技術創(chuàng)新體系,圍繞漂浮式海上風電關鍵技術、海上工程裝備等進行聯(lián)合攻關。對比和驗證立柱式、半潛式、張力腿式和駁船式等漂浮式海上風電技術的經(jīng)濟性和實用性,提升漂浮式海上風電裝備研發(fā)和工程制造能力,進一步開發(fā)集運輸和吊裝功能于一體的船舶平臺,培育專業(yè)化人才隊伍,推動我國漂浮式海上風電技術革命。
三是提升輸電網(wǎng)智能化水平,推動建設新型電力系統(tǒng)。提高特高壓輸電通道利用率,加快推進電網(wǎng)數(shù)字化、智能化建設,構建促進電網(wǎng)靈活調節(jié)的智能調控體系。積極支持“微網(wǎng)+儲能”“海上風電+共享儲能”等電源側儲能項目建設,大力發(fā)展電網(wǎng)側儲能建設。探索應用柔性直流等技術實現(xiàn)電網(wǎng)異同步互聯(lián),著力解決電網(wǎng)結構性問題,打造源網(wǎng)荷儲一體化的新型電力系統(tǒng),提升海上風電存儲和消納能力,有效支撐大容量漂浮式海上風電發(fā)展。
四是以供應鏈構建和升級為主線,加快打造漂浮式海上風電產業(yè)集群。借鑒美國通過構建國內生產供應鏈推動海上風電設備本土供應的經(jīng)驗,集聚我國海上風電、海洋裝備等優(yōu)勢力量,打造集研發(fā)、制造、運輸、施工、運維于一體的漂浮式海上風電產業(yè)集群,加快研發(fā)深遠海域漂浮式海上風電機組基礎一體化設計、建造與施工技術,構建大規(guī)模漂浮式海上風電國內供應鏈,為實現(xiàn)規(guī)模化、集約化和智能化生產開發(fā)創(chuàng)造條件?!?/p>