一、全球海上風(fēng)電市場概況
2022年，全球海上風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)64.3吉瓦，占全球風(fēng)電總裝機(jī)容量的7.1%，海上風(fēng)電新增裝機(jī)8.8吉瓦，同比增長16%。在亞太地區(qū)，受平價上網(wǎng)政策影響，中國海上風(fēng)電新增裝機(jī)從2021年的21吉瓦下降至2022年的5吉瓦，但仍繼續(xù)引領(lǐng)全球海上風(fēng)電的發(fā)展。在歐洲，2022年有2.5吉瓦海上風(fēng)電裝機(jī)并網(wǎng)，盡管2022年歐洲風(fēng)電裝機(jī)率是2016年以來的最低水平，但歐洲的海上風(fēng)電裝機(jī)總量達(dá)到了30吉瓦，英國海上風(fēng)電裝機(jī)占?xì)W洲的46%，進(jìn)一步鞏固了在歐洲海上風(fēng)電市場的領(lǐng)先地位，法國和意大利各自啟動了首批商業(yè)海上風(fēng)電項目。
隨著2022年亞太地區(qū)海上風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)到34吉瓦，歐洲不再是世界上最大的海上風(fēng)電市場。盡管如此，歐洲繼續(xù)在浮式風(fēng)電領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。挪威2022年新增了60兆瓦的浮式風(fēng)電，使歐洲地區(qū)的浮式風(fēng)電總裝機(jī)容量達(dá)到171兆瓦，占據(jù)全球浮式風(fēng)電市場份額的91%。亞太地區(qū)浮式風(fēng)電裝機(jī)16.7兆瓦，占全球市場份額的9%。
除歐洲和亞太地區(qū)外，截至2022年底，北美地區(qū)有42兆瓦的海上風(fēng)電裝機(jī)并網(wǎng)，占全球海上風(fēng)電裝機(jī)總量的0.1%。
圖1 截至2022年底全球海上風(fēng)電裝機(jī)占比情況
二、海上風(fēng)電相關(guān)產(chǎn)業(yè)進(jìn)展情況
01、浮式風(fēng)電
當(dāng)前，浮式風(fēng)電正在全球范圍內(nèi)快速拓展商業(yè)規(guī)模。全球風(fēng)能理事會預(yù)測，到2030年，全球?qū)⒔ǔ?0.9吉瓦浮式風(fēng)電。中國積極參與浮式風(fēng)電的研發(fā)和實踐，福建南日島4兆瓦示范項目和明陽智能16.6兆瓦Nezzy2雙機(jī)頭機(jī)組示范項目即將投入建設(shè)，同時，中國電建兩個100兆瓦PFS-1項目即將在海南萬寧上線，該項目上線后，有望成為世界上最大的海上浮式風(fēng)電場。未來兩年，法國也將成為全球最活躍的浮式風(fēng)電市場之一，3個85兆瓦的項目即將投入建設(shè)，此外，法國政府正在積極推進(jìn)完成總計2吉瓦的浮式風(fēng)電租賃合同。英國正在籌備一系列項目，包括96兆瓦的TotalEnergies/Simply Blue Erebus項目、70兆瓦的EdF/TNB Blyth示范項目、100兆瓦的CIP/Hexicon Pentland項目。韓國有14個總裝機(jī)容量超過7吉瓦的項目通過了電力企業(yè)許可（EBL）并簽訂了協(xié)議，其中13個項目位于蔚山，此外，還有11.9吉瓦的項目正在韓國海岸線附近開發(fā)建設(shè)。美國海洋能源管理局（BOEM）于2022年12月在加利福尼亞州開展了浮式風(fēng)電建設(shè)點拍賣，該州4個地點獲得了總計8.1吉瓦的租約。挪威近期開啟了在斯塔萬格附近的Utsira Nord建設(shè)1.5吉瓦浮式風(fēng)電項目的招標(biāo)程序，許可證將該項目分為3個500兆瓦的項目，每個項目可以拓展至750兆瓦。
截至目前，英國、挪威、葡萄牙、中國和日本是全球浮式風(fēng)電裝機(jī)量最大的5個市場。到2030年底，韓國有可能取代日本進(jìn)入前5名。在浮式風(fēng)電開發(fā)過程中，各國均加大港口基礎(chǔ)設(shè)施和相關(guān)供應(yīng)鏈建設(shè)，以滿足不斷增長的開發(fā)建設(shè)需求。
02、輸電系統(tǒng)和近海能源島
隨著海上風(fēng)電的加速開發(fā)，相關(guān)輸電系統(tǒng)的挑戰(zhàn)也不斷增加。在輸電和電網(wǎng)管理領(lǐng)域，公共和私人投資需要大幅提升。今年，荷蘭國有電網(wǎng)公司（TenneT）宣布授予兩個財團(tuán)11個北海海上風(fēng)電輸電合同，總價值250億美元。這些輸電項目均是為了應(yīng)對俄烏沖突后荷蘭本土的能源安全問題。2022年5月，德國、荷蘭、丹麥和比利時的國家元首共同簽署了《埃斯比約宣言》，就海上風(fēng)電開發(fā)達(dá)成協(xié)議，承諾在2030年之前建成65吉瓦海上風(fēng)力發(fā)電設(shè)施，到2050年在北海安裝1萬臺風(fēng)力渦輪機(jī)，并加速推動相關(guān)輸電設(shè)施建設(shè)。在英國，系統(tǒng)運(yùn)營商N(yùn)G-ESO正與監(jiān)管機(jī)構(gòu)Ofgem及政府合作，推動海上風(fēng)電轉(zhuǎn)向網(wǎng)狀連接，其整體網(wǎng)絡(luò)設(shè)計項目目前處于整個連接協(xié)議的第二階段。
對新的海上風(fēng)電基地及吉瓦級規(guī)模風(fēng)電場的需求推動了能源島的發(fā)展。北海目前是國際關(guān)注焦點。《埃斯比約宣言》承諾就近海能源島的開發(fā)進(jìn)行合作，丹麥和比利時兩國已經(jīng)達(dá)成了第一個雙邊協(xié)議，將在2033年前建設(shè)第一個3吉瓦的能源島并確保并網(wǎng)，并計劃在2040年前將該島的并網(wǎng)能力提升至10吉瓦?！栋Ｋ贡燃s宣言》還承諾在北海建立第二個能源島，并進(jìn)一步開展能源島選址工作。電網(wǎng)運(yùn)營商TenneT也在研究如何讓能源島的設(shè)計支持其軸輻式電網(wǎng)建設(shè)理念，讓多個海上風(fēng)電項目連接起來，共同輸出電力。長遠(yuǎn)來看，能源島的建設(shè)為power-to-X戰(zhàn)略的實現(xiàn)提供了切實可行的機(jī)會，可生產(chǎn)綠氫和其他衍生物，如氨、甲醇等。丹麥能源署（DEA）正在領(lǐng)導(dǎo)第一個能源島的建設(shè)工作，該項目模式是由私人投資者建設(shè)島嶼，完工后將50.1%的股權(quán)賣給丹麥政府，隨后，他們從丹麥輸電系統(tǒng)運(yùn)營商ENDK租賃的海上風(fēng)電輸電所用島上土地中獲得租金收入。
03、綠氫制備及其他應(yīng)用
近兩年的能源危機(jī)迫使許多國家不得不綜合考慮保障能源安全和實現(xiàn)脫碳目標(biāo)，綠氫生產(chǎn)及使用正成為實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的重要選項。綠氫在生產(chǎn)過程中不排放二氧化碳，因此非常適合應(yīng)對其他可再生能源的間歇性挑戰(zhàn)。由于成本或者技術(shù)的限制，隨著海上風(fēng)電發(fā)電量的增長，一部分電量或難以并網(wǎng)，因此將電解槽安裝在海上風(fēng)電場附近生產(chǎn)綠氫是一個可行的提議，特別是對于遠(yuǎn)離海岸的深水項目。然而，目前利用海上風(fēng)電發(fā)展綠氫依然存在基礎(chǔ)設(shè)施不足和成本高昂的問題。但隨著綠氫使用量持續(xù)增長，預(yù)計成本將會持續(xù)降低。國際能源署和國際可再生能源署預(yù)測，相對于灰氫和藍(lán)氫，2030年前是綠氫降低成本的最佳時機(jī)。
風(fēng)能轉(zhuǎn)化成綠氫可以被壓縮并儲存在罐體系統(tǒng)中，以便在需要時卸載。通過近海制氫平臺，液氫可以轉(zhuǎn)化成合成天然氣（SNG），再運(yùn)送至終端用戶。綠氫也可以通過現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)輸?shù)疥懙兀大w積計算，目前的技術(shù)最高可將20%的氫氣混合至現(xiàn)有的天然氣管道中。海上風(fēng)電場儲存的電能還可以和CCUS項目結(jié)合，制造碳中性的液體燃料，或者通過熱泵、電鍋爐產(chǎn)生熱量。
目前，眾多國家、地區(qū)都在制定綠氫發(fā)展規(guī)劃，歐洲和澳大利亞在綠氫制備方面已居領(lǐng)先地位，項目規(guī)模已達(dá)吉瓦級。歐盟在2022年設(shè)立了歐洲氫銀行（EHB），為實現(xiàn)REPowerEU計劃撥出了30億歐元的預(yù)算，目標(biāo)是每年生產(chǎn)1000萬噸綠氫。2023年4月，丹麥啟動一個power-to-X項目，以支持綠氫生產(chǎn)，丹麥能源署為100～200兆瓦電解裝置分配了12.5億丹麥克朗（1.824億美元）的總預(yù)算。預(yù)計到2030年，丹麥的電解槽裝機(jī)容量將達(dá)到7.2吉瓦。在亞洲，日本和韓國都在探索氫能的生產(chǎn)和出口，兩國重點關(guān)注氫能運(yùn)輸，以幫助建立國際供應(yīng)鏈。中國已制定2021—2035年的氫能發(fā)展中長期規(guī)劃，計劃到2025年實現(xiàn)綠氫年產(chǎn)能10萬～20萬噸，除了交通運(yùn)輸領(lǐng)域，還計劃在儲能、發(fā)電和工業(yè)等領(lǐng)域使用清潔氫。澳大利亞在2023年5月公布了總值20億澳元（12.75億美元）的可再生能源制氫計劃，澳大利亞已與韓國、日本達(dá)成協(xié)議，開始建立國際氫能供應(yīng)鏈。
三、全球海上風(fēng)電市場展望
在實現(xiàn)氣候目標(biāo)的同時確保能源安全和能源可及，三者驅(qū)動風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)進(jìn)入一個前所未有的發(fā)展新階段。盡管當(dāng)前全球性的通貨膨脹、資本成本上升、供應(yīng)鏈緊張等不利因素迫使部分風(fēng)電項目開發(fā)商終止承包合同，但從中長期來看，全球海上風(fēng)電發(fā)展仍然充滿希望。
全球風(fēng)能理事會預(yù)計，到2027年，全球海上風(fēng)電復(fù)合年均增長率為31%，到2032年，復(fù)合年均增長率為12%。預(yù)計年度新增裝機(jī)在2026年將突破30吉瓦，而到2030年將突破50吉瓦。預(yù)計未來10年（2023—2032年），全球新增海上風(fēng)電裝機(jī)容量將超過380吉瓦，到2032年末，全球海上風(fēng)電總裝機(jī)將達(dá)447吉瓦。然而，受歐洲和美國市場環(huán)境影響，預(yù)計未來10年中新增裝機(jī)中只有三分之一裝機(jī)能在2023—2027年間完成建設(shè)。
浮式風(fēng)電方面，盡管全球浮式風(fēng)電管道建設(shè)在過去1年翻了一番，全球風(fēng)能理事會還是預(yù)測，要到2030年海上浮式風(fēng)電才能實現(xiàn)商業(yè)化?？紤]到浮式風(fēng)電成本較高，且當(dāng)前全球經(jīng)濟(jì)和金融狀況面臨挑戰(zhàn)，浮式風(fēng)電發(fā)展所需的基礎(chǔ)設(shè)施和港口設(shè)施或?qū)⒊霈F(xiàn)供應(yīng)鏈瓶頸，預(yù)計2030年全球浮式風(fēng)電裝機(jī)為10.9吉瓦，比上一年預(yù)測降低42%。
來源： 中能傳媒研究院
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