海上风电推动能源转型的战略选择与实践思考

文 | 徐辉

作者供职于中国三峡新能源（集团）股份有限公司

清洁低碳、产业带动能力强的海上风电，是中国能源低碳转型的战略选择。

9月22日，习近平总书记在联合国大会宣布我国“二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值，努力争取2060 年前实现碳中和”。这是我国首次正式提出碳中和目标时间表，对经济社会发展将产生划时代影响，对能源发展具有里程碑意义。总书记的重要讲话，为清洁能源行业发展指明了方向，包括海上风电在内的清洁能源将在应对气候变化、减少碳排放方面承担更多责任，迎来广阔发展前景。

海上风电是推进能源向清洁低碳转型的重要战略方向，其产业带动和辐射能力强，高质量推进我国海上风电规模化集中连片开发，将是培育海上风电全产业链国产化和产业集群化的重大机遇。

从能源结构看，截止2019年底，全国发电装机容量20.2亿千瓦，其中非化石能源发电装机容量8.2亿千瓦，占总发电装机容量的40.8%，但海上风电不足600万千瓦。海上风电代表全球能源发展的趋势和方向，预计至2030年，全球海上风电装机规模将突破1亿千瓦。

当前，新能源进入深度调整期，弃风弃光问题逐步化解，平价开发主导市场。近期，财政部、国家发改委、国家能源局联合发布《关于促进非水可再生能源发电健康发展的若干意见》及其《有关事项补充通知》，进一步明确了非水可再生能源电价附加补助资金结算规则等，为加速推进海上风电实施竞价、平价上网提供了有力推手。科学高质量发展海上风电成为推动能源生产与消费革命、促进产业转型升级、建设现代化经济体系的重要选择，也是我国能源向清洁低碳转型的战略选择。

海上风电是能源低碳转型的战略选择

海风是由于太阳运动、海上昼夜温差和气压变化导致的空气流动，具有风速大、主导风向稳定、规律性强等特点。海上风电与陆上风电相比，优势明显。

一是海上风能资源丰富，资源储量大，可集中连片大规模开发。

二是海上风资源禀赋好，风速大、风功率密度高，可推动大容量海上风机，出力稳定，可预测性高，年利用小时数高。

三是海上风电多在沿海经济发达地区，靠近用电负荷中心，电能消纳条件好。

四是海洋面积广阔，开发海上风电不占用耕地和林地，海上没有地表障碍物限制，可进一步向远海和深海发展，未来发展空间大。

五是开发海上风电远离航道，规避生态保护区，不产生碳排放，不破坏海洋生态环境，海桩形成的人工岛礁利于海洋生物生存。

六是海上风电产业链长，科技含量高，可带动风机制造、控制技术、海基工程、海工装备等发展，利于发展海洋经济。

七是探索海上风电“源网荷储”一体化开发模式，可以实现对海洋孤岛的开发利用。海上风电的优势将随着对海洋认识的深入、开发技术的提升更加明显，具有广阔发展前景。

近十年来，英国、德国、丹麦等掀起海上风电开发热潮。根据全球风能协会统计，海上风电全球装机规模年均复合增速超过30%。截至2019年底，全球海上装机容量突破2700万千瓦，其中英国第一、德国第二，中国突破590万千瓦位居第三，我国海上风电已累计核准规模约5500万千瓦，未来海上风电将继续保持高速度迭代和高质量发展态势。

世界海上风电发展主要呈现以下特点：一是离岸距离和水深增加。2007年之前，欧洲海上风电场多分布在离岸10千米以内的海域，随着海上安装和运维技术的提高，海上风电场呈现离岸越来越远的趋势。

目前已经建成并网海上风电场的平均离岸距离为43.3千米，英国莫瑞等海上风电场最远已经突破100千米；平均水深为27.1米，最深已经突破60米。

二是机组容量日趋大型化。海上风电单机容量逐年上升，2017年丹麦维斯塔斯公司单机容量9.5兆瓦海上风机下线；西门子、GE目前具备15兆瓦海上风机生产能力，麦肯锡公司预计到2024年，海上风电单机容量可达15兆瓦以上。

三是开发成本持续快速下降。英国中标电价已下降近50%，德国海上风电招标全球首个无需补贴项目，海上风电产业商业化在欧洲走向成熟。国际可再生能源机构预测，2030年海上风电成本可能在2015年基础上再下降11-30%。

四是机组运维成本依然较高。海上风电投运情况整体良好，采用高风机、大叶片的大容量海上风机年利用小时数可达4000-4500小时，平均容量系数接近44%;但海上风机故障率高，维修量大，受复杂气象影响大，有效作业时间短，安全风险大，运维成本高。随着海上风机故障率下降和容错性能提高，状态监测和远程维护技术进步，以及海上风电向智能化、远程化、规模化方向发展，海上风电运维成本将继续下降。

发展海上风电，是推动全球能源向清洁低碳转型的重大举措。一是从能源发展趋势看，全球能源格局深刻调整，以新能源替代化石能源的革命兴起，各国正加快推动能源转型，发展海上风电，符合清洁低碳的能源发展大势和方向；二是从资源禀赋看，海上风电资源丰富，约占全球可再生能源储量的16%，海上风电具备规模化开发、打造新型清洁主体能源的资源条件；三是从技术条件看，海上风电具有高度技术依赖驱动特征，大容量海上风机研制、海上风电施工、海底电缆输电等关键技术取得突破，海上风电开发技术风险将显著降低，具备规模化开发的技术保障；四是从开发成本看，近年来海上风电开发成本快速下降，未来将保持持续下降趋势，具备规模化开发的经济可行性。在政策、市场、技术的共同驱动下，海上风电具备大规模商业化开发、替代化石能源的基础和条件。

海上风电促进技术国产化与产业链体系升级

我国海上风电发展已进入规模化开发、商业化应用的阶段，规划和政策体系初步建立，一批示范项目陆续建成，设备技术水平不断提高，海上风电产业初具规模。但与欧洲国家相比存在差距，核心技术有待突破，规模化开发水平需要提高，产业链配套仍需完备。

三峡集团通过海上风电规模化集中连片开发实践，全力打造沿海海上风电走廊，推动我国海上风电产业实现跨越，加快构建技术领先、产业链完整的海上风电产业体系，积极探索符合我国海上风电产业特点的创新发展道路，为能源体系高质量转型提供产业支撑，为实现经济高质量发展提供稳定可靠清洁价廉的能源保障。

（一）实施海上风电开发战略，打造新型主体清洁能源，促进我国能源体系向清洁低碳转型

三峡集团立足于服务践行国家重大战略，力争在海上风电的规模、管理、技术、标准、人才、品牌六个方面实现突破。

一是服务国家能源战略，致力于建设全球最大的海上风电基地，高水平建成一批百万千瓦级海上风电项目，努力降低工程造价和运维成本，逐步实现不需国家补贴长期可持续发展，零排放、无污染、人民用得起的一种新型清洁能源，提高非化石能源在我国能源体系中的比重，促进我国能源体系转型。

二是服务制造强国战略，探索依托开放市场引入先进技术和装备，通过原始创新、集成创新与引进消化吸收再创新相结合，在海上风电开发的关键技术、关键装备等方面取得突破，形成具有自主知识产权的关键技术，掌握自主创新研发能力，推动我国海上风电开发形成完整产业链，实现海上风电装备中国制造。

三是服务海洋强国战略，开发和保护我国海洋资源，实现海洋空间资源的清洁高效安全利用，发展海洋经济、保护海洋环境、维护海洋权益。

（二）加快海上风电开发布局，开工建设一批百万千瓦级项目，促进形成集中连片规模化开发示范效应

三峡集团加大海上风电前瞻性战略布局，发挥品牌和资金等优势，获取优质海上风电资源，基本形成集中连片开发布局，累计获取海上风电资源和储备资源近100GW，开工建设与核准待建近10GW，建成投产超1GW，为打造“海上风电三峡”提供资源保障。积极推进百万千瓦级海上风电场建设，初步形成集中连片规模化开发格局。自国内第一个最大的商业运行海上风电项目江苏响水近海项目投产以来，江苏、广东、福建等百万千瓦级海上风电项目加快建设，实现我国百万千瓦海上风电开发零的突破。

（三）立足国际国内两个市场，通过开展国际并购和合作开发，进入全球领先的欧洲海上风电市场

三峡集团坚持全球思维和世界眼光，布局国际国内两个市场，瞄准全球海上风电行业标杆，加强国际合作，提升海上风电开发国际化水平和全球竞争力。欧洲是全球海上风电行业的领跑者，为引入欧洲海上风电开发先进技术和管理经验，缩小在海上风电开发方面的差距，三峡集团打造海上风电国际合作平台进入欧洲海上风电市场，收购德国梅尔海上风电，成为首家成功控股境外已投运海上风电项目的中国企业，获得具有海上风电开发、建设、运行、维护完整经验的国际化管理团队和技术队伍，掌握欧洲海上风电开发的先进技术和管理经验。与国外优势企业联合参与英国、法国等国家海上风电项目开发建设，成功中标英国百万千瓦级莫瑞海上风电项目，进入全球最大、技术领先的海上风电市场。以此为基础，组织开展国际国内海上风电对标和交流，取长补短，提升国内海上风电开发建设运营水平，形成国内外海上风电协同发展、相互促进的格局。

（四）引入产业链各主体，打造全球海上风电装备与技术竞技平台，推动海上风电产业升级

三峡集团统筹谋划，利用我国海上风电资源优势和市场需求，引入国内外先进装备和技术，引导海上风电自主创新，掌握一批海上风电核心关键技术，形成技术研发、设备制造、检测认证、建设安装、运行维护于一体的集成平台，带动我国海上风电嵌入全球产业链、价值链和创新链。按照“产业落地、技术共享、合作开发、联合设计”的基本思路，通过项目规模布局、集群招标、分步实施、连续开发的方式，实现海上风电重大装备的国产化和技术升级。一是通过试验风电场搭建高水平同台竞技平台。建成国内首个大功率海上风电样机试验项目福建兴化湾一期试验风场，设计安装近十家国内外知名风机厂生产的样机，通过引入全球顶尖的海上风电装备制造商开展同台竞技，优胜劣汰。二是通过产业园打造高起点技术引进平台。打造“高起点、大容量、全产业链”的世界级海上风电装备制造基地，带动国内风电装备制造技术进步和产业发展，三峡集团与东方电气联合研制国产首台10兆瓦海上风机成功下线并投产运行，创造单机容量亚太地区最大、全球第二大纪录。三是通过合作纽带搭建产业链协同创新平台，通过入股、基金、产业联盟等合作方式，整合海上风电研发、设计、制造、施工、运维等产业链资源，构建优势互补、协同创新的机制。与相关合作方建造我国综合能力最强的海上风电一体化作业平台，组建国家级海上风电研发中心，建设大型风机权威检测平台等，形成全产业链集聚效应，推动我国海上风电形成完整产业链，提高海上风电资源开发利用水平，降低海上风电开发运维成本，促进我国海上风电产业可持续发展。

发展海上风电的建议

为深入贯彻落实习近平总书记“四个革命、一个合作”重要能源战略思想和2060年“碳中和”远景目标，推动我国能源结构调整、促进能源体系转型、发展现代海洋经济、科学高质量建设海上风电，有关建议如下。

（一）加快建设以海上风电新型主体清洁能源为重要组成部分的清洁低碳、安全高效能源体系

支持通过集中连片规模化开发方式，加快建设我国的海上风电清洁能源走廊，同时把握国家行业政策变化，尊重市场化规则，将有补贴的在建和建成海上风电管理好、运行好积累成熟经验，将未来无补贴项目通过技术创新、管理创新、模式创新降低造价实现海上风电平价上网目标，将海上风电真正打造成为主体清洁能源之一，成为构建清洁低碳、安全高效能源体系的重要组成部分。

（二）联合海上风电产业链上下游，推动海上风电技术创新和产业链升级

支持海上风电向深海远海发展，开展大容量海上风电机组核心技术、风机基础一体化、移动测风装备、运维关键技术等研究，带动我国海上风电装备制造产业提升；研发海上风电平价机型、优化叶片与塔筒组合策略，降低工程造价和运维成本。

探索海上风电与水制氢、海水淡化、海洋生态渔业、高科技储能等相结合，探索新型海洋经济发展。

（三）构建“海上风电+”的高效灵活电网友好型综合能源体系

探索围绕负荷需求的“源网荷储一体化”电站建设，充分发挥负荷侧的调节能力，探索围绕电源基地供给的“风光储一体化”电源开发，强化电源侧灵活调节作用，优化不同电源类型规模配比，规避新能源间歇不稳定性，保障电源基地送电可持续性，构建以海上风电为主体的高效、灵活的电网友好型电站和综合能源体系，引领能源发展方向。

（四）做好总体规划和制度安排，高度重视海洋生态环境保护工作

科学规划，审慎选址，避开生态脆弱和重点保护区域，把海上风电开发对海洋生态环境的影响降到最低。在施工和后期运行中，采取有效措施，防止设备设施和建筑垃圾对海洋生态环境破坏，使海上风电清洁电能生产在建造施工、运行生产和升级维护全过程清洁化。通过科技手段运用数据支撑准确研判和防范海洋生态环境风险，将海上风电建设成为生态环境友好型工程。