國內外海上風電發展現狀研究

2017-10-11 10:37:23 《中國華能》　點擊量：評論 (0)

當前，海上風電已成為全球風電發展的研究熱點，世界各國都把海上風電作為可再生能源發展的重要方向，我國也將其劃入戰略性新興產業的重要組成部分。一、全球海上風電發展現狀根據全球風能協會(GWEC)年度風電統計

(二)我國海上風電發展現狀

根據中國可再生能源學會風能專業委員會(CWEA)數據，截至2016年底，我國已建成海上風電累計裝機容量162萬千瓦。2009年，東海大橋海上示范風電場率先建成投產，之后的3年里，江蘇如東30兆瓦和150兆瓦潮間帶試驗、示范風電場及其擴建工程將陸續開工建成。2012年底我國海上風電場累計裝機接近40萬千瓦;受海域使用推進緩慢等因素影響，2013 年海上風電發展明顯放緩;2014年，我國海上風電新增并網容量約20萬千瓦，全部位于江蘇省;2015年我國海上風電新增裝機容量為36萬千瓦，主要分布在江蘇省和福建省。2016 年中國海上風電新增裝機154臺，容量達到59萬千瓦，同比增長64%。我國海上風電占全國風電總裝機容量的比重由2011年的0.42%上升至2016年的0.96%。2011～2016年我國海上風電累計裝機容量及占比如圖2所示。

隨著海上風電場規劃規模的不斷擴大，各主要風電機組整機制造廠都積極投入大功率海上風電機組的研發工作，并在沿海地區進行安裝調試。從海上風電機組設備來看，風電機組單機容量趨于大型化，新型大功率風力發電機正在逐步取代由陸上機組過渡而來的中小型風力發電機。目前，我國國內設備廠商單機容量最大的是6兆瓦級海上風電機組，主要為聯合動力、明陽風電、遠景能源和金風科技的產品。

截至2016年底，在所有吊裝的海上風電機組中，單機容量為4兆瓦機組最多，累計裝機容量達到74萬千瓦，占海上裝機容量的45.5%，其次是3兆瓦裝機，容量占比為14%。海上風電機組供應商共10家，其中累計裝機容量達到15萬千瓦以上的機組制造商有上海電氣、遠景能源、華銳風電、金風科技，這4家企業海上風電機組裝機量占海上風電裝機總量的90.1%，上海電氣以58.3%的占比拔得海上風電機組供應量頭籌。

(三)我國海上風電發展規劃

根據《風電發展“十三五”規劃》，“十三五”期間將積極穩妥推進海上風電建設，重點推動江蘇、浙江、福建、廣東等省的海上風電建設，到2020年四省海上風電開工建設規模均達到百萬千瓦以上;積極推動天津、河北、上海、海南等省(市)的海上風電建設;探索性推進遼寧、山東、廣西等省(區)的海上風電項目。到2020年，全國海上風電開工建設規模達到1000萬千瓦，力爭累計并網容量達到500萬千瓦以上。詳細情況見表2。

從布局區域上看，江蘇省海上風電項目主要集中在如東縣、大豐市、濱海縣和響水縣等海域;浙江省海上風電項目則集中在杭州灣海域;福建省海上風電主要集中在莆田市、福清市和平潭縣等近海海域;廣東省集中在珠海市、陽江市和汕尾市等近海海域;天津市海上風電主要集中在濱海新區海域;河北省海上風電項目集中在樂亭縣、海港區、曹妃甸區等近海海域。

三、我國海上風電發展前景

(一)行業前景廣闊

目前我國海上風電開發已經進入了規模化、商業化發展階段。我國海上風能資源豐富，根據全國普查成果，我國5～25米水深、50米高度海上風電開發潛力約2億千瓦;5～50米水深、70米高度海上風電開發潛力約5億千瓦。根據各省海上風電規劃，全國海上風電規劃總量超過8000萬千瓦，重點布局分布在江蘇、浙江、福建、廣東等省市，行業開發前景廣闊。

(二)近海規模化、遠海示范化

目前我國海上風電場的建設主要集中在淺海海域，且呈現由近海到遠海、由淺水到深水、由小規模示范到大規模集中開發的特點。為獲取更多的海上風能資源，海上風電項目將逐漸向深海、遠海方向發展。隨著場址離岸越來越遠，在海上風電機組基礎和送出工程成本等方面將逐步增大，另外對運維服務要求也更高，運維成本也會隨之增大，故深海、遠海的海上風電項目在經濟性上仍存在較大風險，需要柔性直流輸電技術、漂浮式基礎、海上移動運維基地的快速發展，為我國遠海風電的開發提供必要支撐。

(三)機組逐步國產化、大型化

華銳、金風、湘電等一批整機制造廠家都致力于海上機組的研發工作，海上風機機組基本已經實現國產化。近年來，海上風電發展緩慢，一定程度上也影響了整機制造廠家的積極性。目前，我國大部分整機制造廠家研發的海上機組都沒有長時間、大批量的運行經驗，基本處于機組設計研發、樣機試運行階段。從陸上風電的發展歷程可以看出，在巨大市場需求的帶動下，海上機組也將逐步實現國產化。

由于海上施工條件惡劣，單臺機組的基礎施工和吊裝費用遠遠大于陸上機組的施工費用，大容量機組雖然在單機基礎施工及吊裝上的投資較高，但由于數量少，在降低風電場總投資上具有一定優勢，因此，各整機制造廠家均致力于海上大容量機組的研發。目前國內研發最大單機容量已經達到6兆瓦，其中聯合動力6兆瓦機組已經在山東濰坊試運行，明陽6兆瓦機組已在江蘇海上試運行，金風研發的6兆瓦直驅機組也已在江蘇大豐陸上試運行。

(四)運維市場增長速度快

海上風電場的運維內容主要包括風電機組、塔筒及基礎、升壓站、海纜等設備的預防性維護、故障維護和定檢維護，是海上風電發展十分重要的產業鏈。近年來年歐洲成為全球風電運維服務市場的大蛋糕。相比于歐洲，國內海上風電起步晚，缺乏專業的配套裝備，運維效率低、安全風險大。未來隨著海上風電裝機容量的增加，勢必帶動相關產業的快速發展。

(五)建設成本呈小幅降低趨勢

巨大的市場需求將帶動海上風電機組的迅猛發展，隨著大量海上風電機組的批量生產、吊裝、并網運行，機組和配套零部件等的價格會呈現明顯下降趨勢。隨著海上風電機組成熟度不斷提高，國內廠家競爭越來越激烈，機組價格有望在“十三五”末期下降。另外，海上升壓站、高壓海纜等價格隨著產業化程度的提高，進一步下降的趨勢明顯 ;隨著施工技術成熟、建設規模擴大化、施工船機專業化，海上風電的施工成本也將大幅降低。目前我國海上風電開發成本因離岸距離、水深、地質條件等不同，差異較大，單位千瓦投資一般在15000～19000元之間，初步估計，至2020年海上風電場開發建設成本可小幅下降。

(六)配套產業發展日趨完善

目前，我國海上風電設計更多受制于施工能力，大多是基于現有的運輸船只、打樁設備、吊裝設備等，設計一個相對經濟、可行的方案。由于我國海上風電建設尚處于起步階段，缺乏專業的施工隊伍，施工能力較弱，以至于在設計過程中優化空間較小。隨著海上風電項目的開工建設，將大大提高我國海上風電的施工能力，并逐漸形成一些專業的施工隊伍。施工能力的提高反過來又為設計優化提供了更大的空間。

根據海上風電市場的需要，未來將出現一大批以運行、維護為主專業團隊，為投資企業提供全面、專業的服務。此外，海上風電裝備標準、產品檢測和認證體系等也將逐步建立完善。毫無疑問，在海上風電項目的逐步發展過程中，海上風電設計、施工等將累積豐富的經驗，相關配套產業的發展也將日趨完善。（作者姚中原，華能技術經濟研究院）