在全球能源綠色轉型的過程中，風電產業的重要性逐漸凸顯出來。而伴隨陸地資源開發逐漸接近飽和，海上風電將成為全球風電產業發展的絕對重點。

 

　　目前，中國海上風電產業在規模上已經躍居全球第一，整個產業在雙碳政策的刺激下，還將迎來迅猛的發展。中國工程院課題組認為，海上風電產業前景廣大，但中國的整體行業水平，與國際頂尖水平相比仍有較大差距。

 

　　2019年底，中國工程院在北京啟動了一項名為“海上風電支撐我國能源轉型發展戰略研究”的重大咨詢研究項目，希望能系統地分析國內外產業現狀，為中國海上風電產業未來的發展戰略和路徑規劃提供理論基礎。

 

　　近日，中國工程院在北京舉辦結題評審會，向與會人員介紹了中國海上風電產業多年發展的成果、在雙碳目標下產業未來發展存在的機遇，以及與國際領先水平相比仍存在的不足。

 

　　全球海上風電迎來發展機遇期

 

　　近年來，全球主要經濟體都在探索能源轉型路徑，可再生能源產業備受關注。這其中，風電尤其是海上風電產業發展迅速，并從近海走向深遠海，規模已經達到吉瓦級別，海上風電機組也向10兆瓦以上級別發展。

 

　　作為海上風電最早發展的地區，歐洲仍是全球風能資源利用最為充分的地區，在風電產業的技術研發、應用以及裝備制造方面一直保持領先優勢。

 

　　全球風能理事會（GWEC）發布的《2021年全球海上風電報告》顯示，截至2020年底，全球海上風電裝機主要集中在東亞、西歐、北歐和美國等地。其中，英國海上風電裝機容量位居全球第一，占據全球總裝機量的28.9%；中國占比28.3%，位居第二；德國以21.9%的占比，位居全球第三。

 

　　在中國市場方面，海上風電在去年實現了規模上的超越。根據國家能源局去年12月24日公布的數據，2021年，中國海上風電裝機規模已經躍居世界第一。

 

　　從資源稟賦來看，中國擁有超過1.8萬公里的海岸線，海上風能資源豐富，可利用海域面積300多萬平方公里。在碳達峰碳中和政策的背景下，頂層設計明確構建以新能源為主體的新型電力系統、提高電網對高比例可再生能源的消納和調控能力，九大清潔能源基地、四大海上風電基地，都為國內的風電尤其是海上風電產業，打開了想象空間。

 

　　GWEC指出，在未來十年內，伴隨著全球能源脫碳趨勢的加速，加之海上風電度電成本急速下降，漂浮式風電的商業化以及工業化繼續取得進展等因素，海上風電還將繼續保持快速增長。預計未來十年，全球將新增超過235吉瓦的海上風電裝機，全球風電累計裝機容量將在2030年達到270吉瓦。

 

　　中國風電產業短板明顯

 

　　歷經多年發展，中國已經成為全球風電大國，海上風電產業在規模、裝備制造和成本方面都有了長足的進步，但在關鍵零部件的設計制造方面，相較于國外頂尖技術水平，仍有一定的差距。

 

　　中國工程院院士、新能源電力系統國家重點實驗室主任劉吉臻院士介紹稱，中國目前已經形成了較為完整的海上風電技術產業鏈，在江蘇大豐、廣東陽江、福建福清等地建立了風電產業基地，具備生產10兆瓦等級風電機組、大型變壓器、各種電壓等級的海纜能力，以及400兆瓦海上風電場的設計、研發、制造、安裝、運行等經驗。

 

　　中國工程院湯廣福院士指出，在風電產業的各個環節，中國都還存在著不同程度的短板和問題。諸如，國外海上風機葉片多采用碳纖維復合技術，但碳纖維及其工藝設備，以及高性能膠黏劑和織物等輔助原料供應掌握在德國、日本等國的企業手中，而國內受技術水平限制，仍以玻璃纖維或碳玻混合工藝。

 

　　作為核心部件的軸承，國內高端精密軸承研究起步較晚，主軸軸承的設計與制造等方面距離國外頂尖水平仍有較大差距；此外，變槳系統、高壓交流海纜等設備，國內也仍在持續攻關。而風電專用的設計軟件，基本都來自于美、德等國，開發難度大、缺乏運行數據驗證，屬于中國風電產業發展的“卡脖子”技術。

 

　　湯廣福院士建議，要大力推進風電產業關鍵原材料國產化、核心裝備設計制造自主化，鼓勵自主研發的風電設計軟件和公共測試平臺，積極探索海上風電發展的新技術。

 

　　周緒紅院士研究團隊指出，在工程建造方面，中國已經形成了較為完整的海上風電技術產業鏈，但整體水平還處于中等偏上的水平，與國際先進水平還存在明顯差距；在勘查工程、巖土工程、結構工程、施工建造和運營維護等方面，分別存在技術規范體系缺乏、設備先進性不足、從業人員經驗缺乏等問題。

 

　　萬億市場面臨“平價”挑戰

 

　　海上風電投資規模大，經濟帶動效應明顯。鄭建超院士研究成果指出，海上風電后期運維以及對其他產業的帶動效應，將帶動超過萬億級別的海洋產業集群發展，同時也將推動空氣動力學、材料科學、電力電子等學科的發展與研究，成為地區高質量發展的重要推動力和經濟增長極。

 

　　而從推動產業發展的角度來看，如何填補產業鏈中缺失的部分，優化產業鏈布局避免重復建設，加快推動關鍵技術的研發突破，都還考驗著政府、企業和產業鏈各方的智慧。

 

　　2022年是中國海上風電平價時代的第一年，產業何時才能快速降本實現較高的投資回報率，是行業內外都在關注的議題。業內此前普遍預計，海上風電的全面平價還需3-5年的時間。

 

　　中國工程院研究團隊指出，基于現有技術水平及最近風電機組投標價格等數據，按照資本收益率6%來計算，福建、廣東等資源較好的以及部分煤電標桿電價較高的地區已經具備平價建設條件，江蘇省距離平價還有1分錢的差距。

 

　　劉吉臻院士認為，當前海上風電實現全面平價上網仍有難度，但從全產業鏈條、全成本的角度來看，中國風電產業仍有較大的降本空間；從現階段產業現實來看，國家給予一定的政策支持仍是十分必要的。

 

　　“不應該僅看到海上風電的度電成本和電價，還要考慮到國土資源的節省、海洋資源的開發利用以及碳市場的潛在價值，這樣算起來，海上風電是合算的。”劉吉臻院士表示。

21世紀經濟報道記者彭強 北京報道