中國儲能網訊：在全球能源綠色轉型的過程中，風電產業(yè)的重要性逐漸凸顯出來。而伴隨陸地資源開發(fā)逐漸接近飽和，海上風電將成為全球風電產業(yè)發(fā)展的絕對重點。
目前，中國海上風電產業(yè)在規(guī)模上已經躍居全球第一，整個產業(yè)在雙碳政策的刺激下，還將迎來迅猛的發(fā)展。中國工程院課題組認為，海上風電產業(yè)前景廣大，但中國的整體行業(yè)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(fā)展戰(zhàn)略研究”的重大咨詢研究項目，希望能系統(tǒng)地分析國內外產業(yè)現狀，為中國海上風電產業(yè)未來的發(fā)展戰(zhàn)略和路徑規(guī)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(yè)多年發(fā)展的成果、在雙碳目標下產業(yè)未來發(fā)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(fā)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(yè)備受關注。這其中，風電尤其是海上風電產業(yè)發(fā)展迅速，并從近海走向深遠海，規(guī)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(fā)展。
作為海上風電最早發(fā)展的地區(qū)，歐洲仍是全球風能資源利用最為充分的地區(qū)，在風電產業(yè)的技術研發(fā)、應用以及裝備制造方面一直保持領先優(yōu)勢。
全球風能理事會（GWEC）發(fā)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(guī)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(guī)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(tǒng)、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(yè)，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(yè)化以及工業(yè)化繼續(xù)取得進展等因素，海上風電還將繼續(xù)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(yè)短板明顯
歷經多年發(fā)展，中國已經成為全球風電大國，海上風電產業(yè)在規(guī)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(tǒng)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(yè)鏈，在江蘇大豐、廣東陽江、福建福清等地建立了風電產業(yè)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(fā)、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(yè)的各個環(huán)節(jié)，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(yè)手中，而國內受技術水平限制，仍以玻璃纖維或碳?；旌瞎に?。
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(tǒng)、高壓交流海纜等設備，國內也仍在持續(xù)攻關。而風電專用的設計軟件，基本都來自于美、德等國，開發(fā)難度大、缺乏運行數據驗證，屬于中國風電產業(yè)發(fā)展的“卡脖子”技術。
湯廣福院士建議，要大力推進風電產業(yè)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(fā)的風電設計軟件和公共測試平臺，積極探索海上風電發(fā)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(yè)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(guī)范體系缺乏、設備先進性不足、從業(yè)人員經驗缺乏等問題。
萬億市場面臨“平價”挑戰(zhàn)
海上風電投資規(guī)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(yè)的帶動效應，將帶動超過萬億級別的海洋產業(yè)集群發(fā)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(fā)展與研究，成為地區(qū)高質量發(fā)展的重要推動力和經濟增長極。
而從推動產業(yè)發(fā)展的角度來看，如何填補產業(yè)鏈中缺失的部分，優(yōu)化產業(yè)鏈布局避免重復建設，加快推動關鍵技術的研發(fā)突破，都還考驗著政府、企業(yè)和產業(yè)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(yè)何時才能快速降本實現較高的投資回報率，是行業(yè)內外都在關注的議題。業(yè)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(qū)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(yè)鏈條、全成本的角度來看，中國風電產業(yè)仍有較大的降本空間；從現階段產業(yè)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(jié)省、海洋資源的開發(fā)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?！眲⒓樵菏勘硎?。
（作者：彭強 編輯：張偉賢）
