海上风电技术政策：基于X-Y维度的国际比较研究

郑 宇，张慧明,2

(1.南京信息工程大学经济管理学院，江苏 南京 210044；2.中国制造业发展研究院，江苏 南京 210044)

海上风电技术政策：基于X-Y维度的国际比较研究

郑 宇1，张慧明1,2

(1.南京信息工程大学经济管理学院，江苏 南京 210044；2.中国制造业发展研究院，江苏 南京 210044)

以政策工具和产业链两个维度为切入点，对中国、美国、英国与德国四个国家的海上风电技术(OWPT)推进政策进行比较。研究表明，虽然中国在OWPT研发上进行了一定资金支持，并建有相当数量示范项目，但从政策工具的角度来看，当前中国供给型政策如技术人才培养、专利申请及保护较为匮乏；从产业链的角度来看，产业链中上游缺乏有效的监管措施，而产业链末端则亟待加强储能技术研发及构建评测反馈机制；此外，国内合作中，侧重政企合作而忽视了企业间、行业与企业间的合作，各部门协调机制未建立且各职能部门间的责任界定不明晰。

OWPT政策；政策工具；产业链

1 引言

受持续性雾霾天气和全球气候变暖等极端气候条件影响，传统性能源面临严峻挑战，环保型、低碳型、可持续型的能源消费模式日益受到人们青睐。中国将进一步推动低碳循环发展，加快能源技术创新，加快发展风能、太阳能、生物质能等新型能源，建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系。风电作为十分重要的清洁能源，是中国构建现代能源体系中非常重要的一环[1]。近年来，随着陆上风电“弃风”现象的加剧，海上风电安装量的增加，海上风电越来越受到人们青睐。中国海上风电发展在资源禀赋、政策扶持和实践效果上均具有后发优势，不仅可以缓解过度依赖一次能源的现状和减少碳排放，同时也能刺激海洋经济的发展，提供更多的就业机会[2-3]。然而，受多种因素影响，中国在技术研发等核心领域却举步维艰。如何更好地学习海上风电强国的经验模式成为当务之急。

在全球范围内，英国是全球最大的海上风电市场，占装机容量的40%以上(全球海上风电安装量排名见图1)。英国已安装海上风力发电量最大的超过500万千瓦，几乎占欧洲总安装量的46%；德国近年来也发展迅猛；而美国虽然安装量不高，但后劲十足。国外先进经验表明，制定、优化技术政策，能有效推进技术研发和创新。将中国的现有技术政策与英国、德国和美国的海上风电技术政策的比较，对寻找出路大有裨益。

数据来源：GWEC。图1 全球海上风电2015年累积安装量(内嵌图为2011—2015累积安装量)

2 文献综述

(1)中国OWPT推进政策。何杰等针对目前中国还未完全自主掌握风力发电设备设计、制造技术和大规模开发海上风电场的能力之现状，提出政府可出台适合海上风电合理发展的财税政策和电价政策，推动海上风电商业化示范工作的开展[4]；刘林等提出的探索深水海域海上风电财政补贴政策体系的建议具有一定创新性[5]；李敏杰等针对中国OWPT存在的缺陷，提出了“系统规划、明晰路线、摸清家底、完善链条、协调机制、创新技术、突出服务、经济支持”的海上风电发展总体路径[6]；而更多学者通过国际比较来研究中国OWPT政策[7-8]。

(2)美国OWPT推进政策。为探讨美国海上风电发展迟缓的原因，陈建东分析认为其主要症结在于风电成本高、渔业人士反对、装备技术缺乏、海上选址和电力供应价格及其合同问题以及国内特殊利益集团阻挠[9]；基于此，Fox提出了增立激励性可再生能源法案、海上风电与参与人的分离以推动电力输送健康化等两条政策建议[10]；Firestone等研究认为修正法案、强化财税激励、加强区域规划和国际合作可有效推动美国海上风电发展[11]；Kaiser，Snyder对美国海上风电的租赁和监管体系、资本成本以及设备传统退出机制等方面进行了一系列研究，并提出一种可降低装备退出成本的新的替代方法[12-15]。

(3)英国OWPT推进政策。国内学者主要从经验启示角度出发，分析指出英国在标准化质量认证体系、研发力度、高效审批、风能资源数据管理、地方政府积极性等方面具有先进示范性[16-17]；Toke研究认为财政激励、政策的务实及标准化是推进英国OWPT发展的重要原因，而规划的压力和电价的上涨一定程度阻碍了其发展进程[18]；Masden等对英国海上风电进行了环境和累积影响评估，认为可再生能源环境影响的不确定性不仅与知识、数据有关更与语言文化、决策过程有关[19]；鉴于英国OWPT的领先地位，相当部分学者由国际比较的视角研究英国OWPT的政策经验与缺陷[20-24]。

(4)德国OWPT推进政策。学者们的研究兴趣主要聚集在技术创新系统(TIS)与政策组合间的关系[25-27]。

整体来看，对中、美、英、德的OWPT 政策进行比较分析的文献相对欠缺。此外，研究文献也较少从基本政策工具和产业链的维度来深度剖析。OWPT实施的产业链大致包括研发、风机制造、EPCI承揽以及风电运营四个阶段[28]，每个阶段中政府采用的政策工具将可能影响技术实施的风险及经济性[29]。基于此，构建政策工具同产业链的X-Y 二维分析框架，对比分析四国的OWPT研发、示范与政策，以期获得启示。

3 OWPT政策的二维分析

3.1 X维度：基本政策工具的维度

X维度中的基本政策工具是海上风电政策体系中的基础单元。借鉴罗斯维尔(Rothwell)等的研究思想，并做一定的延伸和拓展，将海上风电基本政策工具分为：供给型、环境型和需求型三类[30]。其中，供给型和需求型的政策工具直接作用于海上风电技术的创新与扩散，对海上风电产业的发展具有直接推动和拉动作用，而二者的区别在于前者着眼于以研发资金投入、技术人才培养与输送等来直接推进海上风电技术的研发与示范，后者则更多地侧重于通过示范基地建设、跨部门合作以及电力销售政策来降低海上风电运营过程中的不确定性。环境型政策更多地强调通过目标规划、法规管制、融资与税收等政策工具为海上风电技术的发展提供良好的政策环境，是间接的影响作用。三种类型的政策工具对海上风电技术的作用机制如图2所示。

图2 政策工具对海上风电产业发展作用机制

各国在研发等资金投入、专利申请及保护、法规管制等政策工具的制定或运用上都存在着一定的差异。中、美、英、德四国在这些政策工具上的差别运用详见表1。

(1)政府资金投入(尤指研发补贴)。此处的补贴主要是指直接性补贴，税收、融资等间接性补贴在环境型政策中再作讨论和比较。从补贴对象来看，政府对海上风电的资金投入主要包括对就业岗位的补贴、海上风电项目的补贴、科技人员的补贴以及直接的现金激励等；从补贴的用途看，政府对海上风电的资金投入主要用于设备及技术的研发、老项目的改造、项目或技术示范等。

中国对海上风电的投入主要体现为上网电价补贴和科研专项经费支持。2015年9月中国国家能源局在海上风电的对外通报中鼓励省级能源主管部门向省政府建议并积极协调财政、价格等部门，研究出台本地区的配套补贴政策。例如：上海市出台《上海市可再生能源和新能源发展专项资金扶持办法》，对海上风电给予0.2元/kwh的电价补贴，期限5年时间，单个项目年度最高补贴额度不超过5000万元；广东明阳风电产业集团有限公司引进的海上风电技术创新团队入选广东省第三批创新科研团队，获得省级5000万专项工作经费(同另一支团队分摊)支持，并且中山市也将按不低于二分之一的比例提供配套资金。

表1 基于政策工具视角的OWPT政策国际比较

注：√代表该种政策工具已然得到实施，*表示力度较低。

美国的海上风能潜力巨大，却在海上风电上进展缓慢，一度停滞。近年，美国联邦政府能源部(DOE)牵头，持续加大海上风电产业发展投入。例如2011年，美国能源部和内政部共同发布美国史上首个关于海上风电的机构间合作规划《国家海上风电战略：创建美国海上风电产业》，计划对技术研发、消除市场障碍和新一代传动系统研究等三个方面分阶段投资5500万美元；同年度，DOE计划向新能源开发领导小组(由能源、制造、咨询、供电和研究5种不同机构组成)提供资金，支持开展大规模海上风电联网研究；2012年，时任DOE部长朱棣文宣布一项1.8亿美元的投资计划，意在通过研发创新技术支持美国海上风能项目发展。

德国近年来海上风电发展迅猛。2012年，德国联邦政府“弃光宠风”，对海上风电提供比陆上风电更高的补贴，其海上风电发展速度加快。并且，早在2009年德国环境部(BMU)就已开始研发资金向海上风电倾斜，资助海上风机、生态问题和电网接入的研究，近年牵头成立了由近岸风能产业、电力设施、金融业和其他联邦机构代表等共同参与的合作项目“近岸风能基金”，短期内致力于开发北海风能。

英国是海上风电技术的先行者。2009年，英国政府向海上风电相关技术研发投资1.2亿英镑，以加紧解决海上特有技术难题进而降低成本。能源和气候变化部(DECC，现已解散)自2008年成立以来一直在新能源领域扮演着举足轻重的角色，对英国海上风电的助推亦功不可没。2011年，DECC曾规划于2011—2015年提供约3000万英镑用作离岸风电技术创新研发；并借助ETF(Environmental Transformation Fund)的支持成立Offshore Wind Demonstration Call，规划2780万英镑用于资助企业进行包括风机研发、并网发电在内的全产业链的技术研究；2014年，英国绿色投资银行(GIB)表示将向海上风电基础设施投资11亿美元。

(2)技术人才培养。四国中英国、德国发展海上风电较早，规模、技术都日臻成熟，且有西门子(Siemens)、莱茵集团(RWE)、BARD、E.ON以及苏格兰南方能源(SSE)、Centrica等著名风机研发、风电开发商，海上风电技术人才储备充足；美国是四国中海上风电发展最为缓慢的，尚处于初期摸索阶段，研发、运行和维护人才自然也比较匮乏，但其良好的技术人才培养模式和强有力的政策支撑有利于其以较快速度进行人才培养和输送；中国的海上风电仍然处于发展探索阶段，相对于欧洲风电强国，中国风电部门严重缺乏高素质的工程师和技工，设备研发、制造以及风机的搭建、运行所需的熟练技工存在巨大缺口，高校等教育、科研机构尚不具备足够的能力为海上风电部门输送所需的人才类型和数量(2012年始有院校开设相关专业)。

(3)专利申请及保护。海上风电领域的创新涉及转子叶片、风力涡轮机、发电场以及风蓄电的集成等方面，又包含于可再生能源大类。中、美、英、德四国对于海上风电技术相关专利的申请及保护政策上存有一定的相似性。从国家政策来看，四国均为本国的专利申请创造一系列的政策红利，鼓励创新；然而，就针对性而言，四国又都缺乏专门针对海上风电领域的专利申请相关激励及保护政策。以德国为例，其《可再生能源法》(EEG)有助于激发可再生能源领域的创新，推动专利申请量增加，却并未对海上风电专利申请单独提出。四国的专利申请量均居世界前列，国家创新氛围亦较为浓厚，但对海上风电领域专利申请政策的模糊处理，一定程度上会影响到该领域的技术研发与创新(中国此情况尤甚)。

(4)目标规划。从国家政策层面讲，目标规划在新能源发展过程中扮演着非常重要的角色。四国都对本国的海上风电发展设定了发展目标。美国能源部(DOE)提出2030年前海上风电达到54GW的战略目标；英国发展新能源较为悠久，2003年在其《能源白皮书》中，承诺到2050 年将减少当时60%的碳排放量，作为当时的欧盟成员国，英国被要求至2020年能源消费的15%必须来自于可再生能源，而英国自身确定的目标是到2020 年将海上风电成本降到100英镑/MW·h；德国于2010年发布的《能源规划环境友好、可靠与廉价的能源供应》中提出了到2030年海上风电装机量达到2500万千瓦的发展目标；中国综合考虑陆上风电和海上风电，在2014版《中国风电发展路线图2050》中提出了分阶段整体发展目标(以2020、2030和2050为节点)。

(5)法规管制。在新能源法案的制定上，中国出现较迟；涉及海上风电的法案十分单一，针对性较低；由于海上风电开发的高成本、高风险，不论是市场占有率、企业参与度，还是政策重视程度均弱于陆上风电。中国在目标规划上见长，两次国家层面规划均提出了相应阶段的海上风电发展计划(见表2)。

表2 海上风电法规管制的国际比较

相比而言，四国中美国海上风电起步最晚。2010年建成首座海上风电场后，紧接着于2011年颁发首个关于海上风电的机构间合作计划《国家海上风电战略：创建美国海上风电产业》。不过，能源部由此牵头实施的海上风电革新和示范(OSWInD)新方案曾一度搁置。与其他三国不同，民间联盟有效推动了其法案的落实和海上风电的发展。在民间大型联盟的推动下，美国联邦政府于2013年完成第一轮海上风电招标。

英国是老牌海上风电强国。英国的政策是综合性的，包括目标规划、环境评估、研发资助、产业示范等。作为海上风电的先行者、领头羊，英国在海上风电装机量上成绩骄人，然而其国内装备制造业却略显薄弱。巨大市场份额倒逼国内制造业发展，如何制定、完善行之有效的国内装备制造业激励政策从而焕发产业链活力、加速推进海上风电发展成为新的挑战。

德国海上风电发展不同于其他三国。德国凭借其雄厚的制造业基础，海上风机技术首先得到长足发展，在欧洲乃至全球产业链供应中占据重要地位。而反观其国内海上风电场的建设虽然于近年开展，却增速迅猛。德国在政策制定上，十分重视海洋环境的保护；侧重发展阶段的激励政策，包括上调电价、贷款支持等。

(6)金融、税收及其他竞争机制。英国、德国是海上风电市场化机制最为典型的国家。英国对海上风电等新能源产业免征气候变化税(The Climate Change Levy，CCL)。国内风机制造业是英国海上风电产业链中的薄弱环节，故而英国可再生能源中心(NAREC)从多方面资助海上风电研发，以期进一步降低成本。2012年筹建的“绿色投资银行”(Green Investment Bank)在信贷支持方面也发挥着重要作用。

德国在技术研发支持上最为系统，鉴于《能源规划环境友好、可靠与廉价的能源供应》(2010)报告中的海上风电投资风险分析，德国复兴信贷银行于2011年启动海上风电计划(Offshore Wind Energy Program)，总信贷额度高达50亿欧元。除此之外，德、英两国的海上风电产业在欧盟新能源发展战略规划中亦占据重要地位，政策、资金等优势明显。

反观中、美两国，这方面的政策倾斜力度较低。美国曾于2009年增加超过9000万美元支持海上风电研究；中国主要依赖于地方政府的财政支持。

(7)产业示范基地。中美英德四国中，德国和美国在这方面具有独特的认识和经验。德国曾建立3个试验基地用于测试和收集数据。德国于2003 年在北海建造了研究平台“Fino1”用于收集技术数据和进行生态调查；于2005 年在波罗的海建立了第二个研究平台“Fino2”，科研人员和工程师开始计算潜在的能源产量，并开始计划风场的构建；此后建立了“Fino3”[31]。德国通过实验、示范基地的良好运行，有力推进了其在近年海上风电的崛起。

美国能源部首先择优选取一个大联盟，包括项目开发商、科研院所、设备制造商、电力公司、海洋工程和建造专家以及州和地方政府等。然后，能源部与其建立合作机制，对技术研发、工程实施、项目规划以及运营维护等提供资金支持，保障项目的完成时间，记录并公开传播项目的技术和施工经验。通过实施先进技术示范项目，能降低准入门槛，提高技术透明度，有效推动更大范围的项目发展。

(8)项目改造。主要指传统老项目的改造。中美英德四国在这方面的政策均比较缺乏。原因之一可能是海上风电发展历史尚短，老项目遗弃问题较少。但是如何利用陆上风电的老项目遗留资源，在海上风电发展到一定阶段如何有效利用老项目资源等均是值得关注的问题。现阶段，有关激励政策十分匮乏。

(9)国内合作。海上风电产业涉及环保、海事、农业、能源、交通、电力等多个部门，彼此间协调运作和跨部门合作必不可少。中国的海上风电跨部门合作侧重于国家规划和特许权项目。例如，2009年颁布的《风电特许权项目前期工作管理办法》需要国家发改委、国家能源局、国家气象局、中国水电工程顾问集团公司等部门协调合作；国家“十一五”“十二五”可再生能源规划更是从国家能源发展战略大局出发制定海上风电产业发展的阶段性目标。

美国海上风电的跨部门合作值得关注。美国2011年公布的《国家海上风电战略：创建美国海上风电产业》是部门间合作的典范。美国能源部积极促成部门间的协作，例如与内政部签署合作备忘录，与环境质量中心、国家海洋委员会等进行合作，以解决海上风电发展所面临的准入和管理等诸多问题。

德国海上风电的跨部门合作侧重于目标规划和阶段性战略布局。德国联邦环境部(BMU)、联邦海事与海道测量局(BSH)、德国复兴信贷银行、联邦经济与技术部等部门在环境评估、风场勘探、信贷支持以及研发资助等方面的协调合作也大大促进了海上风电产业的发展。

英国的多部门协作主要涉及皇家财产局(The Crown Estate)，商业、创新和技能部(DBERR)，能源和气候变化部(DECC)，环境、食品和农村事务部(DEFRA)以及燃气与电力办公室(Ofgem)等。皇家财产局具有开发英国多数海岸的权利，DBERR主要负责项目审批，DECC是海上风电规划(如可再生能源路线图)的主要制定者，DEFRA负责环境评估，Ofgem则负责管理海上风电电网建设。

3.2 Y维度：产业链的维度

借鉴周承志、郑孟宁的研究成果，将海上风电的产业链划分为研发、风机制造、EPCI承揽以及风电运营四个阶段[28]。基于产业链的维度视角，分国别探讨、比较海上风电技术的研发与扩散政策。

(1)中国。在产业链的风机制造和EPCI承揽阶段，企业是产业实施主体，政府辅以资金支持，该阶段以研发和政策支持为主。风电运营阶段，主要由国家电网及五大电力集团运营，该阶段以电价调控政策为主。产业链全阶段，中国着眼于目标规划，以“十一五”“十二五”新能源规划为代表。不局限于产业链的某一具体阶段，中国在战略规划上给予海上风电产业全流程以支持(见表3)。

由产业链维度的分析可知，中国的海上风电产业链尚不够完善。一些企业号称已经具备了大型风电设备制造、海上风电施工、海底电缆制造和铺设能力，但总体而言技术和经验都够不成熟。产品的时间检测还不够，同期中国海上风电设备的相关标准、检测和认证体系还不够完善，海上风电的运营和维护都缺乏相应的经验和人才。短期内最缺的是自升式平台安装船，因为传统的浮吊安装法不适合海上风电，而国内现在又只有一台安装船，年产能不到200MW，年刚需就至少1000MW(数据统计截至2014年底)。

表3 基于产业链视角的OWPT政策国际比较

注：*Engineer-Procure-Construct-Install。

(2)美国。综合X、Y两个维度的分析可知，美国在海上风电技术政策的推进上具有以下特征：①政府法案是海上风电产业链运转获得资金支持的有力保障，如《2009年美国再投资和经济复苏法案》；②市场化机制给予产业链中研发和风电运营以强有力支持；③法规管制政策关注的重点是产业链中的研发阶段，其他阶段较少关注；④先进技术示范政策有效串联了整条产业链，加速了产业链的自我纠错与升级。

(3)英国。从经济性政策措施来看，资金支持、政府补贴等经济性干预政策以及市场化机制几乎覆盖了整个产业链；从法规管制措施来看，强制性法案几乎贯穿产业链全过程，为海上风电发展扫清了不必要的障碍；从产业链的设备制造环节来看，英国缺乏本土风机制造商，且在核心技术上也较为匮乏，过度依赖德国、丹麦等国的先进技术。

(4)德国。基于X和Y两维度的视角分析，德国海上风电技术发展的特点在于：①在产业链上游，十分重视技术研发和目标规划，如环境部对风机技术研究的支持，三个试验基地的建设以及联邦海事与海道测量局对海上风电场的规划。②从法规管制来看，相关法案开始侧重产业链下游的风电运营。例如，2009版《可再生能源法》(EEG)对收购电价和风机技术要求进行了修改；2016版(EEG)要求与近海电网发展规划(O-NEP)2025正常协调。③产业链末端对储能技术的研发，能有效化解风电的随机性和反调峰性，为其他国家的技术推进提供了借鉴作用。

4 结论与政策建议

综上所述，从政策工具的角度来看，当前中国供给型政策如技术人才培养、专利申请及保护较为匮乏；从产业链的角度来看，产业链中上游缺乏有效的监管措施，而产业链末端则亟待加强储能技术研发及构建评测反馈机制；此外，国内合作中，中国侧重政企合作而忽视了企业间、行业与企业间的合作，各部门协调机制未建立且各职能部门间的责任界定不明晰。基于此，提出如下政策建议：

(1)加速技术人才输送。同英国、德国相比，我们的关键弱势在于技术人才的匮乏。21世纪是人才的世纪。要想占领海上风电的高地，必须在核心技术人才的培养、输送等环节下狠功夫。现阶段，中国在海上风电专业人才缺口较大，人才输送量难以满足以较快速度发展的海上风电装机量的需求，供需严重失衡。除此之外，国内高校在相关专业的开设时间较晚，培养模式尚处于摸索阶段。积极引进国外专业人才、加强国内外相关技术人才的学习交流、加大技术攻坚的激励力度等都是破解此难题的有效措施。

(2)继续推动技术研发和创新。近年来，创新俨然成为社会各行各业的主旋律。海上风电产业的创新，更应落到实处，主要可以从加大资金支持力度和促进专利申请两方面入手。地方政府(主要指海上风电资源丰富的沿海省市)可以在资金资助上向海上风电企业倾斜，充分发挥政府引导性基金的作用，鼓励国有和民间资本组建海上风电产业专项投资基金，带动社会资本进入海上风电产业。专利申请方面，中国缺少针对性的海上风电领域专利申请相关方案，激励政策十分模糊，可在后期适时补充、调整。

(3)加强产业监管，推动建立评价反馈机制。目前，中国海上风电发展仍然是风电产业自身的问题，缺乏必要的行业监管措施和先进技术示范，质量问题严重，关键零部件故障影响风机正常运转。政府层面，应加强对行业管理体制的完善，确保相关政策能落到实处，另可以尝试进行先进技术示范，尽量减少产业链中的不必要浪费，提高项目建设效率与质量；企业层面，应严格遵守政策规范，加强产品技术研发和创新，降低产品质量事故。产业链下游，可以仿照德国的做法，尝试储能技术的研究，尽最大可能避免风电波动给电网建设带来的阻碍；针对产业链尚未成熟的特点，应构建评价反馈机制，由下而上，逐步改善产业链中的问题环节，进而推动中国海上风电产业链健康、有序发展。

(4)明晰各部门职责，加强企企、行企合作。由于海上风电产业链尚不成熟、资金投入与风险“双高”，加强企企、行企合作，可在一定程度上加强信息、资金支持，分散部分风险。此外，海上风电产业链涉及发改委、能源局、国土资源部、海洋局等多个部门。明晰各部门职责，完善问责机制，能有效避免“踢皮球”问题，推动各部门协调运作。

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(责任编辑 刘传忠)

InternationalComparisononOffshoreWindPowerTechnologyPolicy

Zheng Yu1，Zhang Huiming1,2

(1.School of Economics and Management，Nanjing University of Information Science& Technology，Nanjing 210044，China；2.China Institute of Manufacturing Development，Nanjing 210044，China)

This paper employs an X-Y dimension framework to compare the OWPT policies in China，the US，the UK and Germany.The study results show that:Through the investment and existence of a number of demonstration projects，there is a noticeable lack of technological-talents training，patent application and protection；For the upper industrial chain，there is a lack of effective regulations；For the downstream industrial chain，R&D of energy storage technology and the mechanisms for post-project evaluation are embryonic；the focus is on trans-departmental and enterprise cooperation at the neglect of inter-enterprises or inter-industries cooperation.Simultaneously，there is no clear division of responsibilities amongst functional departments.

Offshore wind power technology policy；Policy instruments；Industrial chain

国家社科青年基金项目(13CGL094)，江苏省普通高校研究生科研创新计划项目(KYLX15_0888)。

2017-01-06

郑宇(1991-)，男，山东烟台人，南京信息工程大学经济管理学院硕士研究生；研究方向：资源产业管理、能源经济等。

F121

A