海上风电发展趋势前瞻

海上风电发展趋势前瞻

8月16日-18日，2017海上风电领袖峰会召开之际，海上风电再次成为新能源行业关注的焦点。

根据最新数据显示，风能发电仅次于水力发电占到全球可再生资源发电量的16%。在全球高度关注发展低碳经济的语境下，海上风电有成为改变游戏规则的可再生能源电力的潜质。在人口密集的沿海地区，可以快速地建立起吉瓦级的海上风电场，这也使得海上风电可以成为通过经济有效的方式来减少能源生产环节碳排放的重要技术之一。

中国海上风电势头猛

我国拥有发展海上风电的天然优势，海岸线长达1.8万公里，可利用海域面积300多万平方公里，海上风能资源丰富。海上风电是我国风电未来的发展方向。

2016年，我国陆上风电新增装机容量有所回落，而海上风电装机实现大幅度增长。根据中国风能协会的统计，2016年，我国海上风电新增装机154台，容量达到59万千瓦，比上年增长64%，累计装机量达到163万千瓦，排名世界前列。而我国陆地风电主要位于我国西北部，当地消纳能力有限，对外输送有赖于特高压输电线路建设的现状。

更重要的是，海上风电是我国“一带一路”倡议及“十三五”新能源规划的重点产业，是推动沿海经济发达地区能源转型的重要手段。

早在2016年11月，国家能源局印发的《风电发展“十三五”规划》就提出，到2020年，风电累计并网装机容量确保达到2.1亿千瓦以上，其中海上风电并网装机容量达到500万千瓦以上。今年5月4日，国家发改委联合国家能源局印发《全国海洋经济发展“十三五”规划》，提出应因地制宜、合理布局海上风电产业，鼓励在深远海建设离岸式海上风电场，调整风电并网政策，健全海上风电产业技术标准体系和用海标准。随着系列政策的出台落地、经验的积累和经济性的凸显，我国海上风电将持续推进，有望在“十三五”期间迎来黄金时代。

根据2017年最新的统计数据，中国在建与已投产的海上风电累计已占到全球总量的17.95%，稳居世界第三位，同时，从中国海上风电新增趋势来看，其增长势头强劲，与世界第二位丹麦的差距也在不断缩小。

海上风电仍面临挑战

不过，尽管迎来了较好的政策环境和市场机遇，我国海上风电发展仍面临诸多挑战。

其一，面临成本较高的问题。据国网能源研究院统计，海上风电的平均投资成本约为陆上风电的2.8倍。2015年，中国海上风电的平均投资成本约为2400美元/千瓦(折合人民币14743元/千瓦)。另据彭博财经数据统计，中国现有大部分海上风电项目的成本约为0.16美元/千瓦时至0.23美元/千瓦时(折合人民币0.98元/千瓦时至1.41元/千瓦时)，远高于煤电、气电和陆上风电的成本，也高于国家发改委规定的海上风电上网电价。

其二，面临技术风险。海上风电机组的单机容量更大，对风电机组防腐蚀等要求更为严格，质量问题尤为重要。再如，建设阶段需要更大吨位的船舶、具备建设能力的参与方数量有限、市场容量有限、设计过程复杂而漫长、行业标准缺失等。

为了迎接挑战，推动海上风电行业发展，可以从多方面入手：进一步完善支持海上风电发展的各项政策措施，确保对海上风电的支持力度，同时积极为企业开展项目建设提供便利条件。进一步加大海上风电相关的投入，通过工程实践进一步完善相关的技术方案和标准规范体系，克服技术难题等。

技术驱动海上风电发展

全球海上风电发展迅速，市场广阔。2016年全球累计海上风电产能增长2219MW，增幅18%。据全球风能理事会估计，2017年产能有望再增3GW。另外，根据市场研究机构Markets发布的报告，2017年全球海上风电市场投资约270.2亿美元，预计到2022年增长到551.1亿美元，期间复合年增长率达15.32%。

如果全球经济一直朝着无碳化的方向发展，到2030年，风电必将成为主力电源。国际可再生能源署认为，海上风电的总装机在2030年将达到100GW，但如果能够从政策层面使可再生能源在全球能源结构中的占比翻番，那么到2030年海上风电的装机规模有望进一步扩大——风电总装机将达到1990GW，其中海上风电占280GW。

在此背景下，海上风电的技术发展将呈现以下趋势：

(1)叶片制造技术以及传动系统性能的持续改善。这使得可以应用更大型的叶片，相应地提高了单机容量。目前主流在役机组的单机容量为6MW，风轮直径达到150m。运用更大型的机组，可能并不一定会在现有设计的基础上进一步降低单位兆瓦的资本成本，但却可以通过提高可靠性以及降低单位兆瓦的基座制造和吊装成本，来降低度电成本。预计到2020年左右，单机容量为10MW的海上风电机组将会投入商业化应用，而到2030年左右，单机容量为15MW的机组将可以进入市场。

(2)机组吊装的便捷化。机组吊装将会不断趋于简单。通过在港口组装和预调试机组，并在海上一次性完成吊装工作，可以大大简化原有的环节。另外一种创新，则是预先安装好机组和基座，再通过定制的运输船或者拖轮将其运到指定的机位点。这些方面的创新有助于降低吊装成本，并规避健康和安全风险。

(3)漂浮式基座的发展。漂浮式机组是另外一个将会对海上风电成本下降产生重要影响的创新环节，并有望在2020年实现商业化。应用该类型的基座，可以使海上风电开发进入到风能资源更好，水深超过50m的海域。在中等水深(30m—50m)的海域，相比于固定式基座，漂浮式基座无疑更具成本优势，因为其可以使基座设计标准化，并能够最大限度地减少海上作业。此外，安装这种基座时还可以使用造价更低的安装船。

(4)输电环节的创新。输电环节也存在诸多可以创新的方面，其中就包括减少海上高压交流基础设施。在输送离岸较远的风电场所发电力时，高压直流方式要优于高压交流方式，因为高压直流方式可以减少线损以及电缆成本。高压直流输电基础设施成本的下降，将可以为其打开新的应用市场，并将进一步提高海上风电的竞争力。

6兆瓦海上风机急于批量为什么?

毋庸置疑，海上风电已然成为风电产业的战略制高点。错过了早期海上风电的沉淀，必然要抢占海上大兆瓦的先机，但要煽动整个行业与其一起冒险，似乎与中国政府实施制造强国战略背道而驰。

2010年，我国建立首个海上风电场东海大桥风电场，7年来步履维艰。然而，近期一些设备厂家声称2018年我国将实现6MW级海上风电批量商业运行。

对此，业界欣喜者有之，疑惑者亦有之。我们不禁要问，尽管中国的海上风电站在欧洲同行的肩膀上，但是在陆上风电问题频发、多数风机设备厂商技术空心化的背景下，中国海上风电仅用7、8年的时间100多万的运行业绩，试图实现大兆瓦批量商业运行，是何原因?

海上风机可靠性是验证出来的

纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。对于海上风电来说，最重要的是业绩和批量运行后的反复迭代。

中国风能协会的数据显示，截至2016年底，我国海上风电累计装机163万千瓦。其中，上海电气累计装机最多，为94.8万千瓦;其次为远景能源，累计装机18.1万千瓦;第三是华锐风电，累计装机17万千瓦。其中4MW级海上风机占据总装机规模的60%以上，欧洲海上风电这一比例更高，4兆瓦为主的风机设备和产业链条已然成熟，而6MW级刚刚起步。

任何工业产品都具有一定的成长周期，产品技术迭代和产业链成熟需要时间，如果重新再走陆上风电的弯路，无论产业和开发商都伤不起。英国、德国等国家建立了国家级的海上风电测试平台和实验室，产品经过测试验证后再下海运行2-3年，才可以批量商业化。

弯道超车不能急于求成

风机选型的本质在于机型与风况的适合度，中国的海上风机选型当然要遵循这样的商业逻辑。据不完全统计，中国离岸70km以内的海域，除福建中南部、广东东部以外，年平均风速均在8m/s以下，而且在中国北有海冰、南有台风，地质条件复杂(淤泥、岩石)、施工设备相对滞后的背景下，虽然大兆瓦是发展的趋势，但不能一概而论、急于求成。

诚然，大兆瓦是领先的标志，也一定是未来的趋势。但海上风电大兆瓦不可以盲目参考陆上风电和其他制造业的先例，急于推进。“海上可靠性需要验证，这些设备厂家都知道。但今年以来陆上风电市场萎缩，海上市场前景可期，因此成为市场竞争的主战场。目前海上运行量经验最丰富的是上海电气、远景能源和华锐，主流机型为4兆瓦。但一些企业试图弯道超车，跳过4兆瓦，设置5兆瓦甚至更大兆瓦的市场壁垒，抢占海上市场。”一位业内资深权威人士表示，设备企业出于市场考虑各种宣传引导和承诺，与一些地方政府不谋而合，他们不会考虑产业利益。需要能源主管部门加强管理提出要求，否则日后出现任何海上风电的问题，都会影响整个行业的竞争力和发展信心。

“地方政府要求产业落地，只要落地就有资源，设备商有资源给业主就能换取市场，陆上的产业怪圈正在海上重演，忽略了海上风电高风险的特殊性。急需引起相关部门的重视。”他说。

国家能源局新能源司相关负责人曾表示，“十三五”期间，海上风电是重要的能源发展领域，但其发展不需要全面开花，不需要上规模，毕竟其中风险很大，经验积累和技术完善需要时间。真正需要的是企业明确思路，稳健前行，找到症结，明确工作目标和措施，推动海上风电进入形成健康完善的产业体系。

发展海上风电不能照搬陆上模式

能源革命的进程已呈现出逐步加快之势，绿色低碳发展趋势不可逆转，这是包括中国在内的世界各国的重要共识。可再生能源最终要代替化石能源，成为主力能源，这是包括风能在内的所有可再生能源事业从业者的光荣使命，值得我们为之不懈努力。在伟大的能源革命进程中，我国的风力发电事业从无到有，从小到大，成为了一支强大的生力军。在风能产业的发展过程中，海上风电是未来发展的重点，它代表了风能发展的最高技术水平，也是未来能源的重要来源。海上风电虽然起步较晚，但是凭借海风资源的稳定性和大发电功率的特点，近年来正在世界各地飞速发展。

据全球风能理事会(GWEC)统计，2016年全球海上风电新增装机2219MW，全球14个市场的海上风电装机容量累计为14384MW。

根据中国气象局风能资源详查初步成果，我国5至25米水深线以内近海区域、海平面以上50米高度范围内，风电可装机容量约2亿千瓦。2016年，我国海上风电新增装机容量590MW，比上年增长64%，累计装机量达到1630MW，排在全球海上风电装机榜单第三位。海上风电可发展区域主要集中在我国东部沿海地区，大力发展海上风电，不仅可以满足东部用电需求，陆上、海上风电相结合，更会加快我国绿色发电的步伐。

从风电机组制造上说，欧洲6MW海上风电机组已形成产业化能力并批量安装，8.5MW及9.5MW海上风电机组进入样机试运行阶段，12MW的海上风电机组也已经开始进设计;我国海上风电机组容量以3-4MW为主，5-6MW风电机组多处于小批试验阶段，与国外技术水平还有很大的差距。

因此，作为风能产业的发展基础，我国的风电设备制造业要顺应发展的需要，先行转强;要持续提高创新能力，在技术、质量、成本和服务上深入发展，在创造国际一流品牌上狠下功夫。在未来一定时期，我国的风电整机和零部件企业要重点突破大功率海上风电技术;并共同努力建成我国的风电机组公共检测平台，以提高我国的研发能力和水平。

具体从设备制造的角度提以下几点意见：

一、海上风电的发展一定程度上要借鉴海洋工程的技术，绝不可照搬陆上风电的做法来发展海上风电。一定要将海上风电当作风电行业的另外一个产业来对待，不论从设计、制造、安装、运维各个方面要提升到一个更高的高度。

二、海上风电必须以高可靠性、高技术成熟度来考量，杜绝设备质量问题发生，尤其是大部件的质量问题。贸然激进只会对制造企业带来毁灭性打击。把基础工作做扎实，包括整机制造、施工技术研发等领域，避免或降低因后期出现问题导致的高额维护成本。

三、进一步加大海上风电相关的投入，扎扎实实地做好技术研发，积极开展国际合作，借鉴国外海上风电的经验和技术标准，结合我国海上实际情况，制定适合我国海上风电特点的技术标准，并推动标准化进程，推动标准的落地执行。严格实行第三方机构认证，用高标准保驾护航海上风电发展。通过工程实践进一步完善相关的技术方案和标准规范体系，克服技术难题。

四、打造海上风电优质产业链。面对原材料价格上涨，电价不断下调，主机招标价格也不断走低的情况，如何确保主机的质量和性能，则需要开发商、主机企业、部件提供商齐心协力，相互支持，不断技术优化，控制成本，形成不可分割的利益共同体、事业共同体、生命共同体，并避免恶性竞争，以对行业整体利益的伤害。

五、我们发展清洁能源，是改善能源结构、保障能源安全、推进生态文明建设的重要任务。坚持绿色低碳循环发展，是建设美丽中国的基本要求。我们在提供海上风电这一清洁绿色能源的同时，更要在生产建设过程中实现绿色制造、绿色发展。

随着我国海上风电政策支持力度不断加大，研发投入的不断增加，实践经验的不断积累，必将推动海上风电全产业链技术水平的进步和成本下降。我国海上风电竞争力将不断增强，发展前景广阔。