海上風電發展趨勢前瞻

8月16日-18日，2017海上風電領袖峰會召開之際，海上風電再次成為新能源行業關注的焦點。

根據最新數據顯示，風能發電僅次于水力發電占到全球可再生資源發電量的16%。在全球高度關注發展低碳經濟的語境下，海上風電有成為改變游戲規則的可再生能源電力的潛質。在人口密集的沿海地區，可以快速地建立起吉瓦級的海上風電場，這也使得海上風電可以成為通過經濟有效的方式來減少能源生產環節碳排放的重要技術之一。

中國海上風電勢頭猛

我國擁有發展海上風電的天然優勢，海岸線長達1.8萬公里，可利用海域面積300多萬平方公里，海上風能資源豐富。海上風電是我國風電未來的發展方向。

2016年，我國陸上風電新增裝機容量有所回落，而海上風電裝機實現大幅度增長。根據中國風能協會的統計，2016年，我國海上風電新增裝機154臺，容量達到59萬千瓦，比上年增長64%，累計裝機量達到163萬千瓦，排名世界前列。而我國陸地風電主要位于我國西北部，當地消納能力有限，對外輸送有賴于特高壓輸電線路建設的現狀。

更重要的是，海上風電是我國“一帶一路”倡議及“十三五”新能源規劃的重點產業，是推動沿海經濟發達地區能源轉型的重要手段。

早在2016年11月，國家能源局印發的《風電發展“十三五”規劃》就提出，到2020年，風電累計并網裝機容量確保達到2.1億千瓦以上，其中海上風電并網裝機容量達到500萬千瓦以上。今年5月4日，國家發改委聯合國家能源局印發《全國海洋經濟發展“十三五”規劃》，提出應因地制宜、合理布局海上風電產業，鼓勵在深遠海建設離岸式海上風電場，調整風電并網政策，健全海上風電產業技術標準體系和用海標準。隨著系列政策的出臺落地、經驗的積累和經濟性的凸顯，我國海上風電將持續推進，有望在“十三五”期間迎來黃金時代。

根據2017年最新的統計數據，中國在建與已投產的海上風電累計已占到全球總量的17.95%，穩居世界第三位，同時，從中國海上風電新增趨勢來看，其增長勢頭強勁，與世界第二位丹麥的差距也在不斷縮小。

海上風電仍面臨挑戰

不過，盡管迎來了較好的政策環境和市場機遇，我國海上風電發展仍面臨諸多挑戰。

其一，面臨成本較高的問題。據國網能源研究院統計，海上風電的平均投資成本約為陸上風電的2.8倍。2015年，中國海上風電的平均投資成本約為2400美元/千瓦(折合人民幣14743元/千瓦)。另據彭博財經數據統計，中國現有大部分海上風電項目的成本約為0.16美元/千瓦時至0.23美元/千瓦時(折合人民幣0.98元/千瓦時至1.41元/千瓦時)，遠高于煤電、氣電和陸上風電的成本，也高于國家發改委規定的海上風電上網電價。

其二，面臨技術風險。海上風電機組的單機容量更大，對風電機組防腐蝕等要求更為嚴格，質量問題尤為重要。再如，建設階段需要更大噸位的船舶、具備建設能力的參與方數量有限、市場容量有限、設計過程復雜而漫長、行業標準缺失等。

為了迎接挑戰，推動海上風電行業發展，可以從多方面入手：進一步完善支持海上風電發展的各項政策措施，確保對海上風電的支持力度，同時積極為企業開展項目建設提供便利條件。進一步加大海上風電相關的投入，通過工程實踐進一步完善相關的技術方案和標準規范體系，克服技術難題等。

技術驅動海上風電發展

全球海上風電發展迅速，市場廣闊。2016年全球累計海上風電產能增長2219MW，增幅18%。據全球風能理事會估計，2017年產能有望再增3GW。另外，根據市場研究機構Markets發布的報告，2017年全球海上風電市場投資約270.2億美元，預計到2022年增長到551.1億美元，期間復合年增長率達15.32%。

如果全球經濟一直朝著無碳化的方向發展，到2030年，風電必將成為主力電源。國際可再生能源署認為，海上風電的總裝機在2030年將達到100GW，但如果能夠從政策層面使可再生能源在全球能源結構中的占比翻番，那么到2030年海上風電的裝機規模有望進一步擴大——風電總裝機將達到1990GW，其中海上風電占280GW。

在此背景下，海上風電的技術發展將呈現以下趨勢：

(1)葉片制造技術以及傳動系統性能的持續改善。這使得可以應用更大型的葉片，相應地提高了單機容量。目前主流在役機組的單機容量為6MW，風輪直徑達到150m。運用更大型的機組，可能并不一定會在現有設計的基礎上進一步降低單位兆瓦的資本成本，但卻可以通過提高可靠性以及降低單位兆瓦的基座制造和吊裝成本，來降低度電成本。預計到2020年左右，單機容量為10MW的海上風電機組將會投入商業化應用，而到2030年左右，單機容量為15MW的機組將可以進入市場。

(2)機組吊裝的便捷化。機組吊裝將會不斷趨于簡單。通過在港口組裝和預調試機組，并在海上一次性完成吊裝工作，可以大大簡化原有的環節。另外一種創新，則是預先安裝好機組和基座，再通過定制的運輸船或者拖輪將其運到指定的機位點。這些方面的創新有助于降低吊裝成本，并規避健康和安全風險。

(3)漂浮式基座的發展。漂浮式機組是另外一個將會對海上風電成本下降產生重要影響的創新環節，并有望在2020年實現商業化。應用該類型的基座，可以使海上風電開發進入到風能資源更好，水深超過50m的海域。在中等水深(30m—50m)的海域，相比于固定式基座，漂浮式基座無疑更具成本優勢，因為其可以使基座設計標準化，并能夠最大限度地減少海上作業。此外，安裝這種基座時還可以使用造價更低的安裝船。

(4)輸電環節的創新。輸電環節也存在諸多可以創新的方面，其中就包括減少海上高壓交流基礎設施。在輸送離岸較遠的風電場所發電力時，高壓直流方式要優于高壓交流方式，因為高壓直流方式可以減少線損以及電纜成本。高壓直流輸電基礎設施成本的下降，將可以為其打開新的應用市場，并將進一步提高海上風電的競爭力。

6兆瓦海上風機急于批量為什么?

毋庸置疑，海上風電已然成為風電產業的戰略制高點。錯過了早期海上風電的沉淀，必然要搶占海上大兆瓦的先機，但要煽動整個行業與其一起冒險，似乎與中國政府實施制造強國戰略背道而馳。

2010年，我國建立首個海上風電場東海大橋風電場，7年來步履維艱。然而，近期一些設備廠家聲稱2018年我國將實現6MW級海上風電批量商業運行。

對此，業界欣喜者有之，疑惑者亦有之。我們不禁要問，盡管中國的海上風電站在歐洲同行的肩膀上，但是在陸上風電問題頻發、多數風機設備廠商技術空心化的背景下，中國海上風電僅用7、8年的時間100多萬的運行業績，試圖實現大兆瓦批量商業運行，是何原因?

海上風機可靠性是驗證出來的

紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。對于海上風電來說，最重要的是業績和批量運行后的反復迭代。

中國風能協會的數據顯示，截至2016年底，我國海上風電累計裝機163萬千瓦。其中，上海電氣累計裝機最多，為94.8萬千瓦;其次為遠景能源，累計裝機18.1萬千瓦;第三是華銳風電，累計裝機17萬千瓦。其中4MW級海上風機占據總裝機規模的60%以上，歐洲海上風電這一比例更高，4兆瓦為主的風機設備和產業鏈條已然成熟，而6MW級剛剛起步。

任何工業產品都具有一定的成長周期，產品技術迭代和產業鏈成熟需要時間，如果重新再走陸上風電的彎路，無論產業和開發商都傷不起。英國、德國等國家建立了國家級的海上風電測試平臺和實驗室，產品經過測試驗證后再下海運行2-3年，才可以批量商業化。

彎道超車不能急于求成

風機選型的本質在于機型與風況的適合度，中國的海上風機選型當然要遵循這樣的商業邏輯。據不完全統計，中國離岸70km以內的海域，除福建中南部、廣東東部以外，年平均風速均在8m/s以下，而且在中國北有海冰、南有臺風，地質條件復雜(淤泥、巖石)、施工設備相對滯后的背景下，雖然大兆瓦是發展的趨勢，但不能一概而論、急于求成。

誠然，大兆瓦是領先的標志，也一定是未來的趨勢。但海上風電大兆瓦不可以盲目參考陸上風電和其他制造業的先例，急于推進。“海上可靠性需要驗證，這些設備廠家都知道。但今年以來陸上風電市場萎縮，海上市場前景可期，因此成為市場競爭的主戰場。目前海上運行量經驗最豐富的是上海電氣、遠景能源和華銳，主流機型為4兆瓦。但一些企業試圖彎道超車，跳過4兆瓦，設置5兆瓦甚至更大兆瓦的市場壁壘，搶占海上市場。”一位業內資深權威人士表示，設備企業出于市場考慮各種宣傳引導和承諾，與一些地方政府不謀而合，他們不會考慮產業利益。需要能源主管部門加強管理提出要求，否則日后出現任何海上風電的問題，都會影響整個行業的競爭力和發展信心。

“地方政府要求產業落地，只要落地就有資源，設備商有資源給業主就能換取市場，陸上的產業怪圈正在海上重演，忽略了海上風電高風險的特殊性。急需引起相關部門的重視。”他說。

國家能源局新能源司相關負責人曾表示，“十三五”期間，海上風電是重要的能源發展領域，但其發展不需要全面開花，不需要上規模，畢竟其中風險很大，經驗積累和技術完善需要時間。真正需要的是企業明確思路，穩健前行，找到癥結，明確工作目標和措施，推動海上風電進入形成健康完善的產業體系。

發展海上風電不能照搬陸上模式

能源革命的進程已呈現出逐步加快之勢，綠色低碳發展趨勢不可逆轉，這是包括中國在內的世界各國的重要共識。可再生能源最終要代替化石能源，成為主力能源，這是包括風能在內的所有可再生能源事業從業者的光榮使命，值得我們為之不懈努力。在偉大的能源革命進程中，我國的風力發電事業從無到有，從小到大，成為了一支強大的生力軍。在風能產業的發展過程中，海上風電是未來發展的重點，它代表了風能發展的最高技術水平，也是未來能源的重要來源。海上風電雖然起步較晚，但是憑借海風資源的穩定性和大發電功率的特點，近年來正在世界各地飛速發展。

據全球風能理事會(GWEC)統計，2016年全球海上風電新增裝機2219MW，全球14個市場的海上風電裝機容量累計為14384MW。

根據中國氣象局風能資源詳查初步成果，我國5至25米水深線以內近海區域、海平面以上50米高度范圍內，風電可裝機容量約2億千瓦。2016年，我國海上風電新增裝機容量590MW，比上年增長64%，累計裝機量達到1630MW，排在全球海上風電裝機榜單第三位。海上風電可發展區域主要集中在我國東部沿海地區，大力發展海上風電，不僅可以滿足東部用電需求，陸上、海上風電相結合，更會加快我國綠色發電的步伐。

從風電機組制造上說，歐洲6MW海上風電機組已形成產業化能力并批量安裝，8.5MW及9.5MW海上風電機組進入樣機試運行階段，12MW的海上風電機組也已經開始進設計;我國海上風電機組容量以3-4MW為主，5-6MW風電機組多處于小批試驗階段，與國外技術水平還有很大的差距。

因此，作為風能產業的發展基礎，我國的風電設備制造業要順應發展的需要，先行轉強;要持續提高創新能力，在技術、質量、成本和服務上深入發展，在創造國際一流品牌上狠下功夫。在未來一定時期，我國的風電整機和零部件企業要重點突破大功率海上風電技術;并共同努力建成我國的風電機組公共檢測平臺，以提高我國的研發能力和水平。

具體從設備制造的角度提以下幾點意見：

一、海上風電的發展一定程度上要借鑒海洋工程的技術，絕不可照搬陸上風電的做法來發展海上風電。一定要將海上風電當作風電行業的另外一個產業來對待，不論從設計、制造、安裝、運維各個方面要提升到一個更高的高度。

二、海上風電必須以高可靠性、高技術成熟度來考量，杜絕設備質量問題發生，尤其是大部件的質量問題。貿然激進只會對制造企業帶來毀滅性打擊。把基礎工作做扎實，包括整機制造、施工技術研發等領域，避免或降低因后期出現問題導致的高額維護成本。

三、進一步加大海上風電相關的投入，扎扎實實地做好技術研發，積極開展國際合作，借鑒國外海上風電的經驗和技術標準，結合我國海上實際情況，制定適合我國海上風電特點的技術標準，并推動標準化進程，推動標準的落地執行。嚴格實行第三方機構認證，用高標準保駕護航海上風電發展。通過工程實踐進一步完善相關的技術方案和標準規范體系，克服技術難題。

四、打造海上風電優質產業鏈。面對原材料價格上漲，電價不斷下調，主機招標價格也不斷走低的情況，如何確保主機的質量和性能，則需要開發商、主機企業、部件提供商齊心協力，相互支持，不斷技術優化，控制成本，形成不可分割的利益共同體、事業共同體、生命共同體，并避免惡性競爭，以對行業整體利益的傷害。

五、我們發展清潔能源，是改善能源結構、保障能源安全、推進生態文明建設的重要任務。堅持綠色低碳循環發展，是建設美麗中國的基本要求。我們在提供海上風電這一清潔綠色能源的同時，更要在生產建設過程中實現綠色制造、綠色發展。

隨著我國海上風電政策支持力度不斷加大，研發投入的不斷增加，實踐經驗的不斷積累，必將推動海上風電全產業鏈技術水平的進步和成本下降。我國海上風電競爭力將不斷增強，發展前景廣闊。