小新说
随着我国加快构建清洁低碳能源体系，风电作为清洁能源，在我国的能源结构当中，扮演着非常重要的角色。近十年内，中国实现了跨越式发展，跑出了海上风电开发建设的中国速度。小新为您分享《国资报告》2023年第7期文章《风从海上来：中央企业协同发力深远海风能》，回顾梳理中央企业发展风电的历程。
风从海上来：中央企业协同发力深远海风能
近年来，在气候变迁、低碳减排、国际局势不稳定等因素推动下，以海上风电等为代表的新能源、清洁可再生能源的开发利用提速换挡，在欧洲、亚太等区域走过从试验探索到商业化运作的阶段，逐步驶上了规模化发展的高速路。
中国不是海上风电开发利用的最早起步者，却在过去近十年内实现了跨越式发展，跑出了海上风电开发建设的中国速度。
从1991年丹麦投入运营世界首个真正意义上的海上风电场至今，英国、德国、荷兰等引领行业发展三十多年。而中国2010年才完成首座大型海上风电场——东海大桥海上风电场的装机。十余年后，中国在2021年最终完成追赶，超越全球最大海上风电装机规模的英国。
在追赶过程中，中国海上风电行业在投资规划、设计建造、装备制造、运营维护等产业链上下游，三峡集团、国家电投、华能、中广核等能源电力央企，电建、能建等建筑施工央企，中国船舶、东方电气、中国中车等装备制造央企，以国家战略规划为指引，在整体布局和各个关键环节全力布局、强力推进，不断实现相关核心技术突破，释放了行业规模化追赶的强大力量。
后发先至装机量全球第一
据全球风能理事会（以下简称“GWEC”）发布的《全球海上风电报告2022》（Global Offshore Wind Report 2022，以下简称《报告2022》），到2021年，中国连续第四年在海上风电年新增装机规模方面位居世界首位。截至发稿，该机构尚未发布2023年度报告。
面对陆上风电和光伏发电等其他新能源的竞争，我国海上风电虽后发但先至。
中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩表示，受多重因素制约， “十二五” 时期（2011年至2015年），我国海上风电发展相对缓慢， 海上风电实现装机不足100万千瓦；但是，到了“十三五”时期（2016年至2020年），则迎来了快速发展的阶段，近海海上风电进入规模化发展阶段。
2014 年被一些业内人士称为“海上风电元年”。
这年1月，国家能源局印发《关于做好海上风电建设的通知》，海上风电标杆电价制定被列为2014年重点任务；6月，国家发改委下发《关于海上风电上网电价政策的通知》，规定2017年以前投运的潮间带风电项目含税上网电价为每度0.75 元，近海风电项目含税上网电价为每度0.85元；2017年及以后投运的海上风电项目，将根据海上风电技术进步和项目建设成本变化，结合特许权招投标情况另行研究制定上网电价政策；12 月，国家能源局对外公布《全国海上风电开发建设方案（2014—2016）》，总容量1053万千瓦的44个海上风电项目列入开发建设方案。这极大推动了我国海上风电进入规模化的快速发展阶段。
这一时期，央企不断累积技术创新，突破关键核心技术，为此后的海上风电高速发展打下了坚实的技术基础。例如，中国海装首台5MW海上风电机组装机运行，这个拥有20余项国家专利技术的机组成为国内首个通过型式认证和低穿测试的海上风电机组。
2022 年被称为中国海上风电平价元年。
这一年开始，海上风电项目不再享受国家补贴。2020 年 ，财政部、国家发改委、国家能源局联合印发《关于促进非水可再生能源 发电健康发展的若干意见》，这意味着2021 年 12 月 31 日之后，海上风电的国家补贴将全面退出。这既开启了2022年为起始的海上风电平价时代，又引发了2021年海上风电的抢装潮，使中国2021年新增海上风电装机规模出现井喷式增长。相关数据显示，2021年中国海上风电新增装机容量近1700万千瓦，累计装机容量达到2639万千瓦，超越英国，跃居世界首位。
中国海上风电装机容量变化情况 资料来源：国家能源局
据中国可再生能源学会风能专业委员会（以下简称“CWEA”）发布的《2022年中国风电吊装容量统计简报》，截至2022年底，海上风电开发企业共37家，比2021年增加6家，其中累计装机容量达到100万千瓦以上的共6家，分别为三峡集团、华能集团、国电投、国能投、中广核和粤电，这6家企业海上风电累计装机容量占全部海上风电累计装机容量的70.1%。
据中国石油规划总院高级工程师杜剑强等人的研究，2022年，中国共有 10 家风电开发商启动了海上风电项目招标，中广核、三峡集团、国家能源集团、中国华能、国家电投等5家企业的招标量排名靠前。其中，中广核的风机采购量最大，达到2954兆瓦，其余4家也均超过1700兆瓦。这 5 家企业的市场占有率合计接近 80%。
风机大型化降本提效
自2022年中央财政退出对海上风电的财政补贴后，海上风电进入平价时代，山东、广东、浙江、上海等沿海地区接棒，出台地方财政补贴政策，继续为海上风电发展提供窗口期。但是，从更长远发展看，海上风电项目实现平价开发，依然要从整个产业链入手降本增效。
“风电作为未来我国的主要电力能源形式之一，其度电成本将直接影响全社会用电成本， 通过技术手段进一步降低风力发电的度电成本已成为全行业面临的重要挑战。”中国节能所属中节能风力发电股份有限公司相关负责人表示。
海上风电虽然较陆地风电有着诸多优势和巨大潜力，但是相关统计数据显示，目前海上风电的成本仍然远远高于陆地风电，从设备制造到建筑施工再到运维输电等多方面都拉高了其度电成本。
近年，随着我国技术创新的不断突破，海上风电价格也在逐步下降。据CWEA统计，当前中国海上风电项目的平均度电成本已经下降到每度电0.33元左右。
其中，风机大型化是整个行业技术创新和制造升级的一个主攻方向，相关成绩进展可圈可点。据GWEC《报告2022》，过去十年，到2020年，风力发电机组旋翼直径越来越长，达到163米，增长了近50%；同时，风机单机容量平均达到了8MW，增长了138%。
业内人士表示，风机大型化对于大幅度降低海上风电设备的生产、安装、运输和运维等成本费用具有重要意义。
在风机大型化过程中，中国船舶、东方电气、中国中车等风电装备制造央企不断取得新进展新成就。
东方电气与中国工程院院士谢和平团队联合研制的全球首套与可再生能源相结合的漂浮式海上制氢平台“东福一号”
2019年，东方电气与三峡集团成功研制出10兆瓦等级海上风力发电机组，刷新了当时我国海上风电机组单机容量新纪录。2022年2月，东方电气自主研制、拥有完全自主知识产权的13兆瓦抗台风型海上风电机组在福建三峡海上风电产业园顺利下线。据了解，2023年，东方电气集团自主研制、长达126米的风机叶片成功下线，与该叶片配套的单机容量更大、技术更先进的海上风电机组也即将面世。
“大型化是海上风电规模化发展的必由之路。”中国海装市场总监张海亚说，海上风电机组作为系统集成技术，如何在引领大型化发展的同时，平衡成本、可靠性之间的关系，研制出市场需要的产品，是当下整机制造企业需要解决的问题。
自2008年深耕海上风电以来，中国船舶所属中国海装努力引领国内风电行业大功率、长叶片风电机组的大型化发展方向。2023年初，中国海装自主研制的H260-18MW海上风电机组在山东省东营经济开发区海上风电产业园研制成功。该风电机组，叶轮扫风面积约5.3万平方米，相当于7个标准足球场的面积。在满发风速下，每转动一圈可发44.8度电，单台机组每年可输出超过7400万度清洁电能，可满足4万户三口之家一年的用电量。
对于风电场建设而言，大型海上风电机组在相同条件下发电效益更高，可以有效节约用海面积、降低机位点数量，进而降低海上风电场施工成本。据中国海装介绍，以100万千瓦项目为例，安装16MW机组，机位点数量63个，安装18MW机组，机位点数量可减少约13%，降低基础造价达上亿元，经济性十分可观。
2022年11月，中国中车海上风电机组在江苏省射阳县正式下线。该机组实现了功率等级8~12MW的全覆盖，叶轮直径达到225米，其扫风面积约4万平方米，相当于约5.6个标准足球场。
2023年6月，中国中车自主研制的20MW半直驱永磁风力发电机成功下线，标志着我国大功率海上风力发电机自主研制能力又上了一个台阶，实现了20MW级以上风力发电机整机和部件关键技术的新突破。
挺进深远海趋势明显
目前，中国海上风电的开发主要集中在近海区域，平均离岸距离不到20千米、平均水深不到10米，在离岸距离30千米或水深30米以上建设的风电场相对较少。近海海上风电受到航道运输、水产养殖等因素限制，而深远海范围广阔，风能资源丰富稳定优质，挺进深远海成为行业发展“呼之欲出”的趋势。
“海上风电由近海走向远海是必然的趋势，为了支撑深远海海上风电发展，必须做好数据积累，加强关键技术研发。”秦海岩表示。
在这方面，《“十四五”可再生能源发展规划》提出，优化近海海上风电布局，开展深远海海上风电规划，推动近海规模化开发和深远海示范化开发，重点建设山东半岛、长三角、闽南、粤东、北部湾五大海上风电基地集群。
在海上风电向深远海挺进的趋势下，漂浮式风电项目成为必然选择。
2022年12月，中国电建投资开发的规模巨大的商业化漂浮式海上风电项目——海南万宁漂浮式海上风电项目举行了开工仪式。据介绍，这是中国首个规模化深远海海上风电项目，也是全球规模最大的商业化漂浮式海上风电项目。
中电建新能源集团股份有限公司副董事长李岳军介绍，该项目规划总装机容量100万千瓦。一期建设规模为12台单机容量16兆瓦以上的风机，装机规模为20万千瓦，2025年底全部建成并网；二期工程装机容量80万千瓦，计划于2027年底全部投产。
中国海装的H23X平价海上风电机组
在深远海风电装备研发制造方面，中国海油的“海油观澜号”、三峡集团的“三峡引领号”、中国海装的“扶摇号”等漂浮式风电项目持续创新突破。
2021年7月，三峡集团所属中国三峡新能源（集团）股份有限公司投资建设的漂浮式海上风电平台，搭载全球首台抗台风型漂浮式海上风电机组，组成“三峡引领号”，在广东阳江海上风电场顺利安装。
2022年8月，深远海浮式风电装备“扶摇号”落户湛江徐闻罗斗沙海域。“扶摇号”由中国船舶所属中国海装牵头研制，它的诞生填补了我国平均水深65米以上深远海域浮式风电装备研制及应用的空白。
中国海装党委书记、董事长王满昌表示，中国海装积极承担《海上浮式风电装备研制》国家重点项目，历时两年多时间，牵头20余家优势企业，持续推进关键核心技术攻关，顺利完成了深远海浮式风电装备——“扶摇号”的设计制造。
2023年5月，深远海浮式风电平台“海油观澜号”成功并入文昌油田群电网。这是我国首次实现深远海浮式风电平台直接为海上油气田群供电，标志着我国深远海风电关键技术取得重大进展。
据介绍，“海油观澜号”距离海南省文昌市136公里的海域，装机容量7.25兆瓦，由9根锚链系泊固定在水深120米的海域。
一体化融合发展立体开发
海上风电从2022年起步入平价时代，进一步推动海上风电规模化发展不止步于降低成本，如何提高效益也是增强海上风电竞争力的重要思路。与此同时，相关技术和商业模式逐渐成熟，“风光同场”“海上风电+海洋牧场”等融合发展成为海上风电开发主要趋势之一。
2022年7月，山东省印发《山东省海上光伏建设工程行动方案》，提出积极稳妥推动漂浮式海上光伏发展，重点结合海上风电规划建设，创新打造“风光同场”一体化开发模式，逐步扩大漂浮式光伏建设规模，并推动其向深远海海域发展。
与之相呼应，2022年10月，国家电投山东半岛南3号海上风电场20兆瓦深远海漂浮式光伏500千瓦实证项目成功发电。该项目位于山东省海阳市南侧海域，离岸30千米，水深30米，其发出的清洁电能汇流到逆变器后送至同场运行的半岛南3号风机平台，后续将通过海上升压站送出至电网。
2023年3月，国家能源集团所属龙源电力依托集团公司科技项目“漂浮式海上风电关键技术研发与工程示范”研发的漂浮式风渔融合平台设计，获中国船级社原则性批准（AIP）证书。
据了解，国家能源集团突破常规风电开发模式，采用“水上发电、水下养鱼”创新理念，将漂浮式风电开发与深远海渔业养殖技术融合，力争实现“平台结构、海洋空间、运营功能”多空间多层次共用。未来，该项目拟建于福建南日岛国家级海洋牧场示范区。
打造“海上风电＋海洋牧场”一体化发展模式，央企探索海上风电场融合发展，开辟“蓝色粮仓”。在中广核新能源公司已建成的平潭大练海上风电场Cll机位附近，中广核通过在试验风电场投放缩略型深远海养殖装备——金属养殖网箱，以试验养殖石斑鱼、鲷科类作为研究对象，开展风电场各类环境下对鱼类不同影响的技术研究，形成在特定环境下鱼类养殖的整体技术方案。
据悉，该项目试验已具备进一步推广示范的可行性，未来有望实现“水下产出绿色产品、水上产出清洁能源、水面休闲观光旅游”的融合发展。
海水直接制氢海试成功备受瞩目，推动了海上风电场的融合创新和融合发展。2023年6月，东方电气与中国工程院院士谢和平团队联合开展的全球首次海上风电无淡化海水原位直接电解制氢技术海上中试，在福建兴化湾海上风电场获得成功。从融合发展角度来看，其重要意义之一就在于首次实现了海上风电可再生能源和海水直接制氢的一体化技术体系，为将来海上风电场的新能源融合发展打下了坚实基础。
据研制团队介绍，最重要的是海水直接制氢具有明显的低成本优势，可以省去海水淡化、海水输运等环节。将取之不尽的海水资源直接制氢，并结合海上风电技术，将改变未来全球的能源开发路径。记者了解到，未来，除了海水，此项目的原理和技术还可应用于油田采油废水、工业废水、火电厂废水、城市生活废水等非淡水直接电解制氢，应用广泛，市场潜力巨大，值得期待。（《国资报告》记者潘伟）
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