中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊:海上風(fēng)電從近海走向深遠(yuǎn)海的同時(shí),也朝著多元融合、集約用海方向加速邁進(jìn)。
在7月初召開的中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第六次會(huì)議上,推動(dòng)海洋經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展成為重要議題,會(huì)議明確,要做強(qiáng)做優(yōu)做大海洋產(chǎn)業(yè),推動(dòng)海上風(fēng)電規(guī)范有序建設(shè)。當(dāng)前,中國新增海上風(fēng)電裝機(jī)已連續(xù)七年居全球首位,海上風(fēng)電尤其是深遠(yuǎn)海風(fēng)電已成為我國能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵一環(huán)。
在政策支持與市場驅(qū)動(dòng)的雙重助力下,中國海上風(fēng)電實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展,不僅裝機(jī)規(guī)模持續(xù)領(lǐng)跑全球,還在整機(jī)制造、工程施工和運(yùn)維服務(wù)等領(lǐng)域形成了較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈體系。然而,高速擴(kuò)張的背后,海上風(fēng)電也面臨著深遠(yuǎn)海開發(fā)技術(shù)尚不成熟、并網(wǎng)消納能力亟待提升、成本效益比仍需優(yōu)化、生態(tài)環(huán)境影響需科學(xué)評(píng)估等一系列挑戰(zhàn)。
下一步,如何在規(guī)?;l(fā)展與高質(zhì)量運(yùn)行之間找到平衡,推動(dòng)海上風(fēng)電逐步走向深遠(yuǎn)海與融合化,成為我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵。
規(guī)模領(lǐng)跑全球,深遠(yuǎn)海布局加速
2025年成為中國海上風(fēng)電發(fā)展的標(biāo)志性年份。國家能源局的數(shù)據(jù)顯示,今年上半年,全國風(fēng)電新增并網(wǎng)容量5139萬千瓦,其中海上風(fēng)電新增并網(wǎng)容量為249萬千瓦。截至6月底,全國風(fēng)電累計(jì)并網(wǎng)容量達(dá)到5.73億千瓦,同比增長22.7%,海上風(fēng)電并網(wǎng)容量為4420萬千瓦。
同時(shí),全球海上風(fēng)電市場也迎來高速增長。全球風(fēng)能理事會(huì)預(yù)測,到2030年,全球新增海上風(fēng)電裝機(jī)容量將達(dá)31.9吉瓦,較2019年增長423%;2020至2025年間復(fù)合增長率將高達(dá)18.6%。中國在其中扮演關(guān)鍵角色。2024年全球新增海上風(fēng)電裝機(jī)中,中國的新增裝機(jī)容量占比超過50%,累計(jì)裝機(jī)容量也占據(jù)全球半壁江山。
我國海上風(fēng)電市場的快速增長得益于多重因素。聯(lián)儲(chǔ)證券發(fā)布的《2025年風(fēng)電行業(yè)策略:海陸共振下的交付拐點(diǎn)與供應(yīng)鏈重塑》指出,2025年國內(nèi)海上風(fēng)電裝機(jī)將迎來爆發(fā)式增長。一方面,2024年招標(biāo)的13.66吉瓦項(xiàng)目及前期儲(chǔ)備項(xiàng)目加速落地,疊加“十四五”收官之年的政策推動(dòng);另一方面,深遠(yuǎn)海開發(fā)取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展,江蘇、廣東等省份規(guī)劃深遠(yuǎn)海裝機(jī)容量超20吉瓦,漂浮式風(fēng)電技術(shù)成本下降助力產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。同時(shí),海外市場機(jī)遇顯著,歐洲能源轉(zhuǎn)型需求迫切,東南亞市場年均增速超40%,國內(nèi)企業(yè)憑借成本優(yōu)勢加快出海。
在政策與市場雙輪驅(qū)動(dòng)下,沿海各省積極布局海上風(fēng)電。2023年5月,廣東省發(fā)展改革委一次性推出國管海域16吉瓦預(yù)選場址,汕頭、汕尾、揭陽、潮州四市各拿到300萬至500萬千瓦“入場券”,并從中遴選8吉瓦作為示范,力爭2025年年底前并網(wǎng)2吉瓦以上;江蘇正在推進(jìn)的8.56吉瓦一輪競配全部位于國管深遠(yuǎn)海域,若順利落地,江蘇省“十五五”期間將新增15吉瓦以上深遠(yuǎn)海風(fēng)電儲(chǔ)備,重回全國風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模前列;山東省則以渤中、半島南、半島北三大片區(qū)為重點(diǎn),加快建設(shè)千萬千瓦級(jí)海上風(fēng)電基地,海上風(fēng)電建成并網(wǎng)542萬千瓦。
深遠(yuǎn)海風(fēng)電開發(fā)成為2025年的突出重點(diǎn)。2024年12月,自然資源部、國家發(fā)展改革委、國家林業(yè)和草原局發(fā)布關(guān)于印發(fā)《自然資源要素支撐產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展指導(dǎo)目錄(2024年本)》的通知,明確要求新增海上風(fēng)電項(xiàng)目應(yīng)布局在離岸30千米或水深大于30米的海域,進(jìn)一步推動(dòng)產(chǎn)業(yè)走向深藍(lán)。
在“十四五”規(guī)劃目標(biāo)中,國家提出推動(dòng)深遠(yuǎn)海示范項(xiàng)目,并規(guī)劃專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)(離岸200海里以內(nèi)海域)釋放超200吉瓦資源量,為“十五五”年均新增30吉瓦裝機(jī)容量奠定基礎(chǔ)。事實(shí)上,專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)資源的可行性早已在國際上得到驗(yàn)證,歐洲國家已大規(guī)模開發(fā)專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)資源,英國、德國、荷蘭的海上風(fēng)電項(xiàng)目大多位于專屬經(jīng)濟(jì)區(qū),其中英國專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)項(xiàng)目容量占比達(dá)50%以上,單項(xiàng)目平均規(guī)模超1吉瓦。
從深遠(yuǎn)海風(fēng)電開發(fā)的相關(guān)政策來看,各地也開始積極響應(yīng)。例如2024年3月,上海市發(fā)展改革委發(fā)布《上海市2024年度海上風(fēng)電項(xiàng)目競爭配置工作方案》,其中涉及4個(gè)深遠(yuǎn)海風(fēng)電項(xiàng)目合計(jì)4.3吉瓦;2024年7月,國電電力發(fā)布公告,對廣西壯族自治區(qū)合計(jì)6.5吉瓦海上風(fēng)電項(xiàng)目進(jìn)行公開招標(biāo)。這些動(dòng)向表明中國海上風(fēng)電正式從近海走向遠(yuǎn)海,開發(fā)海域從水深不足30米的淺海區(qū)域向30~50米水深的深遠(yuǎn)海區(qū)域邁進(jìn)。
技術(shù)跨越式發(fā)展,產(chǎn)業(yè)鏈不斷完善
中國海上風(fēng)電在技術(shù)領(lǐng)域取得多項(xiàng)重大突破,正逐步從近海走向深遠(yuǎn)海。我國自主開發(fā)能力從不足50米提升至100米以上,首座深遠(yuǎn)海浮式風(fēng)電平臺(tái)“海油觀瀾號(hào)”并網(wǎng)發(fā)電,工作海域距海岸線136千米,水深超100米。此外,柔性直流輸電技術(shù)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵突破,換流容量達(dá)3000兆瓦,可滿足300萬戶家庭用電需求,并采取多層級(jí)抗振減振方法通過了萬海里級(jí)海運(yùn)抗振等效測試。
相較于固定式基礎(chǔ),漂浮式機(jī)組因處于浮動(dòng)狀態(tài),面臨更復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)環(huán)境和更大的結(jié)構(gòu)負(fù)荷,對機(jī)組強(qiáng)度、零部件可靠性及密封防漏等技術(shù)提出更嚴(yán)苛的要求。
在抗臺(tái)風(fēng)設(shè)計(jì)方面,三峽集團(tuán)研發(fā)的“三立柱+中間立柱”半潛式平臺(tái),通過動(dòng)態(tài)壓載系統(tǒng)與三道系泊防線,實(shí)現(xiàn)在17級(jí)臺(tái)風(fēng)下,平臺(tái)最大傾角控制在5度以內(nèi),穩(wěn)定性較歐洲同類平臺(tái)提升40%。中車株洲所開發(fā)的20兆瓦機(jī)組借鑒高鐵牽引技術(shù),將傾角控制精度提升至0.1度,并在24米浪高下仍保持99%的可利用率。材料科學(xué)方面也有顯著突破,華能17兆瓦機(jī)組采用國產(chǎn)碳纖維葉片,長度達(dá)123米,重量比傳統(tǒng)玻璃鋼葉片減輕30%,且通過20萬小時(shí)耐久性測試,在11米浪高沖擊下未出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損傷。
在動(dòng)態(tài)電纜領(lǐng)域,中車株洲所研發(fā)的66千瓦動(dòng)態(tài)海纜采用高鐵密封技術(shù),防水等級(jí)達(dá)IP68,疲勞壽命延長2.3倍,并通過“預(yù)彎曲補(bǔ)償+智能監(jiān)測”方案,將維修成本從2000萬元/次降至500萬元/次。在智能運(yùn)維領(lǐng)域,中車株洲所開發(fā)的“北斗+AI”預(yù)警系統(tǒng)通過66個(gè)海洋環(huán)境傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測浮體應(yīng)力與海纜狀態(tài),巡檢效率提升50%。無人機(jī)巡檢頻率從每月1次提升至每周3次,故障響應(yīng)時(shí)間縮短至2小時(shí)。主軸軸承方面,目前已實(shí)現(xiàn)完全國產(chǎn)化,4.5米直徑軸承成本降低至200萬元/臺(tái)。
與此同時(shí),產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同效應(yīng)日益凸顯。目前我國已形成涵蓋研發(fā)設(shè)計(jì)、裝備制造、資源開發(fā)、運(yùn)維服務(wù)等環(huán)節(jié)的完整風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈。根據(jù)《全球海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展報(bào)告》的數(shù)據(jù),中國風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)能占全球市場的60%,葉片產(chǎn)能占64%,齒輪箱產(chǎn)能占80%,發(fā)電機(jī)產(chǎn)能占73%。沿海地區(qū)分布的7家海上風(fēng)電整機(jī)企業(yè)生產(chǎn)工廠共投產(chǎn)27個(gè),2025年在建11個(gè),年設(shè)計(jì)產(chǎn)能合計(jì)超過5000臺(tái)套,持續(xù)夯實(shí)全球市場供給能力。
“風(fēng)電+”融合發(fā)展模式成為新趨勢
盡管發(fā)展迅速,但我國海上風(fēng)電仍面臨諸多挑戰(zhàn)。
首先,初始投資成本較高是當(dāng)前海上風(fēng)電發(fā)展的主要制約因素。中國可再生能源學(xué)會(huì)2024年發(fā)布的《風(fēng)電成本分析報(bào)告》顯示,海上風(fēng)電項(xiàng)目單位造價(jià)為6500~8000元/千瓦,較傳統(tǒng)火電項(xiàng)目高出約30%,意味著相同裝機(jī)容量下風(fēng)電建設(shè)的前期資金壓力更大。隨著開發(fā)走向深遠(yuǎn)海,基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、吊裝施工、海纜輸電及后期運(yùn)維等環(huán)節(jié)的成本也隨離岸距離增加而大幅提高,顯著推高了項(xiàng)目綜合成本。
其次,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)滯后于市場發(fā)展。中國大型風(fēng)電技術(shù)正在走入“無人區(qū)”,而大型風(fēng)電機(jī)組的全球行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于產(chǎn)品和技術(shù)推出的節(jié)奏。采用未經(jīng)完整驗(yàn)證的機(jī)組,可能面臨設(shè)備故障或質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn),導(dǎo)致巨額投資無法達(dá)到預(yù)期回報(bào)率。
最后,隨著新能源電力全面市場化,海上風(fēng)電的發(fā)展邏輯正在發(fā)生變化。2025年《關(guān)于深化新能源上網(wǎng)電價(jià)市場化改革促進(jìn)新能源高質(zhì)量發(fā)展的通知》實(shí)施后,風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)通過市場交易形成,增加了收益的不確定性。消納水平波動(dòng)讓項(xiàng)目開發(fā)收益變得更加不可預(yù)測,需要建立更加靈活的電力市場機(jī)制。
面對挑戰(zhàn),“風(fēng)電+”融合發(fā)展模式成為新趨勢。《自然資源部關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)海上風(fēng)電項(xiàng)目用海管理的通知》提出,鼓勵(lì)新增海上風(fēng)電項(xiàng)目用海采用“風(fēng)電+”綜合開發(fā)利用模式實(shí)現(xiàn)“一海多用”,建設(shè)網(wǎng)箱養(yǎng)殖、海洋牧場、海上光伏、波浪能發(fā)電、制氫、儲(chǔ)能等設(shè)施。
在各類融合應(yīng)用中,氫能產(chǎn)業(yè)與海上風(fēng)電結(jié)合前景廣闊。上海長三角氫能科技研究院院長張焰峰指出,海上風(fēng)電制氫可將風(fēng)能直接轉(zhuǎn)化為氫能,利用“風(fēng)電+制氫”技術(shù),使用海上風(fēng)電制綠電,再電解海水制氫,可以將風(fēng)電轉(zhuǎn)化為氫能長時(shí)存儲(chǔ)。這種模式不僅為海洋經(jīng)濟(jì)帶來新的增長點(diǎn),也有利于優(yōu)化清潔能源供應(yīng)版圖。
可以預(yù)見,隨著更多省份加入國管海域開發(fā)序列,以及東南亞、歐洲市場對中國技術(shù)、裝備與標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)可度的提升,中國海上風(fēng)電不僅將重新定義自身的能源結(jié)構(gòu),更將作為高端裝備制造和海洋經(jīng)濟(jì)融合的“國家名片”,參與全球綠色能源格局的重構(gòu)。