我国海上风电产业发展的思考

中国电力设备管理协会海上新能源专业委员会主任委员/国家电投集团云南国际电力投资有限公司党委书记、董事长 吴智泉

海洋蕴含丰富多样的自然资源，我国海陆兼具，海岸线全长1.8万千米，海域面积300多万平方公里，拥有海上经济发展的天然优势。党的十八大以来，我国海洋科技硕果累累，海洋强国建设加快推进。经中国工程院测算，我国海上风电装机容量可达到3009GW，作为优质清洁电力，将成为海洋强国建设及能源转型发展的重要增量。

一、现状与问题

我国海上风电起步较晚，但近10年发展迅猛，累计装机量增长近10倍，根据中国电力企业联合会《2023-2024年度全国电力供需形势分析预测报告》，截至2023年底，我国海上风电累计装机3729万千瓦，在全球占比约50%，连续四年全球排名第一。全球风能理事会《2023年全球海上风电报告》预测，我国当年海上风电供应链产能预计可达到1600万千瓦。2023年《全球海上风电产业链发展报告》显示，我国风电机组产能占全球市场的60%，叶片产能占全球市场的64%，齿轮箱产能占全球市场的80%，发电机产能占全球市场的73%，固定式基础产能占全球市场的76%。

海上风电是典型的技术密集型产业。海洋特有的强风、盐雾、波浪环境，给风机设计、项目开发建设、电量输送并网、系统运维检修都带来了新的技术挑战。我国海上风电自主性不断增强，零部件国产化率提高到90%以上，装机规模大幅增加，机组容量实现了从8兆瓦、10兆瓦、12兆瓦到16兆瓦的持续突破，项目建设运营经验不断积累，解决以上技术难题的水平快速提升。我国研发的18兆瓦海上直驱风电机组突破了全球单机容量最大、叶轮直径最大、叶片最长（126米）记录，全国产化集成式双驱变桨系统，稳定性更高，可抵御80米/秒的超强台风。

然而，技术层面，我国风电机组关键部件及原材料仍严重依赖进口，核心技术与整机协同不足，且我国海上风电现有运行经验主要在5MW以下，海上大尺寸风力发电机组的可靠性、稳定性还需要长期数据积累验证。

例如，被称为风电机组核心部件“国产化最后一环”的轴承一直受制于进口。根据中国轴承工业协会的统计数据，2020年我国风力发电机主轴承国产化率33%，齿轮箱轴承国产化率0.58%，发电机轴承国产化率0.22%。海上潮湿盐雾环境对轴承的防腐要求更高，存在的技术难点更多。再如，叶片直接暴露在环境中，是捕捉风能的重要受力部件，叶片原材料是实现海上风电机组大型化、轻量化、柔性化的基础，占叶片总成本的75%，目前我国80%依赖进口。

产业层面，我国海岸线绵长，沿海城市大多为工业发展高地，具备海上风电发展的技术、人才、经济优势。面对巨大的市场机遇，各地为保护本地企业优先发展，设置了一定的门槛，相当于给我国海上风电产业增加了发展屏障。另外，“一窝蜂”式发展导致前期开发勘察工作不充分，有些项目与其他用海功能相冲突，需支付高额开发费用，甚至被迫停滞；局部地区的集中式发展也会对电网造成较大冲击，导致风机脱网。

各地有自身的优势产业，缺乏统一规划的快速发展难免引起竞争同质化，这不仅是对资源的巨大浪费，也极易造成短视，忽视产品质量，引发安全事故，更不能起到推动技术创新发展的作用。

综上，我国海上风电产业链已初步形成，在技术层面，暂未掌握部分关键环节链主话语权，整体链条优势仍待完善；在产业层面，急需加强顶层规划，打造全球产业竞争优势。

二、发展必要性

（一）海上风电是新型电力系统重要组成

我国传统能源及新能源都呈现明显的供需错位特征。新能源逐渐成为新型电力系统的主体，为应对其随机性、波动性，减少对电网的冲击、实现消纳最大化是新型电力系统以及新型能源体系建设的主要任务。我国海域靠近经济及工业中心区域，海上风电可与陆上电网形成良好的补充与联动，尤其是柔性直流输电技术的应用，将有效解决海上风电场大容量、远距离输电问题，提升电力系统的资源配置能力。

（二）海上风电是建设海洋强国的重要保障

党的二十大进一步做出“发展海洋经济，保护海洋生态环境，加快建设海洋强国”的战略部署。海洋强国建设已深度融入国家安全、经济发展、国际合作的方方面面，海洋科技通常可代表领域内的前沿水平。海上风电作为新兴产业，在我国海洋经济中快速崛起，《2022年中国海洋经济统计公报》显示，我国海上风电2022年累计并网容量同期上涨19.9%，海洋电力全年增加值395亿元，比上年增长20.9%，增速在全部海洋产业中遥遥领先。海洋生态文明是推进海洋强国建设的前提，发展海上风电是挖掘海洋资源、发展海洋经济、提高能源安全的新路径，也是建设海上丝绸之路、共建人类命运共同体的绿色名片。

（三）海上风电是落实新质生产力的重要动能

2023年中央经济工作会议对新质生产力做出了重要部署，新质生产力是绿色动力、创新活力、生产能力，是中国进入高质量发展新时代的内在要求和重要指标。海上风电符合我国能源由资源密集型向技术密集型发展的转型需求，作为绿色电力有诸多天然优势：发电量方面，海上风况更稳定，几乎没有静风期，对风电机组运行更加友好，年发电时间最高达4000小时，风速超内陆20%，同等容量发电量高出陆上风电70%；环境影响方面，海上风电不占用土地资源，对生态环境和海洋生物影响更小，进而对生物多样性威胁更小，且远离人群，噪声、电磁辐射、景观破坏等对人类生活环境几乎不产生影响。因此，更应落实新质生产力为高质量发展注入新动能的要求，不断加快高水平科技自立自强，提升产业竞争力。

三、发展方向

（一）集群化

《“十四五”可再生能源发展规划》提出，以山东半岛、长三角、闽南、粤东、北部湾为重点积极推进建设五大海上风电基地集群，推进千万千瓦级海上风电基地开发建设及百万千瓦级的重点项目集中连片开发，结合基地开发建设推进深远海海上风电平价示范和海上能源岛示范工程。全球能源互联网发展合作组织《中国“十四五”电力发展规划研究》指出，2035年、2050年，我国海上风电大型基地总装机规模分别达到7100万、1.32亿千瓦。集群化发展将不断加快我国海上风电规模化发展速度。根据东部沿海各省市海上风电发展规划测算，2030年，我国海上风电装机将达到1.5亿千瓦，海上风电发电量占东部沿海地区用电量比重将达到10%；2060年，海上风电装机将突破10亿千瓦，海上风电发电量占东部沿海地区用电量比重将超过30%。集群化发展有助于降低成本，提高运维效率，将推动我国海上风电快速形成全球竞争优势。

（二）深海化

目前，我国海上风电项目以水深30m左右、离岸50km以内的近海海域为主，通过项目经验积累，在“十四五”期间可基本掌握海上风电开发关键技术，尤其是风电机组大型化、漂浮式海上风电技术以及远海风电直流送出技术日渐成熟，将进一步降低成本，完善产业链条，为风电走向深海奠定扎实基础。我国沿海多个省市在相关规划中明确提出风电向深远海发展规划，分析认为，“十五五”期间，水深30～60m、离岸距离30～130km的海上风电项目将成为主流。

大型化和漂浮式是深海化发展的前提。海上风电工程项目的建设成本主要是设备购置费用（约占50%） 、建筑安装工程费用（约占35%）。大容量发电机组发电量有较大提升，如10MW风电机组较8MW发电量可提升30%，将进一步降低安装及运维成本，使项目经济性得到综合提升。漂浮式海上风电技术可避免深海区域固定式基础结构带来高额造价，同时利用更加优秀的深远海风能资源，国际能源署（IEA）预测，2050年，海上漂浮式风电的开发建设成本将实现50%降幅。深海化将进一步促进项目成本下降，为项目开发提供驱动力。

（三）智慧化

随着物联网、大数据、通讯技术及云端智能技术的融合发展，智慧风电技术越来越成熟，可实现海上风电场集中监控管理、无人值守、智能调度，大大提升运维效率和稳定性。我国5G网络已覆盖至离岸55公里海域，通讯网络的覆盖面积不断增大及通讯设备的创新研发，将有力保障海上风电智能运维管理。基于大数据平台及仿真系统，实时对风电设备数据进行采集、监控、存储、分析，实现风电机组全生命周期健康监检测，极大提升风电机组的寿命。开发适合我国海洋气候的气象预测、海况预测、风资源评估系统，并完善风机控制系统软件测算能力，实现高度自动化运维及策略优化，提高电能生产稳定性，实现电网友好性。通过传感器、无人机、水下机器人等智能装备的研发应用，一方面可到达运维船及运维工人无法触及的位置，提高检修全面性，并降低检修作业安全风险，另一方面减小对海洋环境的干扰，实现生产友好性及环境友好性。

（四）生态化

与“陆上风电+”生态治理及土地资源多重利用的发展思路类似，“海上风电+”更具开发优势，更加符合加快建设海洋强国的要求。我国海洋经济已经多年发展，尤其是海洋牧业经过40余年发展，产业基础初步形成，构建了国际领先的“互联网+海洋牧场”生产体系，并实现了海洋生态与养殖效益相融合的目标。我国在阳江打造了首个“海上风电+海洋牧场”示范区，该模式已满足大规模开发复制的基础条件，除实现空间、结构的集约利用外，“海上风电+海洋牧场”还可以进一步延长产业链，开发海产品生产加工、旅游等业务，提高项目经济性。

另外，海上风电基础技术及工程可同时支撑其他能源相关海洋工程，如潮汐能、海上光伏等其他海上发电形式，以及海上油气资源开发利用、海上绿电制氢制氨等其他能源生产方式，实现海洋环境监测、气象预报、海况预报等信息共享，以及海上运维平台等基础设施共享。我国成功探索了海上风电为海上油田供电的新型能源融合模式，该模式具有一定的可复制性，随着漂浮式海上风电技术发展，海上风光融合发展模式也可大规模复制推广，海上风电将在我国构建新型能源体系中发挥重要的示范和纽带作用，帮助我国实现完整、循环、绿色低碳的海洋经济生态圈。

（五）差异化

我国沿海省区从南至北，纬度逐渐升高，气温逐渐降低；地理条件各异，风资源、海床结构也有不同；陆上能源结构、工业发展各有特色。2024年1月，广西首个海上风电项目并网发电，迈开北部湾千万千瓦海上风电基地和千亿级海上风电产业集群建设步伐。未来，沿海省市势必明确定位，形成差异化发展格局，在支撑地方发展的同时，共同打造我国海上风电竞争优势。

海南管辖海域面积最大，且是我国清洁能源发展高地，正积极推进“清洁能源岛”建设。我国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”引领了海上风电走向深远海的步伐，未来，海南省也将成为海上风电深远海发展排头兵。另外，《海南省氢能产业发展中长期规划（2023-2035年）》预计到2030年，可实现绿氢年产量40万吨，海南省将利用清洁能源及生态环境优势，抢占绿氢赛道，率先形成“海上风电+绿色化学品”产业生态圈。

广东具有海上风电发展的区位优势、技术优势及平台优势。汕头市积极推进国际风电创新港建设，形成可达东南亚地区的2000公里产业辐射区域，阳江市正在打造全球性海上风电产业链，汇集了制造企业、开发企业、运维企业、施工企业，形成千亿级海上风电产业集群，且出口东南亚航程时间极大缩短，使运输成本大幅下降。广东省将进一步扩大优势，打造全球化大型海上风电创新、研发、检测、制造综合平台基地。福建海域所处台湾海峡拥有我国最佳风资源，8级以上大风全年可达111天。预计2024年将在福建省建成我国首个国家级海上风电试验基地，实现海上风电性能试验验证能力全覆盖。

福建省从2018年开始监测研究海上风电对生物的影响，将在科研攻关、试验验证上发挥优势，打造我国海上风电技术策源地。浙江有较好的科研资源和人才优势，致力于海漂浮式海上风电研发，形成智能制造和智慧运维双能力，温州市建有我国最大的风电整机生产制造基地。未来，将进一步发挥科研优势，在材料、装备、数智化技术重点发力，服务我国海上风电走向深远海。江苏海上风电起步较早，海上风电装机规模占比37%，居全国首位。江苏省是工业制造强省，近海区域有优秀的海风资源，且已有成熟的海上风电气象服务能力，可大规模开发近海海上风电，打造千万千瓦级海上风电基地，形成海上风电集群，统筹调配，多能互补，与陆上新能源及电网形成有益互动，共同助力制造业减少碳足迹，提升绿色价值，走向更高端的绿色市场。山东与辽宁纬度较高，海上低温给风电项目的建设、运营都增加了难度，但低温使其海鲜更加肥美。全国首个海上风电生态环境监测观测站坐落在山东昌邑，服务于海上风电与海洋牧场融合发展，将重点发展“海上风电+海洋牧场”模式，打造海上粮仓，并适度延伸文旅等相关产业。

（六）国际化

我国风电装备企业、建设企业不断开发海外市场，并迅速在欧洲打开局面。全球风能理事会发布《2023年全球海上风电报告》指出，海上风电有望在近十年保持强势增长，新增装机量2026年实现3000万千瓦，2030年突破5000万千瓦，2032年有望达到4.47亿千瓦。欧盟委员会发布《欧洲风电行动计划》，明确了海上风电在欧洲风电发展的重要地位。欧美暂未就新建风电设备生产基地做出规划，给中国的风电装备创造了更多的国际市场机遇。另外，东南亚清洁能源资源丰富，但发展相对滞后，能源结构呈高碳排、低效率特征，部分地区存在缺电情况，为推动能源清洁转型，东盟在《东盟能源合作行动计划II:2021-2025》中承诺到2025年可再生能源在一次能源结构中占比达到23%。东南亚绵长的海岸线和热带季风气候极具海上风电发展优势，将海上风电市场向东南亚延伸，我国区位优势和技术优势十分突出。未来，面向欧美市场，我国可提供先进风机装备及安装建设服务；面向海洋资源丰富的发展中国家，可提供装备及技术输出。

四、建议

（一）做好顶层设计分阶段发展

随着技术进步，可开发利用的海上风电资源不断增加，2024年全国能源工作会议已明确提出启动全国风电和光伏发电资源普查，应结合盘查结果进一步分析资源情况及特点，做好顶层设计。综合考虑技术发展阶段及发展趋势，围绕关键技术突破、开发利用规模、完善产业链条、产业融合发展，研究我国海上风电发展规划，设计合理的技术及产业协同发展区域路线图，引导良性竞争，形成各地差异化发展，分阶段推动海上风电健康发展。

（二）加强技术创新提升国产化水平

技术创新是我国海上风电产业发展的关键。一方面，应通过产学研用、国际化合作加快突破卡脖子局面。另一方面，应关注国产化设备运行稳定性，积累运行数据，通过数据分析助推技术创新，形成创新研发与示范应用良性循环。持续提升海上风电设备尤其是核心部件国产化水平和迭代升级，提升海上风电盈利能力，推进走出去步伐。

（三）动态布局海上风电全产业链

风电产业链由上游材料、中游风机装备、下游建设运营构成。随着产业的快速发展，产业链需不断提升韧性，做好强联延链补链，对产业发展起到更好的服务支撑作用。例如，海上风电安装运维船的配套能力将直接影响项目建设周期及成本，更长距离、更大水压、更高电压的海底电缆才能更好的支撑海上风电的深海化、远海化发展。另外，海上风电的智慧化属性要求物联网技术、AI技术的深度融合，相关技术发展成熟将对产业链及业态产生颠覆性改变，应结合产业需求预判技术发展趋势，理性看待技术泡沫，适应并调整产业链布局。

（四）发挥政策及标准体系指导作用

现阶段，海上风电发展迫切需要政策的引导。一是明确用海审批权限，简化流程。二是加强绿色财税金融支持政策，形成多形式多品种的绿色金融产品，吸引投资。三是完善海上风电绿电、绿证、碳交易相关的配套政策，建立海上风电发展市场机制，形成电碳协同的政策体系。另外，标准对技术型、工程型产业发展尤为重要，我国陆上风电已建立了完善的技术标准体系，海上风电技术更加多元复杂，但标准的数量严重不足，应尽快完善国内技术标准体系，加强在国际标准中的话语权。

（五）关注全生命周期低碳友好

海上风电是清洁电能，从全生命周期碳足迹评价角度出发，设备运输安装船、运维船的使用仍会产生一定的碳排放，应利用产业链条优势，加速海上风电用船氢能、甲醇、氨能等绿色燃料替代。另外，高度重视海上生态保护，建设海洋监测平台，进一步监测研判海上风电项目不同环节的噪声、光影、电磁、废弃物等对海洋环境及海洋生物的影响，以及对海上航道的影响，并采取对应措施将影响降到最低，并助力海洋经济绿色发展。

我国海上风电已具备一定的技术及产业发展基础，必须客观认识我国海上风电发展必要性和目前所处发展阶段，合理规划，坚持生态优先，突出其绿色能源属性，加快科技创新，完善政策体系及标准体系，加强国际合作，不断提升经济性，快速形成竞争优势，实现海上风电高质量发展。（转自：新华网思客微信公众号）