加快實(shí)現(xiàn)碳中和背景下，世界各國都在尋求加快能源轉(zhuǎn)型，沿海海上風(fēng)電發(fā)展加速推進(jìn)。政策如何引導(dǎo)與支持海上風(fēng)電規(guī)模化發(fā)展；海上風(fēng)電機(jī)組如何在保障可靠性基礎(chǔ)上增效降本；怎樣通過產(chǎn)業(yè)融合擴(kuò)展海上風(fēng)電應(yīng)用場景；未來深遠(yuǎn)海又需要怎樣的技術(shù)支持——這四個(gè)問題是2023年最為行業(yè)所關(guān)注的熱點(diǎn)，甚至可以被視作影響未來十五五海上風(fēng)電發(fā)展的關(guān)鍵。
在唐山召開的第八屆全球海上風(fēng)電大會，將上述問題作為主要議題進(jìn)行了充分討論，其中一些關(guān)于海上風(fēng)電最新的思考與信息，將為日后產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供有益借鑒。
政策完善打開市場空間
與陸上風(fēng)電有所不同，由于中國各類海洋資源利用程度較高，風(fēng)電項(xiàng)目開發(fā)的影響因素更為復(fù)雜。
在法律法規(guī)層面，風(fēng)電開發(fā)用海必須遵守《中華人民共和國海域使用管理法》《中華人民共和國海洋環(huán)境保護(hù)法》，一是用海要確權(quán)；二是用海要達(dá)到環(huán)保要求；三是不改變海域自然屬性的用海七百公頃以上的項(xiàng)目用海需要國家審批。并且，在核準(zhǔn)用海所必須編制的海洋環(huán)境影響報(bào)告書以前，海洋行政主管部門還必須征求海事、漁業(yè)行政主管部門和軍隊(duì)環(huán)境保護(hù)部門的意見。
目前，全國共批準(zhǔn)風(fēng)電用海項(xiàng)目約175個(gè)。主要分布在江蘇、廣東、浙江等地。累計(jì)確權(quán)面積共3.51萬公頃，其中江蘇省確權(quán)面積最大、其次是廣東、浙江。國家海洋技術(shù)中心業(yè)務(wù)發(fā)展與國際合作處副處長王厚軍透露：目前已批準(zhǔn)的海上風(fēng)電項(xiàng)目大部分為市縣級批準(zhǔn)。
除上述法律法規(guī)必須遵守外，海上風(fēng)電還有一系列用海要求必須滿足。包括雙十原則；按塔架中心點(diǎn)外擴(kuò)50m的海域面積界定；每10萬千瓦控制在16平方公里的風(fēng)電場外緣邊線包絡(luò)面積界定；統(tǒng)一規(guī)劃海上送出工程輸電電纜通道和登陸點(diǎn)的電纜通道（廊道）要求；鼓勵(lì)海上風(fēng)電與其他開發(fā)利用活動(dòng)使用海域的分層確權(quán)管理等。
中國海上風(fēng)電開發(fā)相關(guān)法規(guī)與政策的演進(jìn)，體現(xiàn)出從無到有、逐步細(xì)化、不斷延伸、更加多元的特征；以實(shí)際問題為導(dǎo)向，逐漸補(bǔ)齊管理的空白地帶。
據(jù)了解海上風(fēng)電開發(fā)程序的專家指出，目前中國海上風(fēng)電相關(guān)政策有兩方面最受關(guān)注。
一方面是多頭管理導(dǎo)致用海審批效率較低，交通航運(yùn)、漁業(yè)用海、軍事用海矛盾突出。王厚軍談到。
金風(fēng)科技海上業(yè)務(wù)單元總經(jīng)理于晨光也表示，雖然國家鼓勵(lì)海上風(fēng)電立體發(fā)展，但現(xiàn)在一證一費(fèi)，手續(xù)非常繁雜。
此外，由于海上風(fēng)電項(xiàng)目在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段受各類因素影響較大，容易出現(xiàn)多次修改項(xiàng)目開發(fā)方案的情況，甚至導(dǎo)致開發(fā)企業(yè)批建不一致問題，并受到處罰。有專家提議簡化相關(guān)審批手續(xù)，提高項(xiàng)目推進(jìn)效率。
另一方面是針對深遠(yuǎn)海風(fēng)電的相關(guān)政策仍未出臺。未來做海上風(fēng)電，大型央企必須在深遠(yuǎn)海發(fā)力。專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)一旦審批放開，空間資源將急劇擴(kuò)大。目前各省也都在努力推動(dòng)深遠(yuǎn)海風(fēng)電開發(fā)。海域海島研究院有限公司董事長徐偉指出。
據(jù)王厚軍介紹，目前中國正在推進(jìn)全國深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃編制前期工作，開展《深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電開發(fā)政策機(jī)制研究》，重點(diǎn)對專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)海上風(fēng)電的現(xiàn)狀、規(guī)劃和管理政策進(jìn)行分析，并結(jié)合現(xiàn)有中國專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)開發(fā)活動(dòng)管理的現(xiàn)狀，提出深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電開發(fā)政策建議。
針對上述兩方面政策熱點(diǎn)問題，中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專業(yè)委員會秘書長秦海巖呼吁：希望國家有關(guān)部門進(jìn)一步簡化核準(zhǔn)手續(xù)及管理流程，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)相關(guān)部門共同參與聯(lián)動(dòng)機(jī)制，協(xié)作進(jìn)行整體規(guī)劃，支持已核準(zhǔn)項(xiàng)目有序建設(shè)；加快出臺深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電開發(fā)管理政策。
機(jī)組可靠保障增效降本
通過規(guī)?；_發(fā)與技術(shù)進(jìn)步，中國海上風(fēng)電已經(jīng)進(jìn)入全面平價(jià)的關(guān)鍵發(fā)展時(shí)期。如何能實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的降本增效，提升海上風(fēng)電發(fā)展效率與規(guī)模，增強(qiáng)海上風(fēng)電競爭力，為支持碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)貢獻(xiàn)力量，是常被探討的問題。
第八屆全球海上風(fēng)電大會的論壇環(huán)節(jié)中，該問題被嘉賓重點(diǎn)討論，經(jīng)過梳理可以發(fā)現(xiàn)，推動(dòng)未來海上風(fēng)電進(jìn)一步降本增效的關(guān)鍵渠道共有6個(gè)。
一是創(chuàng)造穩(wěn)定的市場預(yù)期。只有持續(xù)的政策支持，才能創(chuàng)造出穩(wěn)定可期的市場預(yù)期，企業(yè)方敢于投入，拉動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而有效降低海上風(fēng)電發(fā)展的整體成本。只要有穩(wěn)定的市場，整機(jī)商是能夠交出滿意答卷的。中國船舶集團(tuán)海裝風(fēng)電股份有限公司總經(jīng)理助理兼市場總監(jiān)張海亞談到：市場預(yù)期來源于政策預(yù)期，如果市場是穩(wěn)定的，新的技術(shù)與產(chǎn)品就出來了。
二是提高項(xiàng)目開發(fā)規(guī)模。更大的項(xiàng)目開發(fā)規(guī)模對控制建設(shè)與運(yùn)維階段總體投入有利。遠(yuǎn)景能源副總裁（中國區(qū)）兼解決方案總經(jīng)理許鋒飛建議：以前一個(gè)海上風(fēng)電項(xiàng)目在30萬-60萬千瓦，建議單體項(xiàng)目開發(fā)的‘蛋糕’切更大點(diǎn)，達(dá)到100萬-200萬千瓦，通過規(guī)模效應(yīng)降本。
三是以設(shè)備國產(chǎn)化降本。許鋒飛認(rèn)為，目前由風(fēng)電機(jī)組整機(jī)、關(guān)鍵零部件到場站電氣設(shè)施，已經(jīng)沒有中國卡脖子環(huán)節(jié)，并且中國海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)正大步走向國際。例如66千伏場內(nèi)電壓技術(shù)所需的國產(chǎn)設(shè)備，以及特高壓輸電技術(shù)與設(shè)備，中國已經(jīng)做到全球領(lǐng)先。
四是減少各類非技術(shù)成本。于晨光呼吁，政府與規(guī)劃設(shè)計(jì)單位，如果能夠在資源規(guī)劃階段就將涉及到國防安全、航道、保護(hù)區(qū)、錨地等因素盡量排除掉，可減少非技術(shù)因素對項(xiàng)目開發(fā)的影響。
五是提升海上風(fēng)電工程效率。海上風(fēng)電工程施工窗口期較短，在機(jī)組或吊具的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)充分考慮海工友好性。吊裝機(jī)組的效率對造價(jià)影響非常大，吊裝時(shí)間如果多1倍，在浙江、福建、廣東等時(shí)間窗口短，窗口期破碎的情況下，項(xiàng)目施工周期中將出現(xiàn)2.4倍的差距，產(chǎn)生很大的成本差異。于晨光談到。
在相關(guān)專家看來，除上述五個(gè)海上風(fēng)電開發(fā)降本增效途徑外，最關(guān)鍵的是要確保設(shè)備可靠性，也就是建立在可靠性基礎(chǔ)上的降本增效。
中國華能集團(tuán)有限公司新能源事業(yè)部副主任張曉朝從開發(fā)企業(yè)的角度談到：成本的控制有兩個(gè)方面，在初始造價(jià)成本以外，還有運(yùn)維成本。運(yùn)維成本與設(shè)備可靠性息息相關(guān)，如果海上風(fēng)電機(jī)組、升壓站電氣設(shè)備、電纜等設(shè)備出現(xiàn)問題，解決時(shí)間會很久，從而影響發(fā)電量。發(fā)電量上不去，收入就上不去，最終會演變?yōu)閻盒匝h(huán)。對此新天綠色能源有限公司副總裁、河北建投海上風(fēng)電有限公司總經(jīng)理盧盛欣也指出，對風(fēng)電工程而言，不能簡單提高機(jī)組的發(fā)電量，而應(yīng)進(jìn)行全壽命期的考核。
在與會專家看來，正是處于對海上風(fēng)電機(jī)組可靠性的考慮，應(yīng)給其一定的市場周期。過于密集推出新品，容易造成研發(fā)與制造資源的浪費(fèi)。
上海電氣風(fēng)電集團(tuán)股份有限公司海上事業(yè)部副總經(jīng)理黃軒稱此為軍備競賽。他談到，目前風(fēng)電機(jī)組的市場周期非常短，供應(yīng)鏈面對更大挑戰(zhàn)，項(xiàng)目執(zhí)行也面對更大風(fēng)險(xiǎn)。一些隱性風(fēng)險(xiǎn)在招投標(biāo)階段往往被忽略，導(dǎo)致項(xiàng)目投資成本被砍掉，運(yùn)營成本卻大幅上升。
許鋒飛也表達(dá)了自己的觀點(diǎn)，認(rèn)為目前風(fēng)電行業(yè)推出機(jī)型的速度過快，甚至高于手機(jī)等消費(fèi)品，呼吁從開發(fā)企業(yè)開始一定要控制好節(jié)奏。因?yàn)殚_發(fā)風(fēng)電要秉承長期主義精神，建議新產(chǎn)品至少應(yīng)有型式認(rèn)證，最好有樣機(jī)運(yùn)行評估報(bào)告。
技術(shù)發(fā)力遠(yuǎn)征深藍(lán)海域
有研究顯示，全球80%以上海上風(fēng)能資源在水深超過60米的海域。到十五五時(shí)期，向深遠(yuǎn)海延伸將成為中國海上風(fēng)電開發(fā)的必然趨勢。漂浮式風(fēng)電技術(shù)，是支撐深遠(yuǎn)海風(fēng)電開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)路線之一。
風(fēng)電開發(fā)進(jìn)入深水區(qū)后建設(shè)成本增加，采用漂浮式風(fēng)電成為必然選擇方案。根據(jù)國內(nèi)基本情況判斷，水深60-80m左右是臨界點(diǎn)，而在這個(gè)臨界點(diǎn)技術(shù)是向左還是向右邊發(fā)展，取決于后續(xù)研究成果。三峽集團(tuán)上?？睖y設(shè)計(jì)研究院有限公司總工程師林毅峰指出。
早在兩年前，中國就已經(jīng)向漂浮式技術(shù)邁出了第一步，截至目前已有三臺漂浮式海上風(fēng)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)安裝。據(jù)林毅峰透露，中國首臺漂浮式海上風(fēng)電試驗(yàn)樣機(jī)——三峽引領(lǐng)號在2022年年初運(yùn)行時(shí)有三個(gè)月可利用率達(dá)到95%-98%，在正常海況、滿負(fù)荷發(fā)電情況下，平臺晃動(dòng)幅度基本在2-4度。該機(jī)組經(jīng)受暹芭臺風(fēng)正面襲擊后，主體結(jié)構(gòu)安然無恙，是全球第一臺經(jīng)受12級臺風(fēng)考驗(yàn)的漂浮式風(fēng)電機(jī)組。
未來數(shù)年，漂浮式風(fēng)電技術(shù)發(fā)展關(guān)鍵挑戰(zhàn)是降本，這甚至可能影響到中國深遠(yuǎn)海風(fēng)電開發(fā)的規(guī)模與效率。據(jù)東方電氣風(fēng)電股份有限公司風(fēng)電研究院副院長曾志介紹，漂浮式風(fēng)電項(xiàng)目折算滿發(fā)小時(shí)數(shù)即使達(dá)到了3800h，也需要將成本降至1.5萬元/kW水平才能獲得有效收益。目前國外能夠?qū)⒊杀究刂圃?-4萬元/kW，國內(nèi)控制在2.5萬元/kW，市場化還有距離。
努力推動(dòng)降本的過程，就是迎接與贏得技術(shù)挑戰(zhàn)的過程。林毅峰認(rèn)為，漂浮式風(fēng)電技術(shù)挑戰(zhàn)在于比固定式風(fēng)電的運(yùn)動(dòng)幅度大，帶來更加復(fù)雜的多體耦合動(dòng)力學(xué)分析難題，同時(shí)中國發(fā)展漂浮式風(fēng)電存在有特殊挑戰(zhàn)，例如臺風(fēng)環(huán)境下大于70m/s的更高風(fēng)速、更大載荷、中等水深條件、波浪非線性顯著等。
對于漂浮式風(fēng)電關(guān)鍵技術(shù)曾志談到，根據(jù)漂浮式機(jī)組應(yīng)用場景特點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)-控制-響應(yīng)高度耦合，運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)不合適，不僅會導(dǎo)致發(fā)電能力下降，更有可能引起控制的發(fā)散，使機(jī)組無法正常運(yùn)行。要考慮根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)動(dòng)對機(jī)組進(jìn)行適度控制，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)、載荷、發(fā)電三者的均衡控制。
遠(yuǎn)景能源風(fēng)機(jī)產(chǎn)品副總工程師陳林也表達(dá)了類似的觀點(diǎn)。他認(rèn)為風(fēng)電機(jī)組應(yīng)當(dāng)發(fā)揮自身主觀能動(dòng)性，進(jìn)行智能化控制。通過主動(dòng)改變所有系統(tǒng)關(guān)系，預(yù)測風(fēng)浪做主動(dòng)控制，使整個(gè)系統(tǒng)更加協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)一體化設(shè)計(jì)。
陳林談到，遠(yuǎn)景能源經(jīng)過多年知識積累，發(fā)現(xiàn)在漂浮式風(fēng)電機(jī)組優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中，需專門進(jìn)行載荷分析與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，機(jī)艙、葉片要做控制和改進(jìn)，塔筒必須定制化。一體化設(shè)計(jì)可帶來不錯(cuò)的收益。根據(jù)此前綜合考量和實(shí)踐，某海上單樁項(xiàng)目一體化載荷相比分體設(shè)計(jì)降本5%，減重120t/臺。
除整機(jī)一體化+控制技術(shù)外，未來漂浮式風(fēng)電技術(shù)還需要更精準(zhǔn)的評估結(jié)果，漂浮式風(fēng)電基于時(shí)程載荷的浮體可靠性評估技術(shù)是后續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵方向。此外，漂浮式機(jī)組的適應(yīng)性提升技術(shù)也很重要。
從整機(jī)技術(shù)上升到項(xiàng)目開發(fā)層面，在林毅峰看來，實(shí)現(xiàn)漂浮式風(fēng)電成本的有效控制共有八大途徑：一是選擇合適的場址，到60-80m水深漂浮式風(fēng)電才能體現(xiàn)優(yōu)勢；二是要完善其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系；三是提升機(jī)組對漂浮方式的適應(yīng)性與友好性；四是通過技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)新型基礎(chǔ)形式與新材料應(yīng)用；五是對系泊系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，包括復(fù)合材料系泊纜與新型大抓力錨等；六是項(xiàng)目規(guī)?；_發(fā)；七是完善產(chǎn)業(yè)鏈配套；八是漂浮式風(fēng)電的綜合利用。
產(chǎn)業(yè)融合拓寬發(fā)展渠道
新能源開發(fā)的主要商品是綠色電力，隨著海上風(fēng)電大規(guī)模發(fā)展，海上風(fēng)電+將成為海上風(fēng)電發(fā)展的重要方向。通過海上風(fēng)電與海洋牧場結(jié)合提供優(yōu)質(zhì)蛋白，與制氫結(jié)合為船舶或化工產(chǎn)業(yè)提供綠氫。明陽智慧能源集團(tuán)股份公司副總裁葉凡談到。
事實(shí)上，海上風(fēng)電融合發(fā)展并不能簡單地看作是對海上風(fēng)電應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，其意義是多方面的，在某種程度上，已成為海上風(fēng)電可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。
首先，融合發(fā)展有利于解決海上風(fēng)電的電力消納，到2030年，中國在開展深遠(yuǎn)海風(fēng)電開發(fā)時(shí)的場景將與現(xiàn)在不同。通過海上制氫、制甲醇等一系列方案解決消納問題，可使海上風(fēng)電更長遠(yuǎn)發(fā)展。黃軒提到。
其次，海上風(fēng)電融合發(fā)展有利于海洋資源的集約化利用。徐偉認(rèn)為，海上風(fēng)電開發(fā)區(qū)域如未充分利用，是對海洋資源的浪費(fèi)。應(yīng)該實(shí)施立體分層開發(fā)。也可利用已經(jīng)確權(quán)的海域建設(shè)一些風(fēng)電。
再次，海上風(fēng)電融合發(fā)展可為沿海綠色工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)提供依托。葉凡強(qiáng)調(diào)，目前中國沿海能源消費(fèi)主要依托于傳統(tǒng)能源，在雙控要求下，新能源，特別是海上風(fēng)電、深遠(yuǎn)海風(fēng)電，將為沿海城市傳統(tǒng)與化工行業(yè)提供更多綠色產(chǎn)品，從綠電到綠氫、綠氨和甲醇等。
此外，海上風(fēng)電融合發(fā)展可為風(fēng)電開發(fā)降本增效。不僅是海上風(fēng)電，到2030年整個(gè)新能源產(chǎn)業(yè)都會基礎(chǔ)設(shè)施化。未來海上風(fēng)電在沿海省份與所有產(chǎn)業(yè)融合的場景，是不可想象的。將來可能沒有標(biāo)桿電價(jià)，如果產(chǎn)業(yè)與創(chuàng)新結(jié)合得好，盈利空間是非常大的。許鋒飛認(rèn)為。
既然海上風(fēng)電融合發(fā)展的作用與意義重大，在可預(yù)見的未來，有多少種融合方案可能實(shí)現(xiàn)呢？明陽智慧能源集團(tuán)股份公司總工程師賀小兵對此進(jìn)行了總結(jié)：第一，主體能源側(cè)達(dá)到多能互補(bǔ)。海上風(fēng)電海上能量是最大的，協(xié)調(diào)發(fā)展海上光伏、波浪能、溫差能。第二，以沿海需求為導(dǎo)向。除了能源需求，還有海水淡化、海水制氫、海洋牧場，包括近兩年零碳工業(yè)園區(qū)這樣的產(chǎn)業(yè)復(fù)合，多產(chǎn)業(yè)補(bǔ)充。第三，整體能源開發(fā)建設(shè)。深度融合各項(xiàng)能源，使風(fēng)電服務(wù)于整個(gè)能源綜合體。
海上風(fēng)電制氫與海洋牧場的結(jié)合，是目前最被看好并推進(jìn)的產(chǎn)業(yè)融合形式。廣東青洲風(fēng)漁氫、福建興化灣風(fēng)氫、山東昌邑風(fēng)漁等現(xiàn)階段正開發(fā)建設(shè)的示范項(xiàng)目，對行業(yè)發(fā)展意義重大，建議持續(xù)推出一批海上風(fēng)電綜合能源多能互補(bǔ)示范項(xiàng)目，推進(jìn)海上風(fēng)電發(fā)展。賀小兵說。
針對海上風(fēng)電制氫，陽光電源副總裁兼陽光氫能公司董事長彭超才指出：海上風(fēng)電電解水制氫是未來極其重要的一個(gè)場景，在全球范圍已經(jīng)公布的電解水制氫儲備項(xiàng)目中約一半來自于海上風(fēng)電制氫。
對于未來海上風(fēng)電制氫所存在的挑戰(zhàn)，彭超才認(rèn)為，電氫要深度耦合，目前電是電，氫是氫，兩者脫節(jié)。制造電解槽的設(shè)備廠商要與風(fēng)電特性深度耦合，降低成本。
至于海上風(fēng)電與海洋牧場的結(jié)合，中國在2022年已經(jīng)實(shí)現(xiàn)成功應(yīng)用。賀小兵通過實(shí)例解釋：海上風(fēng)電與海洋牧場結(jié)合收益率非?？捎^，尤其海上風(fēng)電項(xiàng)目難以實(shí)現(xiàn)平價(jià)情況下，通過與其他產(chǎn)業(yè)結(jié)合提升收益率，對產(chǎn)業(yè)發(fā)展有很大促進(jìn)作用，經(jīng)濟(jì)性評估較好。尤其是海上風(fēng)電離海岸線較遠(yuǎn)，水深與水溫對海洋養(yǎng)殖有利。
山東省泰山產(chǎn)業(yè)領(lǐng)軍人才、青島森科特智能儀器有限公司董事長于敬東對此頗有感觸。他談到，海上風(fēng)電與海洋牧場單獨(dú)發(fā)展都存在瓶頸，例如深遠(yuǎn)海網(wǎng)箱海上供電難度很大，而平價(jià)下單一開發(fā)海上風(fēng)電收益率難以達(dá)到要求。開創(chuàng)海上糧倉+藍(lán)色能源新模式，可實(shí)現(xiàn)兩者升級發(fā)展。
原標(biāo)題：未來海上風(fēng)電發(fā)展需解決四大關(guān)鍵問題
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