導(dǎo)讀：我國的海上風(fēng)能資源極為豐富，各沿海地區(qū)間的風(fēng)能資源差異也遠(yuǎn)比陸地要小。其中，臺灣海峽一帶的風(fēng)能資源最為豐富（6級以上），其次是廣東、廣西、海南（4-6級）。
7月28日，國家能源局召開新聞發(fā)布會，稱今年上半年我國風(fēng)電新增并網(wǎng)裝機1084萬千瓦，其中海上風(fēng)電新增裝機214.6萬千瓦，同比去年增長102.45%。部分媒體甚至已經(jīng)根據(jù)上半年的增速推算，我國的海上風(fēng)電累計裝機已超過英國，躍居全球第一。
其實在海上風(fēng)電領(lǐng)域，中國已經(jīng)連續(xù)三年拿下了新增裝機容量第一的寶座。據(jù)全球風(fēng)能理事會（GWEC）統(tǒng)計，中國截至2020年的累計裝機容量已達(dá)到9898兆瓦（下文均簡寫為MW），距第一名英國（10206MW）僅差308MW。
如果再考慮到中國當(dāng)年新增了3060MW的海風(fēng)裝機而英國僅新增了483MW，中國今年的登頂確實只是時間問題。GWEC也在今年年初表示，預(yù)計中國在2021年將超過英國，成為全球最大的海上風(fēng)電安裝市場。
但對中國而言，在新能源的裝機量上傲視世界早已不是什么新鮮事。早在2010年，中國的風(fēng)電總裝機就已經(jīng)超過了美國成為世界第一；5年后，中國又在光伏總裝機上超過了德國成功登頂。如今，隨著國家提出“構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)”，對新能源電力的討論正在從“發(fā)電”轉(zhuǎn)到“用電”。
而這，正是海上風(fēng)電的優(yōu)勢所在。
海上風(fēng)電：東南沿海地區(qū)可就地消納，穩(wěn)定性可比火電
目前，我國新能源電力的消納受時空因素的制約。
從時間上講，新能源電力波動性較大?！吨袊茉磮蟆吩龂覒?yīng)對氣候變化專家委員會委員王志軒的話稱，我國風(fēng)電出力主要集中在春冬兩季，光伏出力主要集中在夏秋兩季。隨著新能源發(fā)電比例的提升，做到實時平衡難度越來越大。
以陸上風(fēng)光為例，2018年，新疆風(fēng)電波動最長持續(xù)時間超過兩天，低于風(fēng)電裝機容量20%的低出力最長持續(xù)時間超過8天；同年，陜西電網(wǎng)低于光伏裝機容量20%的低出力最長持續(xù)時間超過4天。
相比之下，海上風(fēng)電由于不受地形、城市規(guī)劃影響，享受著更多的資源量。據(jù)《中國工程科學(xué)》2021年第1期的院士文章介紹，海上風(fēng)電年運行小時數(shù)最高可達(dá)4000小時以上，較陸上風(fēng)電年發(fā)電量多出20%~40%。業(yè)內(nèi)人士也表示，海上風(fēng)電即便是在風(fēng)量較低地區(qū)，運行時間也可以達(dá)到3000多小時。
4000小時以上的運行時間是什么概念？根據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會發(fā)布的《中國電力行業(yè)年度發(fā)展報告2021》，我國電力系統(tǒng)的壓艙石——煤電在去年的運行時間同樣是在這一區(qū)間，個別煤電大省如內(nèi)蒙古的煤電利用小時數(shù)會接近5000。
有足夠的運行時間做保障，海上風(fēng)電的波動性自然也要小于陸上風(fēng)電和光伏。關(guān)于這一點，海上風(fēng)電龍頭之一接受了觀察者網(wǎng)的采訪，該公司資本市場部總經(jīng)理潘永樂表示，海上風(fēng)電的波動性小于陸上風(fēng)電，且遠(yuǎn)小于光伏，畢竟風(fēng)電不會因為晝夜變化導(dǎo)致發(fā)電量清零，甚至晚上發(fā)的電還可能更大一些。這么一來，海上風(fēng)電的電網(wǎng)友好性無疑更加出色，電網(wǎng)方面也是比較愿意接受的。
從空間上講，我國太陽能(7.410, -0.10, -1.33%)和陸地風(fēng)能最豐富的地區(qū)多在西部，而用能集中地區(qū)多在東部沿海，這就需要建設(shè)特高壓等線路進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸送。但海上風(fēng)能不一樣，東部沿海省份可以在離岸大概30-50公里的區(qū)域直接開發(fā)本地的海上風(fēng)能，不用擔(dān)心遠(yuǎn)距離輸送問題。
發(fā)改委能源研究所發(fā)布的《中國風(fēng)電發(fā)展路線圖2050》，我國的海上風(fēng)能資源極為豐富，各沿海地區(qū)間的風(fēng)能資源差異也遠(yuǎn)比陸地要小。其中，臺灣海峽一帶的風(fēng)能資源最為豐富（6級以上），其次是廣東、廣西、海南（4-6級）。
其實，我國資源的生產(chǎn)區(qū)遠(yuǎn)離主要消費區(qū)這一情形不僅是對新能源而言，對水電、火電而言同樣如此，而海上風(fēng)電可以實現(xiàn)“就地消納”。
對于“就地消納”的優(yōu)勢，《中國能源報》援引中國工程院院士余貽鑫的話稱，“風(fēng)光”發(fā)電（指光伏和陸上風(fēng)電，觀察者網(wǎng)注）具有強烈的間歇性、多變性和不確定性，它們不能獨立向負(fù)荷地區(qū)供電。根據(jù)電力系統(tǒng)的運行原理，西部送端系統(tǒng)的風(fēng)電和光伏發(fā)電需要與當(dāng)?shù)氐幕痣姟⑺姷瘸隽煽貦C組打捆成比較平穩(wěn)的功率，再輸送給終端的電力用戶?？紤]到這些成本，就地開發(fā)與消納一度“風(fēng)光”電的全社會供電成本優(yōu)勢顯著。
余院士還指出，“風(fēng)光”就地開發(fā)與消納可以降低中東部省份的電能對外依存度，“電從身邊來”是提高電力系統(tǒng)韌性、保障供電安全的根本保證。
不僅如此，相比陸上風(fēng)電和光伏，海上風(fēng)電還不用擔(dān)心土地問題。風(fēng)電龍頭遠(yuǎn)景能源高級副總裁田慶軍認(rèn)為，海上風(fēng)電是沿海經(jīng)濟發(fā)達(dá)地區(qū)實現(xiàn)碳中和的必然選擇。未來“電從身邊來”會成為一種趨勢，長距離的“外來電”只能作為一種補充，各個省份必須重新思考如何自給自足。沿海經(jīng)濟發(fā)達(dá)地區(qū)用能體量大，土地資源稀缺，陸上風(fēng)光資源不能有效解決“雙碳”目標(biāo)，海上風(fēng)電是必然選擇。
他說，國家電網(wǎng)相關(guān)負(fù)責(zé)人透露，未來電網(wǎng)60%以上的新能源上網(wǎng)將來自中東南部，尤其是海上集中式風(fēng)電。在田慶軍看來，海上風(fēng)電具備成為新煤炭、新石油的戰(zhàn)略先決條件。
明陽智能潘永樂認(rèn)為，從自然稟賦上講，海上風(fēng)電解決了新能源原來面臨的一個瓶頸，因此它不會僅僅承擔(dān)一個救火的作用，從中長期來看，可以替代煤電承擔(dān)發(fā)電主力的角色。據(jù)他介紹，目前中國在離海岸100公里以內(nèi)的范圍內(nèi)可供開發(fā)的海上風(fēng)能資源量有200萬MW，基本可以在很大程度上替代煤電。
另外，深海范圍的海上風(fēng)電開發(fā)也已啟動。據(jù)陽江廣播電臺5月報道，由我國自主研發(fā)擁有完全知識產(chǎn)權(quán)的首臺漂浮式海上風(fēng)電機組在明陽智能陽江產(chǎn)業(yè)基地下線，這是全球第一臺抗臺風(fēng)型海上漂浮式風(fēng)機，單機功率5.5MW，風(fēng)輪直徑達(dá)到158米，每年可以為3萬戶家庭提供綠色清潔能源。
潘永樂表示，漂浮式機組可以在岸上完成組裝，無需海上和水下建造工程，直接整體托運到目標(biāo)海域，讓大規(guī)模部署海上風(fēng)電成為可能，是引領(lǐng)我國海上風(fēng)電行業(yè)走向深海的重大成果。
大型海上風(fēng)機國產(chǎn)化：成本越來越低
當(dāng)然，對于已經(jīng)在建設(shè)新型電力系統(tǒng)的中國來說，不管是看似多么美好的新能源，成本始終是一道繞不過去的坎。而海上風(fēng)電在這方面也有足夠的底氣，因為風(fēng)機正變得越來越大。
大型化是海上風(fēng)電降低成本的核心。
九方智投的研究報告解釋稱，在收入端，大容量機組意味著更大的掃風(fēng)面積和更高的輪轂高度，機組切入風(fēng)速更低，單位容量在同一位置的利用小時數(shù)更高。同時，在成本端，使用大容量機組可以大幅減少風(fēng)電場的機組臺數(shù)，從而有效降低分?jǐn)偟絾挝蝗萘康脑牧?、基礎(chǔ)、吊裝、線路和土地等投資成本，并降低后期運維和管理成本。
西部證券研報援引通用電氣的測算結(jié)果稱，按照中國海域水深25米、風(fēng)速9米/秒、規(guī)模為400MW風(fēng)電場的情況進(jìn)行估算，與安裝6MW機組相比，安裝12MW機組每千瓦可降低27.89%的造價成本。而從2007-2019年，我國海上風(fēng)電的主流機型從1.5MW提升到5-6MW，對應(yīng)的海上風(fēng)電造價從2.67萬元/千瓦下降到1.57萬元/千瓦，造價下降41%。
目前，明陽智能已經(jīng)研發(fā)出國內(nèi)功率最大的11MW海上風(fēng)機，東方電氣也研發(fā)出了10MW的風(fēng)機。
潘永樂介紹，國內(nèi)現(xiàn)在已經(jīng)具備了推廣大型風(fēng)機的條件，等到明年國家補貼取消，海上風(fēng)電進(jìn)入平價階段后，廠商出于進(jìn)一步降本的考慮也會主動去推廣更大的風(fēng)機。他還補充道，現(xiàn)在的新增招標(biāo)都是8-10MW的機器。
去年，陸上風(fēng)電率先實現(xiàn)平價，已經(jīng)把成本降到非常低的水平。據(jù)《上海證券報》報道，國投甘肅新能源與三一重能近日完成國投瓜州北大橋第七風(fēng)電場B區(qū)項目采用的是6.25MW的風(fēng)電機組，項目成本控制在4500元/千瓦以下，年等效小時數(shù)3400時左右，據(jù)此測算等效小時平準(zhǔn)化度電成本（LCOE）為0.098元/度，有望成為我國首個度電成本低于0.1元/度的風(fēng)電項目。
海上風(fēng)電現(xiàn)階段的成本還比較高。目前，海上風(fēng)電的標(biāo)桿電價為0.85元/度，每度電享受著0.4元左右的補貼。不過，由于海上風(fēng)電的電機可以做得比陸上風(fēng)電要大得多，因此海上風(fēng)電的降價空間也要更大，未來可以追平陸上風(fēng)電的電價。
潘永樂向觀察者網(wǎng)表示，中國的海上風(fēng)電還處在一個起步的階段，正在經(jīng)歷從補貼到平價的過程。如果要追平陸上風(fēng)電價格（0.1元/度左右）的話，起碼需要每年1-2萬MW的裝機規(guī)模做支撐，這個數(shù)字相當(dāng)于去年中國新增陸地風(fēng)電裝機量的四分之一。
盡管中國去年新增的海上風(fēng)電裝機量相比這一數(shù)字還有不少差距，但這并不遙遠(yuǎn)。一方面，中國每年的新增海上風(fēng)電裝機量都在增長，2019年還是2395MW，2020年已經(jīng)到了3060MW，而風(fēng)機的大型化還在加速這一過程。
另一方面，中國現(xiàn)有的海上風(fēng)電裝機能力其實還要受安裝船數(shù)量不足的制約，因為無論風(fēng)機的大小，安裝船一次只能裝一臺風(fēng)機。但反過來看，就算安裝船數(shù)量保持不變，只要把要安裝的風(fēng)機功率從6MW提到8MW，一年下來的新增裝機量也可以提升50%。
除了大型化，國產(chǎn)化降本也在有序推進(jìn)當(dāng)中。潘永樂稱，如果說中國風(fēng)電在幾年前還在追趕，那么到今年是可能實現(xiàn)超越的。比如我國的陸上風(fēng)電基本上已經(jīng)全部實現(xiàn)了國產(chǎn)化，海上風(fēng)電還有個別核心零部件仍在進(jìn)口，但在他看來這只是一個過程：
“因為中國的制造能力，不管在任何行業(yè)，都是這樣的一個規(guī)律，一開始模仿學(xué)習(xí)，然后逐步追趕，最后超越?！?/p>
明年“斷奶”，海上風(fēng)電進(jìn)入調(diào)整期？
不過，對于仍享受著國家補貼的海上風(fēng)電而言，明年的“斷奶”是一場大考。
2020年1月3日，國家財政部組織召開了一次可再生能源領(lǐng)域的通氣會，宣布2021年之后將取消海上風(fēng)電國家補貼，大大超出了業(yè)界對海上風(fēng)電平價的預(yù)計。
田慶軍認(rèn)為，3-5年內(nèi)中國所有海域基本都可以實現(xiàn)平價，到十四五末部分地區(qū)度電成本可以做到3毛錢；潘永樂也表示，現(xiàn)在輿論主要是2-3年實現(xiàn)平價，但停補后明年就要做平價了，所以他們只能以最快的速度做到平價，展現(xiàn)企業(yè)的核心競爭力；中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專業(yè)委員會秘書長秦海巖甚至說道，2022-2023年，中國海上風(fēng)電將迎來最困難時期。
那么，海上風(fēng)電會在迎來“斷崖式”的調(diào)整期嗎？
潘永樂認(rèn)為，取消補貼不會對海上風(fēng)電的裝機增長產(chǎn)生太大影響，業(yè)界強調(diào)“調(diào)整期”，也有希望政府能盡快出臺其他有利政策的意思在里面。
他以陸上風(fēng)電為例，稱今年是陸上風(fēng)電的平價第一年，盡管宣布停補的時候也有過不少關(guān)于風(fēng)電要進(jìn)入“調(diào)整期”的焦慮，但從數(shù)據(jù)上看，今年不管是新增的招標(biāo)規(guī)模還是并網(wǎng)數(shù)量、建設(shè)口徑，都是在去年高位的基礎(chǔ)上繼續(xù)增長。
比如今年上半年陸地風(fēng)電新增招標(biāo)量就超過了3萬MW，相比去年有了很大增長，同陸上風(fēng)電搶裝潮的2019年全年規(guī)模相當(dāng)；新增并網(wǎng)達(dá)到1萬多MW，比去年同期增長了4千多MW。鑒于這些數(shù)據(jù)，以及他們所掌握的情況，明陽智能對于明年的海上風(fēng)電裝機量保持樂觀。
同為綠電，海上風(fēng)電制氫前景如何？
由于目前氫能以及燃料電池車的熱度再次升溫，以及明陽集團董事長張傳衛(wèi)曾在做客央視時多次提及了海上風(fēng)電制氫的前景，有著臨近市場無需長途運輸這一優(yōu)勢的海上風(fēng)電的制氫前景同樣受到關(guān)注。
對此潘永樂表示，他們認(rèn)為氫是作為一種儲能形態(tài)出現(xiàn)的。等到未來可再生能源裝機規(guī)模越來越大的時候，氫的利用一定是一種趨勢，不過在現(xiàn)階段還是一種前瞻性的布局。
另外對海上風(fēng)電而言，它最大的優(yōu)勢就是有著幾乎為零成本的海水，因此若要讓海上風(fēng)電進(jìn)軍制氫，還需要海水制氫等關(guān)鍵技術(shù)。
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