2024海上風電發(fā)展趨勢

海上風電發(fā)展趨勢海上風電是可再生能源發(fā)展的重要領(lǐng)域之一海上風電是可再生能源發(fā)展的重要領(lǐng)域之一,具有風資源豐富可利用小時數(shù)高不占用土地以及適宜大規(guī)模開發(fā)等特點截20206月底,海上風電累計裝機容量699萬千瓦。雖然海上風電開發(fā)潛力巨大,但由于我國海上風電處于產(chǎn)業(yè)化發(fā)展初期,發(fā)展中仍存在政策成本補貼標準等方面的問題該調(diào)研全面分析了海上風電的發(fā)展現(xiàn)狀探討了海上風電在政策環(huán)境技術(shù)成本生態(tài)安全等方面存在的問題,分析預測了海上風電的發(fā)展前景,提出了促進海上風電高質(zhì)量發(fā)展的政策建議。一、海上風電發(fā)展現(xiàn)狀一)裝機規(guī)?？焖僭鲩L截至2019年年底,全國海上風電累計裝機達到593萬千瓦,占風電裝機的28;主要分布在江蘇423萬千瓦、福建46萬千瓦、上海(41萬千瓦、廣東(32萬千瓦)和浙江25萬千瓦合計占全國海上風電累計裝機的956。2019年,新增裝機198萬千瓦,占全國海上風電累計裝機的334。截至2020年6月底,全國海上風電累計并網(wǎng)裝機容量達到699萬千瓦;2020上半年新增裝機106萬千瓦,占全國風電新增并網(wǎng)裝機的168。二)技術(shù)進步驅(qū)動創(chuàng)新發(fā)展近年來我國海上風電在機組設(shè)計安裝設(shè)備制造等方面均得到了創(chuàng)新發(fā)展。截至2020年9月,我國已投運最大海上風電單機容量達10兆瓦;平均容量系數(shù)由2010年的23提高至2019年的33,上升了10個百分點;起重與吊裝能力更高、作業(yè)水深更深、機動性能和抗風暴能力更強的先進安裝平臺陸續(xù)交付使用。受到建設(shè)條件、行業(yè)政策及短期內(nèi)供需關(guān)系等情況的影響,海上風電項目的造價波動較大。2019年,我國海上風電項目的造價成本約為15萬元/千瓦,較2017年下降66,但2020年受搶裝等因素影響,造價成本有所上漲。三)補貼政策對產(chǎn)業(yè)發(fā)展影響巨大現(xiàn)階段海上風電成本遠高于陸上風電、光伏發(fā)電,補貼對于海上風電的發(fā)展至關(guān)重要2020年初財政部國家發(fā)展改革委國家能源局印發(fā)的《關(guān)于促進非水可再生能源發(fā)電健康發(fā)展的若干意見進一步收緊了補貼范圍,要求自2020年起,新增海上風電不再納入中央財政補貼范圍,由地方按照實際情況予以支持。按規(guī)定完成核準備案)并于2021年12月31日前全部機組完成并網(wǎng)的存量海上風力發(fā)電,按相應價格政策納入中央財政補貼范圍。二、海上風電發(fā)展存在的問題一)配套政策有待進一步統(tǒng)籌協(xié)調(diào)一是在規(guī)劃方面,“十一五”時期海上風電基本按照規(guī)劃發(fā)展;“十二五”時期由于配套價格政策出臺較晚等因素,海上風電發(fā)展遠低于規(guī)劃目標;十三五”以來海上風電發(fā)展速度加快2019年已提前完成規(guī)劃值。二是在建設(shè)節(jié)奏方面2021年年底前并網(wǎng)的項目才能納入中央財政補貼范圍的政策要求,引發(fā)了海上風電項目的搶裝,影響了整體產(chǎn)業(yè)鏈的供需平衡;且受新冠疫情影響,部分海上風電進口設(shè)備或材料供應難以保證,部分項目整體建設(shè)工期可能延長。三是在補貼方面,由于海上風電當前無法實現(xiàn)平價,如果地方不接力補貼,海上風電新增規(guī)模將急劇下降,造成產(chǎn)業(yè)斷崖式下跌。此外,海上風電同樣面臨新能源補貼發(fā)放滯后較久等問題。二)多因素造成海上風電成本較高,全面平價仍需一定周期一是在資源條件方面,我國海上平均風速7~8米/秒、風能密度500~750瓦/米2,低于歐洲平均98米/秒的風速與1000瓦/米2以上的風能密度;我國海床地質(zhì)條件一般,大部分海域以淤泥質(zhì)黏土或粉質(zhì)砂土為主,承載力較弱。二是在單機容量方面,2019年我國海上風電單機容量以4~5兆瓦機型為主,歐洲平均為78兆瓦左右。三是在離岸距離方面,我國已投產(chǎn)及在建海上風電項目平均離岸距離約25千米歐洲平均59千米近海風電的風能資源、穩(wěn)定性均差于深遠海。四是在設(shè)備材料方面,我國海上風機部分關(guān)鍵零部件如主軸承、液壓變槳系統(tǒng)等)仍需進口,國產(chǎn)化率較低,增加了降本難度。五是在施工運維方面,相比于歐洲,我國海上風電施工難度大,雖然目前安裝船數(shù)量正在穩(wěn)步上升,吊裝能力也逐步增加,但專業(yè)施工運維設(shè)備效率與可靠性有待提升,缺乏運維大數(shù)據(jù)與經(jīng)驗積累。六是在建設(shè)節(jié)奏方面,我國海上風電搶裝潮帶來的產(chǎn)業(yè)鏈供需失衡,使風機、零部件、材料等供不應求,安裝施工成本急劇增長,短期內(nèi)增加建設(shè)成本。七是在開發(fā)方式方面,當前同區(qū)域海上風電分別由不同開發(fā)商開發(fā)建設(shè)的方式不利于成本的下降。我國海上風電已建及在建項目多執(zhí)行085元/千瓦·時)的標桿電價,競爭配置的最低上網(wǎng)電價為07388元/千瓦·時比計劃于同一時期并網(wǎng)的英國海上風電上網(wǎng)電價每千瓦時高012元以上,全面平價仍需一定時間見圖1。建設(shè)期利息施工輔助工程預備費≈%

%

≈%其他費用≈%建筑工程%

設(shè)備及安裝工程%圖1海上風電項目工程造價成本構(gòu)成(數(shù)據(jù)來源:中電聯(lián)、中國三峽新能源集團股份有限公司)三)隨著海上風電的快速發(fā)展,潛在的消納、運行安全等風險不容忽視一是在消納方面,目前我國海上風電裝機規(guī)模較小且靠近負荷,尚未出現(xiàn)棄風情況,但隨著規(guī)模持續(xù)快速增長,若地方消納能力有限、外送輸電能力無法提升、調(diào)峰資源未配套建設(shè)等,海上風電將存在較大的棄風風險如廣東電網(wǎng)十四五”期間具備消納1600萬千瓦海上風電的能力,需配置儲能約120萬千瓦,遠期2030年具備消納3000萬千瓦海上風電的能力,需配置儲能約700萬千瓦;江蘇的海上風電多接入蘇北電網(wǎng),為接納更多新能源,亟需加強江蘇北電南送的輸電能力,但在500千伏東二通道投運前,北電南送輸電能力難以大幅度提升。二是在運維方面,由于海上風電海域環(huán)境復雜,運維難度遠高于其他新能源類型;部分貨運船、漁船航程不規(guī)范可能引發(fā)海上風電場運行安全事故等見圖2。00儲能（萬千瓦）0儲能（萬千瓦）0000000

江蘇 福建 上

廣東 浙江 遼寧 天津 河北 海南并網(wǎng)容量 國家規(guī)劃 地方規(guī)劃圖2 “十三五”期間分省份海上風電實際規(guī)模與規(guī)劃目標對比(數(shù)據(jù)來源:國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)、國家能源局、省(市)級人民政府等)四)海上風電標準薄弱,標準體系仍需持續(xù)完善2010年以來,我國出臺了三十余項海上風電相關(guān)國家、行業(yè)標準,涉及海上風電基礎(chǔ)防腐運維評價風資源測量與場址勘測等方面。但由于海上風電對設(shè)備可靠性的要求高于其他新能源類型,施工難度和風險也更大,部分關(guān)鍵設(shè)備依賴進口,對復雜環(huán)境施工安裝、運行維護并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)大容量風機等方面還有待進一步深入研究當前的設(shè)計施工等技術(shù)要求主要參考港行海工等相關(guān)規(guī)范尚未形成完整的適應中國海上風電特點的行業(yè)標準體系部分項目造成冗余”過大的現(xiàn)象。三、海上風電發(fā)展定位與展望我國海岸線長達18萬千米,島嶼6000多個,可利用海域面積300多萬千米2,海上風能資源儲量豐富。根據(jù)IEA評估顯示,我國海上風電年發(fā)電潛力約832萬億千瓦·時,其中近海年發(fā)電潛力約196萬億千瓦·時、遠海年發(fā)電潛力約636萬億千瓦·時。一)發(fā)展海上風電具有重大意義一是發(fā)展海上風電有助于加快沿海地區(qū)能源供給結(jié)構(gòu)性改革,推動能源轉(zhuǎn)型和保障能源供給安全,對我國實現(xiàn)2030年前碳達峰、2060年前實現(xiàn)碳中和承諾具有重要意義。二是發(fā)展海上風電能夠推動地區(qū)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)升級,有利于加快形成以國內(nèi)大循環(huán)為主的新發(fā)展格局。福建福清廣東陽江揭陽江蘇如東射陽等地打造的風電基地已初步形成具備完整產(chǎn)業(yè)配套的千億元級綠色產(chǎn)業(yè)集群。三是發(fā)展海上風電有利于加速技術(shù)創(chuàng)新海上風電擁有較長的產(chǎn)業(yè)鏈可以帶動鋼鐵機械電力、電子海洋工程船舶制造等相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展海上風電涉及多項高端裝備制造技術(shù),其快速發(fā)展能夠加速高端軸承、齒輪箱等技術(shù)的突破;海上風電發(fā)展為海洋測風海洋基礎(chǔ)海洋施工生態(tài)環(huán)境影響等基礎(chǔ)研究創(chuàng)造了條件四是海上風電有助于海洋經(jīng)濟發(fā)展發(fā)展海上風電與我國建設(shè)海洋經(jīng)濟的國家戰(zhàn)略高度契合,海上風電與氫能、海洋牧場等多種模式的耦合發(fā)展,將可能加速海上風電成本持續(xù)下降。五是海上風電靠近負荷中心,發(fā)展海上風電能夠滿足沿海地區(qū)用電增長需求,增加對電力系統(tǒng)的可靠支撐。海上風電具有平均風速大、輸出功率穩(wěn)定、利用小時數(shù)高、容量系數(shù)高等優(yōu)勢海上風電的小時出力變化集中保持在15之間,陸上風電、光伏發(fā)電分別集中在25、±30之間避免了遠距離的電力外送,對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行與調(diào)度管理均更加友好。二)海上風電發(fā)展對政策依賴性較強,還存在較大不確定性一是在發(fā)展規(guī)模方面,在十四五”初期海上風電無法實現(xiàn)全面平價、中央財政補貼取消的背景下,保守預計2025年海上風電裝機容量達到2500萬千瓦左右,2030年達到4000萬千瓦左右。若地方出臺相關(guān)扶持政策,預計2025年海上風電裝機容量將有可能達到3500萬千瓦左右,2030年裝機達到6800萬千瓦左右。二是在成本方面,預計到2025年,我國近海風電的平均單位裝機造價成本將降至12萬~14萬元;到2030年近海項目造價成本將降至1萬~12萬元/千瓦。廣東、江蘇的海上風電將率先實現(xiàn)無補貼平價上網(wǎng),預計2025年前后近海海上風電將可能具備大規(guī)模平價上網(wǎng)的條件2030年平均度電成本降至040元/千瓦·時左右。三是在技術(shù)發(fā)展方面,當前海上風電的建設(shè)速度掣肘于施工安裝環(huán)節(jié),隨著更大吊裝和施工能力的千噸級安裝平臺逐步投入使用,適應更大單機容量的海上風電安裝船將達到百艘以上,吊裝能力基本滿足海上風電建設(shè)需求;單機容量達到15兆瓦以上、葉片尺寸達到230米以上的海上風電機組將在未來十年內(nèi)投入商業(yè)運行。四、海上風電發(fā)展政策建議一)加強政策協(xié)調(diào)性和連續(xù)性,實現(xiàn)海上風電有序健康發(fā)展一是在統(tǒng)籌規(guī)劃方面,充分考慮電網(wǎng)調(diào)峰和消納能力,結(jié)合資源條件分區(qū)域制定海上風電發(fā)展規(guī)劃,實現(xiàn)穩(wěn)妥、有序、科學開發(fā),實現(xiàn)源網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展;由地方政府牽頭發(fā)改、能源、海洋、漁業(yè)、航道、工信、軍事、電網(wǎng)等相關(guān)部門,統(tǒng)籌做好海上風電項目核準、項目開發(fā)建設(shè)、項目驗收、海纜通道及登陸點選址、接網(wǎng)工程建設(shè)等工作,保障海上風電項目及時并網(wǎng)投運。二是在補貼扶持與配套措施方面,綜合考慮海上風電對沿海省份經(jīng)濟、產(chǎn)業(yè)、就業(yè)的帶動能力,結(jié)合各地海域、風力條件研究制定地方扶持政策,積極推進一定年限的地方電價補貼或一次性補貼;結(jié)合疫情形勢,適當推遲部分補貼項目并網(wǎng)考核時間節(jié)點;適時啟動遠海風電項目補貼政策制定工作。三是在新能源共性政策方面,嚴格落實各地區(qū)可再生能源電力消納責任權(quán)重,有效落實配額制下的綠色電力證書認購制度;進一步加大地方政府的稅收優(yōu)惠力度,鼓勵綠色金融債券等商業(yè)信貸支持。二)多措并舉降本增效,實現(xiàn)海上風電高質(zhì)量發(fā)展一是在技術(shù)創(chuàng)新方面,從設(shè)備、施工、運維、管理等方面,多角度、多維度、全周期實施技術(shù)創(chuàng)新,降低海上風電建設(shè)運維成本,包括:風機整機商根據(jù)海上風能資源與海床地質(zhì)條件等研發(fā)適用我國不同海域的高可靠性、大容量海上風力發(fā)電機組,同時各配套設(shè)備不斷提高國產(chǎn)化率;設(shè)計院和整機商協(xié)同實現(xiàn)風電場優(yōu)化設(shè)計、風機支撐結(jié)構(gòu)整體化設(shè)計、新型基礎(chǔ)施工技術(shù)突破、智能場群優(yōu)化控制等施工方不斷擴大施工窗口周期,提高風機吊裝效率;輸電實現(xiàn)柔性直流遠距離送出的技術(shù)突破;運維方充分利用大數(shù)據(jù)、云平臺等先進信息技術(shù)提升功率預測精度、提高智能化水平實現(xiàn)快速診斷風機故障、優(yōu)化風機運行策略,提高風機發(fā)電量和可靠性;提前布局深遠海關(guān)鍵技術(shù)儲備并開展示范如漂浮式基礎(chǔ)等。二是在建設(shè)模式方面,加快形成海上風電集中連片統(tǒng)一建設(shè)、集群輸送通道統(tǒng)一建設(shè)方式,進一步推進海上風電規(guī)?；s化開發(fā),降低重復或冗余建設(shè)等資源浪費;積極推進全產(chǎn)業(yè)鏈一體化建設(shè),重點打造形成多個海上風電母港,集原材料、研發(fā)制造、物資倉儲、安裝運輸、檢測運維等一體的臨港海上風電配套全產(chǎn)業(yè)鏈基地。三是在非技術(shù)成本方面,通過金融、市場、政策的驅(qū)動,進一步降低海上風電融資成本、政策成本等非技術(shù)支出。三)高度重視潛在風險與挑戰(zhàn),實現(xiàn)海上風電安全發(fā)展一是在并網(wǎng)消納方面,各地結(jié)合自身特點提前做好海上風電消納監(jiān)控預警工作,及時配套靈活性資源建設(shè),同時拓寬海上風電消納新途徑,如北方沿海地區(qū)利用海上風電清潔供暖,以及發(fā)展海上風電制氫、海水淡化船舶充電海島功能等海上風電與海洋資源綜合利用耦合模式二是在生態(tài)環(huán)境方面開展海上風電項目在建設(shè)運營和退役拆除階段對環(huán)境潛在影響研究,防止出現(xiàn)由于海上施工運維等造成的海洋生態(tài)環(huán)境破壞;利用地理信息系統(tǒng)(GIS)等技術(shù)手段,減少