雒德宏
(中國(guó)三峽新能源(集團(tuán))股份有限公司,北京 101100)
為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo),我國(guó)正加速推進(jìn)能源革命進(jìn)程,不斷擴(kuò)大清潔能源,風(fēng)電、光伏等新能源的規(guī)劃和建設(shè)速度正逐步加快[1]。海上風(fēng)電具有風(fēng)能資源好、運(yùn)行效率高、占地面積少、規(guī)?;_(kāi)發(fā)、技術(shù)較高端等特點(diǎn)。積極的政策環(huán)境和電力體制改革為海上風(fēng)電發(fā)展增添了新機(jī)遇與新動(dòng)力,海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)也正在從近海向深遠(yuǎn)海發(fā)展。
我國(guó)高度重視海洋經(jīng)濟(jì)建設(shè),提出要建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)。海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)是發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)的重要組成部分,截至2021年底,我國(guó)海上風(fēng)電總裝機(jī)超2 600萬(wàn)kW,躍居全球第一,占世界海上風(fēng)電總裝機(jī)的46%。
我國(guó)海岸線長(zhǎng)、海域面積廣,擁有發(fā)展海上風(fēng)電的天然優(yōu)勢(shì)。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,我國(guó)近海、深遠(yuǎn)海風(fēng)能資源豐富,預(yù)估可開(kāi)發(fā)潛力超30億kW。隨著海上風(fēng)電技術(shù)迭代更新,發(fā)展并利用好海上風(fēng)電對(duì)于推動(dòng)我國(guó)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型具有重要作用[2]。
現(xiàn)階段海上風(fēng)電造價(jià)仍然較高,但從2022年開(kāi)始,我國(guó)海上風(fēng)電行業(yè)將擺脫對(duì)財(cái)政補(bǔ)貼的依賴,開(kāi)始進(jìn)入平價(jià)階段。為推動(dòng)可再生能源市場(chǎng)化健康發(fā)展,仍需政府提供一定的資金支持,保障穩(wěn)定的裝機(jī)規(guī)模增長(zhǎng)。在此背景下,廣東、山東和浙江三省相繼出臺(tái)了海上風(fēng)電“省補(bǔ)”政策機(jī)制,因地制宜地制定高效的補(bǔ)貼方案[3]。
我國(guó)海上風(fēng)電正逐步向開(kāi)發(fā)規(guī)?;?、單機(jī)大型化、方案定制化、離岸遠(yuǎn)?;?、并網(wǎng)柔直化、運(yùn)維智能化、電價(jià)平價(jià)化方向邁進(jìn)[4]。海上風(fēng)電的產(chǎn)業(yè)鏈主要分為三部分,上游為初級(jí)生產(chǎn),中游為整機(jī)制造,下游為建設(shè)運(yùn)維。
區(qū)域開(kāi)發(fā)格局:截至2021年底,江蘇省海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)近1 200萬(wàn)kW,占全國(guó)海上風(fēng)電總裝機(jī)的43%;廣東省緊隨其后,海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)超650萬(wàn)kW,占比24%;位居第三位的是福建省,海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)313.87萬(wàn)kW,占比11.3%。
企業(yè)市場(chǎng)格局:海上的建設(shè)運(yùn)維難度大、投資成本高[5]。截至2021年底,參與海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)的企業(yè)達(dá)28家,其中累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)到100萬(wàn)kW以上的企業(yè)有三峽集團(tuán)、華能集團(tuán)、國(guó)家能源集團(tuán)、國(guó)家電投、中廣核等7家企業(yè),累計(jì)裝機(jī)容量約占全國(guó)總裝機(jī)的72%。
整機(jī)競(jìng)爭(zhēng)格局:我國(guó)海上風(fēng)電整機(jī)制造商共13家。截至2021年底,我國(guó)海上風(fēng)電累計(jì)吊裝容量超百萬(wàn)千瓦的整機(jī)企業(yè)有上氣、明陽(yáng)、金風(fēng)、遠(yuǎn)景、海裝和東電,六家企業(yè)海上風(fēng)電機(jī)組吊裝容量在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率超過(guò)97%。
由小到大:我國(guó)海上風(fēng)電單機(jī)容量較小,與國(guó)際相比存在一定差距。2017年,三峽集團(tuán)以先行者的探索,高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)福建三峽海上風(fēng)電國(guó)際產(chǎn)業(yè)園、福建興化灣國(guó)際化大功率樣機(jī)試驗(yàn)風(fēng)場(chǎng)。通過(guò)同臺(tái)競(jìng)技方式,綜合比選出價(jià)格合理、技術(shù)最優(yōu)的海上風(fēng)電機(jī)組,并推動(dòng)入園生產(chǎn),推動(dòng)全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,推動(dòng)了我國(guó)自主研發(fā)的海上風(fēng)電機(jī)組從10 MW到13 MW、13.6 MW再到2022年內(nèi)即將下線的亞太地區(qū)單機(jī)容量最大16 MW的技術(shù)突破,實(shí)現(xiàn)了我國(guó)海上風(fēng)電制造從跟跑到并跑再到領(lǐng)跑的跨越式發(fā)展。
由近到遠(yuǎn):如何把遠(yuǎn)距離、大容量的海上風(fēng)電輸送到陸上使用,我國(guó)一直在探索并解決這個(gè)難題。2021年12月,三峽集團(tuán)在江蘇如東成功建成了亞洲首個(gè)采用柔直輸電技術(shù)的海上風(fēng)電項(xiàng)目,組織科研攻關(guān)完成首臺(tái)套建設(shè),建成亞洲容量最大、電壓等級(jí)最高、體積最大的海上換流站和輸送距離最長(zhǎng)的直流海纜,可有效解決海上風(fēng)電場(chǎng)大規(guī)模、長(zhǎng)距離輸電難題,有效降低輸電成本,減少用海面積。
由淺到深:漂浮式風(fēng)機(jī)是開(kāi)發(fā)深遠(yuǎn)海風(fēng)電的必然趨勢(shì)和重要利器。2021年12月,三峽集團(tuán)在廣東陽(yáng)江建成我國(guó)首臺(tái)漂浮式海上風(fēng)機(jī),推動(dòng)我國(guó)在深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)中獲得重大技術(shù)突破。目前,我國(guó)海上風(fēng)電已由灘涂、潮間帶、近海、遠(yuǎn)海到深遠(yuǎn)海依次推進(jìn),已規(guī)劃的距離最遠(yuǎn)海上風(fēng)電項(xiàng)目中心離岸100 km,最深超100 m。
由高到低:在國(guó)家政策的推動(dòng)下,我國(guó)海上風(fēng)電市場(chǎng)規(guī)模急劇增長(zhǎng),逐步從示范項(xiàng)目時(shí)代邁入了平價(jià)時(shí)代。2014年,國(guó)家發(fā)展改革委員會(huì)明確海上風(fēng)電電價(jià)政策,其中,潮間帶項(xiàng)目電價(jià)為0.75元/kWh,近海項(xiàng)目電價(jià)為0.85元/kWh。2019年起,新增核準(zhǔn)項(xiàng)目均以競(jìng)配形式明確電價(jià)。2022年開(kāi)始,海上風(fēng)電全面邁入平價(jià)時(shí)代,隨著規(guī)模化開(kāi)發(fā),建設(shè)成本也逐步降低。
2022年6月,國(guó)家9部門聯(lián)合印發(fā)“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃,提出要有序推進(jìn)海上風(fēng)電基地建設(shè),推動(dòng)深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電技術(shù)創(chuàng)新和示范應(yīng)用,加快推動(dòng)海上風(fēng)電基地化、集群化開(kāi)發(fā),重點(diǎn)在山東、江蘇、福建、廣東、廣西等省份建設(shè)五個(gè)海上風(fēng)電大基地。全國(guó)11個(gè)沿海省份已將海上風(fēng)電作為“十四五”期間新能源發(fā)展的重點(diǎn)加快推進(jìn)[6]。
1)海上風(fēng)電資源最優(yōu)配置未能實(shí)現(xiàn)。我國(guó)沿海開(kāi)發(fā)海上風(fēng)電涉及多個(gè)主管部門,缺乏對(duì)海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)的頂層規(guī)劃與整體統(tǒng)籌,未來(lái)可能會(huì)面臨送出與消納的難題。隨著海上風(fēng)電項(xiàng)目開(kāi)發(fā)與建設(shè)進(jìn)度加快,海上路由等海上資源愈加緊張,亟需對(duì)海上風(fēng)電從設(shè)計(jì)到建設(shè)運(yùn)營(yíng)、從用海到用陸等全范圍統(tǒng)籌規(guī)劃。
2)深水區(qū)海上風(fēng)電關(guān)鍵核心技術(shù)有待實(shí)踐突破。國(guó)內(nèi)風(fēng)機(jī)制造廠商已具備10 MW級(jí)海上風(fēng)電整機(jī)自主研發(fā)、制造安裝能力,但主軸軸承、超長(zhǎng)碳纖葉片等關(guān)鍵零部件主要依賴進(jìn)口,關(guān)鍵核心技術(shù)和材料國(guó)產(chǎn)化持續(xù)面臨“卡脖子”難題。隨著海上風(fēng)電建設(shè)主戰(zhàn)場(chǎng)將逐步轉(zhuǎn)移至深遠(yuǎn)海域,深水導(dǎo)管架基礎(chǔ)、漂浮式基礎(chǔ)、深遠(yuǎn)海風(fēng)機(jī)安裝等新型施工技術(shù)仍面臨挑戰(zhàn)。同時(shí),在深遠(yuǎn)海送出關(guān)鍵技術(shù)方面,需攻克深遠(yuǎn)海風(fēng)電電力輸出波動(dòng)大且對(duì)柔直系統(tǒng)要求較高等技術(shù)難關(guān)。
3)海上風(fēng)電有待全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同作戰(zhàn)。政策補(bǔ)貼方面,2022年“國(guó)補(bǔ)”全面取消后,疊加全國(guó)海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)逐步走向深遠(yuǎn)海,以現(xiàn)階段的海上風(fēng)電建設(shè)造價(jià)水平難以實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)。開(kāi)發(fā)建設(shè)方面,漂浮式基礎(chǔ)、深遠(yuǎn)海風(fēng)機(jī)安裝等新型施工技術(shù)仍面臨一定技術(shù)壁壘,國(guó)內(nèi)大功率風(fēng)機(jī)的主軸軸承、超長(zhǎng)碳纖葉片等關(guān)鍵零部件主要依賴進(jìn)口,關(guān)鍵核心技術(shù)和材料國(guó)產(chǎn)化仍面臨“卡脖子”難題。安全管理方面,海上風(fēng)電項(xiàng)目受天氣、海況、臺(tái)風(fēng)等因素影響,開(kāi)發(fā)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)維護(hù)風(fēng)險(xiǎn)較大。
4)海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)受軍事等因素影響較大。部分地區(qū)的海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)建設(shè)涉及海軍、陸軍等因素影響,且地處專屬經(jīng)濟(jì)區(qū),在該區(qū)域海上風(fēng)電開(kāi)發(fā),國(guó)家層面未出臺(tái)相應(yīng)的管理辦法。同時(shí),海上風(fēng)電核準(zhǔn)權(quán)限雖已下放到省,但海域使用超700公頃的審批仍在國(guó)家部委,導(dǎo)致海上風(fēng)電規(guī)?;_(kāi)發(fā)建設(shè)進(jìn)展緩慢。此外,海上風(fēng)電項(xiàng)目審批涉及多部門,相關(guān)部門之間缺乏協(xié)調(diào)性和聯(lián)動(dòng)性,導(dǎo)致項(xiàng)目開(kāi)發(fā)時(shí)間周期長(zhǎng)、開(kāi)發(fā)成本大等問(wèn)題[7]。
1)統(tǒng)籌優(yōu)化海上風(fēng)電資源配置。一是加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)。準(zhǔn)確掌握風(fēng)能資源儲(chǔ)量、分布情況,統(tǒng)籌未來(lái)能源規(guī)劃。強(qiáng)化中央層面的統(tǒng)籌與監(jiān)管,支持沿海加快形成海上風(fēng)電集中規(guī)劃、基地化、規(guī)模化開(kāi)發(fā)態(tài)勢(shì),全面降本增效。二是組建聯(lián)合推進(jìn)工作組。各級(jí)能源主管部門成立專門機(jī)構(gòu)或工作組,負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)海上風(fēng)電業(yè)主與能源、海洋、軍事、環(huán)保等主管部門的溝通對(duì)接,協(xié)同推進(jìn)海上風(fēng)電項(xiàng)目審批和建設(shè)。三是統(tǒng)籌電網(wǎng)相關(guān)要求。統(tǒng)籌電網(wǎng)發(fā)展、電力送出和電網(wǎng)運(yùn)行影響,統(tǒng)籌規(guī)劃建設(shè)海上送電通道,采用合建共用、統(tǒng)一代建代維等模式,減少重復(fù)投資,實(shí)現(xiàn)全社會(huì)資源的最優(yōu)配置。
2)推動(dòng)海上風(fēng)電走向“全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同降本”模式。一是推動(dòng)技術(shù)產(chǎn)業(yè)進(jìn)步。鼓勵(lì)和支持國(guó)內(nèi)風(fēng)機(jī)制造企業(yè)開(kāi)展主軸承等海上風(fēng)電機(jī)組關(guān)鍵零部件國(guó)產(chǎn)化替代,盡快實(shí)現(xiàn)海上風(fēng)電機(jī)組全面國(guó)產(chǎn)化。打造可靠高效、經(jīng)濟(jì)的大規(guī)模輸送方式,開(kāi)展輕型化海上平臺(tái)、關(guān)鍵裝備等技術(shù)研究。研究低損耗換流閥及直流送出系統(tǒng)以及緊湊化海上升壓換流一體化平臺(tái)等。推動(dòng)風(fēng)電機(jī)組安裝船、打樁船以及運(yùn)維母船等海上風(fēng)電施工、運(yùn)維裝備發(fā)展,促進(jìn)傳統(tǒng)船舶制造業(yè)的轉(zhuǎn)型和升級(jí)。二是推動(dòng)海上規(guī)?;ㄔO(shè)與專業(yè)化運(yùn)維,建設(shè)專屬港口,盡可能在港口完成相關(guān)工作,減少海上作業(yè)面和作業(yè)時(shí)間,提高海上作業(yè)安全與效率,有效降低海上風(fēng)電建設(shè)周期及運(yùn)維成本。三是持續(xù)推動(dòng)降低海上風(fēng)電造價(jià),推進(jìn)海上風(fēng)電走向平價(jià),促進(jìn)海上風(fēng)電可持續(xù)發(fā)展。研究海上送出工程參考西電東送模式實(shí)行單獨(dú)核價(jià),由電網(wǎng)公司負(fù)責(zé)統(tǒng)一規(guī)劃、建設(shè)和運(yùn)維,發(fā)揮平臺(tái)作用,其成本費(fèi)用通過(guò)專項(xiàng)工程核定的電價(jià)來(lái)回收,不納入省級(jí)電網(wǎng)輸配電成本的可行性。四是發(fā)揮好政府的規(guī)劃引領(lǐng),推動(dòng)建立完善海上風(fēng)電資本、金融、保險(xiǎn)等延伸產(chǎn)業(yè)相關(guān)制度,降低開(kāi)發(fā)成本、共擔(dān)風(fēng)險(xiǎn);支撐海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)園建設(shè),推動(dòng)設(shè)備成本下降。
縱觀人類發(fā)展史,走向海洋也是我國(guó)走向深遠(yuǎn)海、發(fā)展深藍(lán)經(jīng)濟(jì)、建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)的必由之路。隨著科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展,海上風(fēng)電有望結(jié)合海上光伏、海水制氫和海洋牧場(chǎng)等新經(jīng)濟(jì)模式為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供新機(jī)遇,實(shí)現(xiàn)海洋經(jīng)濟(jì)的綜合開(kāi)發(fā)利用,加快推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型,構(gòu)建新型電力系統(tǒng),助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。