近日，2024海上風(fēng)電現代產(chǎn)業(yè)鏈共鏈行動(dòng)大會(huì )在廣西北海召開(kāi)，全國多家風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈上中下游企業(yè)的代表齊聚大會(huì )，就海上風(fēng)電未來(lái)發(fā)展進(jìn)行了深入探討。中國海上風(fēng)電發(fā)展將迎來(lái)怎樣的趨勢?又面臨哪些挑戰?還有哪些機遇?
走向深遠海與融合發(fā)展 是高質(zhì)量開(kāi)發(fā)海洋能源的必然趨勢
2023年，中國海上風(fēng)電新增裝機容量超過(guò)718萬(wàn)千瓦，占全球市場(chǎng)份額61%，海上風(fēng)電新增裝機規模連續第六年位居全球第一。截至2024年第三季度，我國海上風(fēng)電累計并網(wǎng)容量達3910萬(wàn)千瓦，超過(guò)第2至5名國家海上風(fēng)電并網(wǎng)容量總和，持續引領(lǐng)全球海上風(fēng)電發(fā)展。
2024海上風(fēng)電現代產(chǎn)業(yè)鏈大會(huì )交流會(huì )現場(chǎng) 三峽能源供圖
從渤海灣到山東半島、長(cháng)三角一直到北部灣，中國的海上風(fēng)電可開(kāi)發(fā)量巨大。根據國家氣候中心最新數據顯示，中國海上150米高度、離岸200公里以?xún)惹宜钚∮?00米的風(fēng)能技術(shù)可開(kāi)發(fā)量約為27.8億千瓦，其中近海風(fēng)能資源技術(shù)可開(kāi)發(fā)量約15.5億千瓦，深遠海風(fēng)能資源技術(shù)可開(kāi)發(fā)量約12.3億千瓦。
《2022全球海上風(fēng)電大會(huì )倡議》提出，到“十四五”末，我國海上風(fēng)電累計裝機容量需達到1億千瓦以上，到“十五五”末，累計海上風(fēng)電裝機達2億千瓦以上(“十五五”期間，海上風(fēng)電新增裝機約1億千瓦)，到2050年累計不少于10億千瓦。
“發(fā)展海上風(fēng)電已成為國家加快經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展全面綠色轉型的重要方面，考慮到近海資源的逐漸飽和等原因，結合國家‘一帶一路’建設發(fā)出的海上合作倡議，海上風(fēng)電走向深遠海是必然趨勢。”中國可再生能源學(xué)會(huì )風(fēng)能專(zhuān)業(yè)委員會(huì )高級顧問(wèn)杜廣平指出，“目前，通過(guò)對各省中長(cháng)期規劃項目的分析可知深遠海(漂浮式)項目的比例約60%，預計在2030年以后，中國絕大部分海上風(fēng)電項目將位于領(lǐng)海線(xiàn)以外的專(zhuān)屬經(jīng)濟區海域。”
2021年國家發(fā)展改革委和能源局發(fā)布了《“十四五”可再生能源發(fā)展規劃》，最早提到深遠海海上風(fēng)電戰略。國家能源局、自然資源部、廣東發(fā)展改革委、上海發(fā)展改革委進(jìn)一步出臺了相關(guān)政策，深遠海海上風(fēng)電的政策導向更加明顯。
除了向深遠海挺進(jìn)，海洋能源的開(kāi)發(fā)利用還在向縱深發(fā)展。“立體融合開(kāi)發(fā)”讓海洋不僅僅成為提供綠色電力的“電廠(chǎng)”，還能成為“牧場(chǎng)”“水廠(chǎng)”“氫能站”等資源供給站。2019年中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于統籌推進(jìn)自然資源資產(chǎn)產(chǎn)權制度改革的指導意見(jiàn)》，要求探索海域使用權立體分層設權。國家能源局也鼓勵開(kāi)發(fā)能源島的示范探索。
“利用水上水下的資源進(jìn)行空間立體開(kāi)發(fā)的共享海域、利用海上風(fēng)電形成的多功能平臺實(shí)現結構的聯(lián)合利用、耦合不同海洋資源的生產(chǎn)時(shí)間保障能源供應并構建跨行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，這三者并不是獨立的，而是互補的。”三峽集團所屬上海院副總經(jīng)理彭亞說(shuō)。
海上綜合能源島作為深遠海探測的跳板和海上風(fēng)電融合開(kāi)發(fā)典型的場(chǎng)景，已成為構建能源互濟系統、延伸新能源產(chǎn)業(yè)鏈和建設零碳經(jīng)濟體系的重要載體。彭亞介紹，三峽上海院正在圍繞能源島開(kāi)展關(guān)鍵技術(shù)和設計方案的探索，形成四種能源島模式，下一步將針對關(guān)鍵技術(shù)發(fā)力，在選址、設計、建設、運行全生命周期環(huán)節上打造能源島的樣本方案。
依托海上風(fēng)電創(chuàng )新技術(shù)方案，明陽(yáng)智能致力于海洋綜合能源開(kāi)發(fā)模式探索，在“海上風(fēng)電+海洋牧場(chǎng)”融合發(fā)展方面逐步具備了融合方案設計能力、裝備研發(fā)設計能力和項目建設能力。明陽(yáng)智能副總裁葉凡說(shuō)：“明陽(yáng)集團正在實(shí)施‘海上風(fēng)電+氫+氨+醇’‘風(fēng)、光、儲、氫一體化’的場(chǎng)景創(chuàng )新解決方案，以減碳為目標實(shí)現綠能轉換。同時(shí)，海洋牧場(chǎng)里還有漂浮式網(wǎng)箱可以養魚(yú)。海洋將會(huì )為我們提供綠色的氫氣、電力、淡水和蛋白質(zhì)……這也是我們對未來(lái)海洋的暢想。”
融通共鏈與技術(shù)創(chuàng )新 是助推海上風(fēng)電發(fā)展的加速器
海上風(fēng)電機組包含數以千萬(wàn)計的零部件，涉及眾多的專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)家，實(shí)現產(chǎn)業(yè)鏈共鏈，可以大幅減少產(chǎn)業(yè)鏈成本，提高產(chǎn)業(yè)鏈資源利用率，在保證風(fēng)電機組安全條件的同時(shí)降低風(fēng)電機組和風(fēng)電項目成本。同時(shí)，實(shí)施共鏈行動(dòng)，還將有利于促進(jìn)風(fēng)電機組型號的規范化、額定功率、風(fēng)輪直徑和塔架高度的型譜化，促進(jìn)風(fēng)電機組零部件的標準化，提高互換性，在降低投資成本的同時(shí)降低運維成本。
三峽能源廣東陽(yáng)江沙扒海上風(fēng)電場(chǎng) 三峽能源供圖
《“十四五”可再生能源發(fā)展規劃》提出，優(yōu)化近海海上風(fēng)電布局，開(kāi)展深遠海海上風(fēng)電規劃，推動(dòng)近海規?；_(kāi)發(fā)和深遠海示范化開(kāi)發(fā)，重點(diǎn)建設山東半島、長(cháng)三角、閩南、粵東、北部灣五大海上風(fēng)電基地集群。海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈將依托產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系向基地化集群發(fā)展。
有了完整的產(chǎn)業(yè)鏈支撐，海上風(fēng)電發(fā)展還需要不斷克服技術(shù)難題，科技創(chuàng )新是驅動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展的核心。
海上風(fēng)電項目對施工精度要求高，針對海上風(fēng)電施工領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展方向，中交三航局副總工程師時(shí)蓓玲認為，面向深遠海和大容量風(fēng)機的發(fā)展趨勢，海上風(fēng)電工程施工技術(shù)的創(chuàng )新要走五條道路：一是走量化分析之路，精準把握海上作業(yè)窗口。二是走數智化施工之路，確保海上施工精準控制。三是走運裝一體化之路，集約化施工提升效率。四是走精細化勘測之路，優(yōu)化勘查技術(shù)與數據評價(jià)標準。五是走國產(chǎn)替代之路，實(shí)現關(guān)鍵設備與軟件自主可控。
從信息通信的角度來(lái)講，海上風(fēng)電要做好數據的收集和運用，離不開(kāi)通信的技術(shù)保障。中國移動(dòng)(上海)產(chǎn)業(yè)研究院副總經(jīng)理喬建設認為，從數字化的角度來(lái)看，海上風(fēng)電整體技術(shù)發(fā)展趨勢還是要推動(dòng)無(wú)人化，爭取推動(dòng)整個(gè)風(fēng)場(chǎng)向“無(wú)人值守、有人維護”推進(jìn)。“首先是對整個(gè)風(fēng)機實(shí)現多維度的整體的AI監控、視頻監控，利用不同的終端的設備并結合算法實(shí)現快速監測和風(fēng)險識別。其次是對于無(wú)人機的巡檢，通信公司要提供整體的5G網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現無(wú)人機實(shí)時(shí)數據回傳。三是在機艙內部可以利用機器人進(jìn)行無(wú)人化替代，進(jìn)一步打通技術(shù)融合和所有的數據回傳和存儲。”喬建設表示。
中國華能集團清潔能源技術(shù)研究院有限公司海上風(fēng)電技術(shù)部主任助理張波認為，加強數字化技術(shù)是未來(lái)提高運維效率的關(guān)鍵。他表示：“2021年，我們建成了自主可控的新能源智慧平臺，把全集團所有的數據和部分風(fēng)電機組的數據全部接入，建立了具備資源分析、安全分析、能效分析故障診斷等的過(guò)程管控。接下來(lái)，還將不斷提高數字化水平，建立共享平臺，與業(yè)內企業(yè)一起把好的做法形成標準和規范，共同推動(dòng)行業(yè)進(jìn)步。”
三峽集團科學(xué)技術(shù)研究院副院長(cháng)楊定華認為，人工智能技術(shù)將給未來(lái)的海上風(fēng)電發(fā)展帶來(lái)新機遇。當前，從風(fēng)機部件的設計制造、風(fēng)電場(chǎng)的規劃設計到風(fēng)電項目的施工建設、運維管理AI模型已經(jīng)全面應用到了各個(gè)環(huán)節當中。“比如我們利用人工智能技術(shù)進(jìn)行資源評估尾流計算，快速模擬尾流和阻塞效應，顯著(zhù)提高風(fēng)電場(chǎng)模擬的精度和速度，實(shí)現了風(fēng)機布局優(yōu)化和風(fēng)電場(chǎng)效益最大化。”他說(shuō)，“未來(lái)，我們倡議共建海上風(fēng)電大數據中心，建立數據要素融合流通機制，開(kāi)創(chuàng )海上風(fēng)電研發(fā)與應用的全新發(fā)展模式。構建海上風(fēng)電全生命周期數字孿生數據與技術(shù)體系，促進(jìn)海上風(fēng)電全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)更新迭代，進(jìn)一步增強海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈韌性，實(shí)現自主可控。”
完善現代產(chǎn)業(yè)鏈 讓中國海上風(fēng)電出海大有可為
2009年，國內風(fēng)機廠(chǎng)家首次出海，歷經(jīng)15年打磨，截至2024年上半年，我國整機廠(chǎng)家出售到國際市場(chǎng)的風(fēng)電機組已遍布6大洲41個(gè)國家，總裝機容量約為100萬(wàn)千瓦。
2023年，全球共有12家風(fēng)電機組制造商安裝了1120臺海上風(fēng)電機組，排名前五的制造企業(yè)有3家是中國企業(yè)，排名前十的企業(yè)中有7家是中國企業(yè)。
杜廣平表示，“當前，中國已經(jīng)成為全球最大的風(fēng)電生產(chǎn)基地，不僅擁有全球領(lǐng)先的風(fēng)電機組制造基地，還是最大的關(guān)鍵零部件產(chǎn)供中心。”
德國穩達風(fēng)電項目 (資料圖片)
與此同時(shí)，國內廠(chǎng)商憑借整體的供應鏈優(yōu)勢以及在產(chǎn)品創(chuàng )新方面取得的顯著(zhù)進(jìn)步和強大的工程能力，越來(lái)越獲得海外客戶(hù)的認可。
國際市場(chǎng)有著(zhù)格外廣闊的發(fā)展空間，但國際市場(chǎng)上更加復雜多變的風(fēng)險因素同樣給海外市場(chǎng)開(kāi)發(fā)帶來(lái)挑戰。除了融資困難、國際政治波動(dòng)、經(jīng)濟政策差異等因素外，國際風(fēng)電設計標準與國內不同，國際項目運維成本更高，這就需要整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈培養出具備更大優(yōu)勢的產(chǎn)能能力。
“在開(kāi)拓國際市場(chǎng)時(shí)，如果能充分挖掘企業(yè)間的協(xié)同效應，與產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)建立戰略合作關(guān)系，帶動(dòng)制造業(yè)產(chǎn)能提升，就能實(shí)現攜手出海，互利共贏(yíng)。”國投電力國際事業(yè)部主任杜玉寶在分享海外項目建設經(jīng)驗時(shí)表示，“我們一直認為高質(zhì)量的產(chǎn)業(yè)鏈體系能夠保障投資的資金安全，能夠確保海外投資的持續回報，隨著(zhù)中國海上風(fēng)電技術(shù)的發(fā)展，我們也希望越來(lái)越多的中國產(chǎn)業(yè)鏈元素走向海外，走得更好更遠。”(本文作者：但棣瑤 劉佳)
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