黃 超 徐瑩瑩 胡 潔

國(guó)家海洋信息中心 天津300171

我國(guó)海域遼闊，海岸線綿長(zhǎng)，海上風(fēng)能資源豐富，根據(jù)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)能源研究所發(fā)布的《中國(guó)風(fēng)電發(fā)展路線圖2050》報(bào)告顯示：“我國(guó)水深5～50米海域，100米高度的海上風(fēng)能資源開發(fā)量為5億千瓦，總面積為39.4萬平方米”。我國(guó)沿海地區(qū)高度重視海上風(fēng)電的發(fā)展，尤其是江蘇、福建、廣東等風(fēng)能資源豐富的省份， “十三五”時(shí)期海上風(fēng)電開發(fā)腳步較快，為我國(guó)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。截至2020年底，全國(guó)海上風(fēng)電累計(jì)并網(wǎng)裝機(jī)容量已占全球四分之一。隨著海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，風(fēng)機(jī)核心零部件國(guó)產(chǎn)化率逐步提高，整機(jī)向大兆瓦方向不斷發(fā)展，海上施工技術(shù)和設(shè)備日趨成熟，海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)正在向深遠(yuǎn)海域延伸。 “雙碳”目標(biāo)的提出以及國(guó)家補(bǔ)貼的退出，預(yù)示我國(guó)海上風(fēng)電行業(yè)會(huì)在“十四五”時(shí)期迎來脫胎換骨的成長(zhǎng)，整個(gè)行業(yè)必將面臨質(zhì)的改變。

圖2 “十三五”時(shí)期沿海地區(qū)新增海上風(fēng)電裝機(jī)容量占比

1 “十三五”時(shí)期產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況

1.1 我國(guó)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)進(jìn)入景氣周期

“十三五”時(shí)期，全球海上風(fēng)電進(jìn)入蓬勃發(fā)展時(shí)代，海上風(fēng)電發(fā)展規(guī)模迅速擴(kuò)張，從2015年底至2020年底，全球海上風(fēng)電裝機(jī)新增裝機(jī)容量達(dá)到22.7GW[1]。與英國(guó)、丹麥、德國(guó)等歐洲國(guó)家相比，我國(guó)海上風(fēng)電雖起步較晚，但是后發(fā)優(yōu)勢(shì)明顯[2]。2020年，我國(guó)海上風(fēng)電新增并網(wǎng)裝機(jī)306萬千瓦，連續(xù)3年新增裝機(jī)全球第一[1]，同比增長(zhǎng)54.5%，占全球50.5%。2016-2020年我國(guó)海上風(fēng)電累計(jì)吊裝裝機(jī)容量年均增速超過60%，已成為全球增速最快、潛力最大的海上風(fēng)電市場(chǎng)（圖1）。截至2020年底，全國(guó)海上風(fēng)電累計(jì)并網(wǎng)裝機(jī)約900萬千瓦[3]，已遠(yuǎn)超《風(fēng)電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》的目標(biāo)，占全球25.7%，居世界第二，僅次于英國(guó)[5]。

圖1 “十三五”時(shí)期我國(guó)海上風(fēng)電新增吊裝裝機(jī)容量和累計(jì)吊裝裝機(jī)容量[4]

1.2 我國(guó)海上風(fēng)電主要分布在蘇閩粵地區(qū)

“十三五”時(shí)期，我國(guó)海上風(fēng)電新增裝機(jī)分布在江蘇、廣東、福建、 遼寧、浙江、河北、上海和天津8個(gè)省市。其中，江蘇、廣東、福建三省成為海上風(fēng)電開發(fā)主力，三地新增海上風(fēng)電裝機(jī)容量占全國(guó)新增裝機(jī)容量的85%以上[4,6-9]。江蘇省是表現(xiàn)最為突出的地區(qū)， “十三五”時(shí)期新增裝機(jī)容量占全國(guó)新增的62%，占據(jù)了海上風(fēng)電開發(fā)的半壁江山。近兩年，山東、廣西、海南也紛紛推動(dòng)當(dāng)?shù)睾Ｉ巷L(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃制定及相關(guān)項(xiàng)目的開展，積極準(zhǔn)備在海上風(fēng)電領(lǐng)域大展身手。

1.3 海上風(fēng)電技術(shù)水平穩(wěn)步提升

單機(jī)容量向大兆瓦方向發(fā)展。在海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展早期，海上風(fēng)電機(jī)組大多由陸上風(fēng)電機(jī)組改裝而來，容量小且效率不高。 “十三五”時(shí)期，隨著市場(chǎng)需求的擴(kuò)張和研發(fā)力度的加大，我國(guó)海上風(fēng)電機(jī)組不斷推陳出新，適合我國(guó)海域的機(jī)組逐漸走向市場(chǎng)，4.0～4.9兆瓦的機(jī)組占據(jù)所有機(jī)型總?cè)萘康囊话胍陨?，是我?guó)海上風(fēng)電機(jī)組的主力。2.9兆瓦以下的機(jī)型在近兩年幾乎沒有增加，5.0～6.9兆瓦的機(jī)型數(shù)量猛增，7.0兆瓦以上的機(jī)型在2019年實(shí)現(xiàn)0的突破，到2020年增加了近5倍。通過對(duì)比2016年與2020年不同海上風(fēng)電機(jī)型的占比情況發(fā)現(xiàn)，小兆瓦機(jī)型占比急劇下降，大兆瓦機(jī)型占比大幅增加，海上風(fēng)電機(jī)組的應(yīng)用向大兆瓦方向發(fā)展。

表1 “十三五”時(shí)期海上風(fēng)電不同機(jī)型累計(jì)裝機(jī)容量

圖3 2016年與2020年海上風(fēng)電不同機(jī)型占比情況

關(guān)鍵部件基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。從生產(chǎn)制造水平來看，海上風(fēng)機(jī)國(guó)產(chǎn)化率不斷提高。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前我國(guó)海上風(fēng)機(jī)國(guó)產(chǎn)化率已達(dá)到90%以上，除主軸承由于精度原因仍需依賴進(jìn)口以外，其他部件均實(shí)現(xiàn)自主制造，隨著技術(shù)水平的不斷精進(jìn)，國(guó)產(chǎn)部件的被認(rèn)可率也在逐漸提高。

離岸距離和水深向深遠(yuǎn)海域延伸。以前，我國(guó)大部分海上風(fēng)電項(xiàng)目主要分布在潮間帶和近海，平均水深在9米左右，離岸距離小于50千米。 “十三五”期間，陸陸續(xù)續(xù)有向深遠(yuǎn)海域延伸的項(xiàng)目開工并網(wǎng)，比如廣東華電陽江青洲三50萬千瓦海上風(fēng)電項(xiàng)目，水深在41～46米之間，離岸最近距離約55千米。未來我國(guó)海上風(fēng)場(chǎng)將會(huì)離岸越來越遠(yuǎn)，基礎(chǔ)成本越來越高，浮式風(fēng)機(jī)將成為未來技術(shù)發(fā)展的必要路徑。目前我國(guó)浮式海上風(fēng)電還處在探索階段，已有企業(yè)與國(guó)外企業(yè)組成聯(lián)合體，中標(biāo)法國(guó)西北部的格魯瓦島附近海域試點(diǎn)漂浮式上風(fēng)機(jī)建設(shè)。

海上施工和裝備能力不斷提升。沒有更加先進(jìn)的施工技術(shù)和裝備做保障，大兆瓦海上風(fēng)機(jī)和新型基礎(chǔ)的安裝就是空談[10]。隨著海上風(fēng)電行業(yè)的崛起，有海上施工經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)紛紛踏入該領(lǐng)域，包括電力系統(tǒng)和交運(yùn)系統(tǒng)的大型國(guó)企，海上風(fēng)電施工技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)逐漸豐富。海上風(fēng)電施工船是海上施工最重要的裝備，大致分為起重船、打樁船和自升式安裝平臺(tái)3類。早期的施工船舶都是借用或由其他海洋工程船舶改造而成，但隨著風(fēng)機(jī)的大型化，起重高度和起重能力的要求提高，海上風(fēng)電施工的專用船舶日益增加。

1.4 海上風(fēng)電市場(chǎng)化進(jìn)程穩(wěn)步推進(jìn)

國(guó)家補(bǔ)貼限額與退出時(shí)間已確定。近年來，國(guó)家層面積極推動(dòng)海上風(fēng)電技術(shù)進(jìn)步，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，產(chǎn)業(yè)政策以實(shí)現(xiàn)平價(jià)、推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展為導(dǎo)向,逐步將作用主體從政策推動(dòng)轉(zhuǎn)向市場(chǎng)主導(dǎo)[11]。2020年，為應(yīng)對(duì)補(bǔ)貼資金缺口持續(xù)擴(kuò)大的問題，明確了海上風(fēng)電項(xiàng)目的國(guó)家補(bǔ)貼上限，同時(shí)也明確了補(bǔ)貼將于2022年全面退出。為了緩沖去補(bǔ)貼對(duì)產(chǎn)業(yè)造成的沖擊，我國(guó)將全面推行綠色電力證書交易。

競(jìng)爭(zhēng)性配置政策得到落實(shí)。部分海上風(fēng)電項(xiàng)目開始實(shí)行競(jìng)爭(zhēng)性配置，奉賢海上風(fēng)電項(xiàng)目是我國(guó)首個(gè)競(jìng)爭(zhēng)性配置海上風(fēng)電項(xiàng)目，中標(biāo)電價(jià)為0.73元/千瓦時(shí)，浙江寧波海上風(fēng)電競(jìng)爭(zhēng)配置結(jié)果公示為0.76元/千瓦時(shí)。這些項(xiàng)目拉開了我國(guó)海上風(fēng)電項(xiàng)目競(jìng)爭(zhēng)性配置的序幕，推動(dòng)海上風(fēng)電平價(jià)上網(wǎng)進(jìn)程。

開發(fā)市場(chǎng)更加開放包容。海上風(fēng)電開發(fā)的行業(yè)壁壘較高，開發(fā)市場(chǎng)中的企業(yè)幾乎全部為大型央企或國(guó)企，鮮有民營(yíng)企業(yè)介入，外資企業(yè)更是零記錄。2019年，國(guó)家能源集團(tuán)與法國(guó)電力集團(tuán)簽署協(xié)議，合資建設(shè)位于江蘇省的50萬千瓦的海上風(fēng)電項(xiàng)目，這標(biāo)志著我國(guó)首個(gè)中外合資海上風(fēng)電項(xiàng)目正式落地，也使開發(fā)市場(chǎng)的構(gòu)成更加復(fù)雜。

1.5 海上風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)體系逐步完善

海上風(fēng)電起步于陸上風(fēng)電，因此海上風(fēng)電的標(biāo)準(zhǔn)主要以陸上風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)[12]。但是，與陸上風(fēng)電相比，海上風(fēng)電面臨更加復(fù)雜的環(huán)境，存在很多個(gè)性化問題需要用獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范[13]，于是專門針對(duì)海上風(fēng)電的標(biāo)準(zhǔn)逐漸豐富起來。根據(jù)“中國(guó)知網(wǎng)”數(shù)據(jù)顯示，2010年以來，我國(guó)專門針對(duì)海上風(fēng)電的標(biāo)準(zhǔn)共計(jì)42個(gè)，其中國(guó)標(biāo)9個(gè)，行標(biāo)33個(gè)。而“十三五”時(shí)期新增的海上風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)就占到2/3，海上風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)體系逐漸完善。

圖4 海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)歷年標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量

2 “十四五”時(shí)期發(fā)展形勢(shì)分析

“十四五”期間，我國(guó)海上風(fēng)電發(fā)展趨勢(shì)呈現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)、深遠(yuǎn)海開發(fā)、海洋資源綜合利用三大特點(diǎn)。

2.1 逐步實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)

2020年1月，由財(cái)政部、國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于促進(jìn)非水可再生能源發(fā)電健康發(fā)展的若干意見》中明確，海上風(fēng)電中央財(cái)政補(bǔ)貼將于2022年全面退出。這一政策定調(diào)了“十四五”時(shí)期海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主旋律——“平價(jià)”。 “十三五”之前，中央財(cái)政補(bǔ)貼使得整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈可輕松盈利，所以從設(shè)備質(zhì)量和技術(shù)水平到風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行，各環(huán)節(jié)較粗放。但是“十四五”期間走向“平價(jià)”之后，對(duì)整個(gè)行業(yè)上下游企業(yè)提出了更高的要求。只有更精細(xì)化的管理，更精細(xì)化的開發(fā)，更精細(xì)化的制造，行業(yè)才能走的更穩(wěn)更遠(yuǎn)，所以“十四五”時(shí)期是優(yōu)勝劣汰的時(shí)代[14]。

2.2 深遠(yuǎn)海域開發(fā)是未來的發(fā)展方向

近年來，我國(guó)海上風(fēng)電裝機(jī)容量大幅增長(zhǎng)，由于已建成的海上風(fēng)電場(chǎng)絕大多數(shù)為近海風(fēng)電場(chǎng)，同時(shí)日益嚴(yán)苛的環(huán)保生態(tài)制約使得近海發(fā)展空間受到擠壓，所以近海資源逐步飽和。深遠(yuǎn)海風(fēng)能資源更豐富，風(fēng)速更穩(wěn)定，在深水遠(yuǎn)海發(fā)展風(fēng)電，既可以充分利用更為豐富的風(fēng)能資源，也可以不占據(jù)岸線和航道資源，減少或避免對(duì)沿海工業(yè)生產(chǎn)和居民生活的不利影響。伴隨著浮式風(fēng)電等深遠(yuǎn)海風(fēng)電技術(shù)的逐步成熟[15]，海上風(fēng)電由近海走向遠(yuǎn)海，由淺海走向深海，是未來發(fā)展的必然趨勢(shì)[16]。

2.3 海洋資源綜合利用是趨勢(shì)

海上風(fēng)電成本較高，且基礎(chǔ)搭建及海纜鋪設(shè)對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境造成一定的影響，而利用海上風(fēng)電平臺(tái)，搭載其他產(chǎn)業(yè)共同開發(fā)，可實(shí)現(xiàn)雙贏升級(jí)。以德國(guó)、荷蘭、比利時(shí)、挪威等為代表的歐洲國(guó)家早在2000年就實(shí)施了海上風(fēng)電和海水養(yǎng)殖結(jié)合的試點(diǎn)研究，其原理是將魚類養(yǎng)殖網(wǎng)箱、貝藻養(yǎng)殖筏架固定在風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)之上，以達(dá)到集約用海的目的[17]。另外，海上風(fēng)電與光伏、制氫等產(chǎn)業(yè)相結(jié)合的示范項(xiàng)目也在推廣。

3 未來發(fā)展建議

3.1 推進(jìn)海上風(fēng)電規(guī)?；s化開發(fā)

在“十四五”期間強(qiáng)化對(duì)海上風(fēng)電的頂層設(shè)計(jì)，支持東部沿海地區(qū)加快形成海上風(fēng)電統(tǒng)一規(guī)劃、集中連片、規(guī)?；瘽L動(dòng)開發(fā)態(tài)勢(shì)[18]；聚焦 “新基建”，加快江蘇、廣東等自然條件優(yōu)越的省份發(fā)展海上風(fēng)電基地建設(shè)，并推動(dòng)海上風(fēng)電逐漸向深海、遠(yuǎn)海方向發(fā)展。

3.2 加強(qiáng)自主研發(fā)能力

聚焦“卡脖子”問題，在政策上繼續(xù)鼓勵(lì)龍頭企業(yè)以產(chǎn)學(xué)研用一體化模式，加快IGBT、主軸承、國(guó)產(chǎn)化控制系統(tǒng)、高壓直流海底電纜等核心技術(shù)部件研發(fā)，提高裝備國(guó)產(chǎn)化率[4]；加強(qiáng)“大云物移智”、區(qū)塊鏈、5G等數(shù)字信息技術(shù)推廣運(yùn)用，推進(jìn)無人值守、遠(yuǎn)程集控、智能診斷等智能運(yùn)維新模式新業(yè)態(tài)，形成發(fā)展新動(dòng)能。

3.3 鼓勵(lì)地方政府接力補(bǔ)貼

發(fā)展海上風(fēng)電對(duì)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動(dòng)作用，對(duì)地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、提高能源自給率具有積極意義。廣東、江蘇、浙江、福建等沿海省份，不僅是負(fù)荷中心，其財(cái)政實(shí)力也強(qiáng)，補(bǔ)貼負(fù)擔(dān)相對(duì)較輕。此外，還能有效支撐已建成及規(guī)劃好的海上風(fēng)電裝備制造基地，運(yùn)維母港等配套產(chǎn)業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。地方政府接力補(bǔ)貼，將為海上風(fēng)電發(fā)展?fàn)I造穩(wěn)定的政策環(huán)境，助力其盡快走完關(guān)鍵成長(zhǎng)期，在2025年實(shí)現(xiàn)平價(jià)，成為地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的新引擎[19]。

3.4 建立我國(guó)可再生能源配額+綠色證書制度

補(bǔ)貼退坡后，海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)將面臨巨大的成本壓力[20]。可以將現(xiàn)行固定電價(jià)補(bǔ)貼機(jī)制調(diào)整為可再生能源配額+綠色證書制度，通過市場(chǎng)化方式分?jǐn)傂履茉窗l(fā)展成本。配額制和綠證交易制度通過市場(chǎng)機(jī)制補(bǔ)償可再生能源發(fā)電項(xiàng)目的環(huán)境效益，推動(dòng)可再生能源企業(yè)參與市場(chǎng)交易。加快施工裝備及工藝、重要電氣設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化，進(jìn)一步降低海上風(fēng)電項(xiàng)目造價(jià)及成本，提高運(yùn)營(yíng)效率和效益，推動(dòng)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

3.5 加大浮式海上風(fēng)電技術(shù)研發(fā)力度

加大對(duì)浮式風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)理論研究投入，在電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)單位與海洋工程設(shè)計(jì)單位之間探索建立一個(gè)行之有效的溝通合作的橋梁，使研發(fā)工作更加順暢。示范項(xiàng)目論證先期應(yīng)提前規(guī)劃，避免急于求成[21]。從世界經(jīng)驗(yàn)來看，鼓勵(lì)傳統(tǒng)能源企業(yè)向海上風(fēng)電領(lǐng)域轉(zhuǎn)型探索，利用已有的海洋油氣開采裝備技術(shù)突破浮式風(fēng)電技術(shù)，是行之有效的途徑。

3.6 加快毗連區(qū)、專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)風(fēng)電開發(fā)政策研究

深遠(yuǎn)海域開發(fā)亟需政策明確。走進(jìn)深遠(yuǎn)海區(qū)域，海上風(fēng)電將進(jìn)入全新的領(lǐng)域，即進(jìn)入到毗連區(qū)、專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)。不同省份深遠(yuǎn)海的特點(diǎn)差異很大，以江蘇和浙江為例，江蘇海上風(fēng)電項(xiàng)目達(dá)到50米水深，已經(jīng)到了離海岸線200千米的區(qū)域，也就是項(xiàng)目基本建在毗連區(qū)，而浙江海上風(fēng)電項(xiàng)目距海岸線60～70千米就已經(jīng)達(dá)到50米水深。因此，浙江海上風(fēng)電項(xiàng)目進(jìn)入毗連區(qū)，基本上就進(jìn)入到深水項(xiàng)目的開發(fā)，其與江蘇面臨的挑戰(zhàn)不同?，F(xiàn)行《中華人民共和國(guó)海域使用管理法》是針對(duì)內(nèi)水和領(lǐng)海區(qū)域，目前我國(guó)對(duì)毗連區(qū)和專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)尚沒有明確的海上風(fēng)電政策。因此，相關(guān)部門應(yīng)盡快發(fā)布毗連區(qū)、專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)風(fēng)電開發(fā)政策文件，以便各地區(qū)開展深遠(yuǎn)海項(xiàng)目的前期工作。

3.7 推動(dòng)“海上風(fēng)電+”新模式的發(fā)展

積極探索“海上風(fēng)電+海洋牧場(chǎng)”“海上風(fēng)電+氫能”“海上風(fēng)電+海水淡化”等跨界融合發(fā)展新模式[22]。利用海上風(fēng)機(jī)的穩(wěn)固性，將牧場(chǎng)平臺(tái)、海上救助平臺(tái)、海水淡化裝置、海水制氫裝置等與風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)融合，打造“海上風(fēng)電功能圈”的融合發(fā)展新模式，可拉長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)多元化拓展。