近日，2024海上風(fēng)電現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)鏈共鏈行動大會在廣西北海召開，全國多家風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈上中下游企業(yè)的代表齊聚大會，就海上風(fēng)電未來發(fā)展進行了深入探討。中國海上風(fēng)電發(fā)展將迎來怎樣的趨勢?又面臨哪些挑戰(zhàn)?還有哪些機遇?
走向深遠海與融合發(fā)展 是高質(zhì)量開發(fā)海洋能源的必然趨勢
2023年，中國海上風(fēng)電新增裝機容量超過718萬千瓦，占全球市場份額61%，海上風(fēng)電新增裝機規(guī)模連續(xù)第六年位居全球第一。截至2024年第三季度，我國海上風(fēng)電累計并網(wǎng)容量達3910萬千瓦，超過第2至5名國家海上風(fēng)電并網(wǎng)容量總和，持續(xù)引領(lǐng)全球海上風(fēng)電發(fā)展。
2024海上風(fēng)電現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)鏈大會交流會現(xiàn)場 三峽能源供圖
從渤海灣到山東半島、長三角一直到北部灣，中國的海上風(fēng)電可開發(fā)量巨大。根據(jù)國家氣候中心最新數(shù)據(jù)顯示，中國海上150米高度、離岸200公里以內(nèi)且水深小于100米的風(fēng)能技術(shù)可開發(fā)量約為27.8億千瓦，其中近海風(fēng)能資源技術(shù)可開發(fā)量約15.5億千瓦，深遠海風(fēng)能資源技術(shù)可開發(fā)量約12.3億千瓦。
《2022全球海上風(fēng)電大會倡議》提出，到“十四五”末，我國海上風(fēng)電累計裝機容量需達到1億千瓦以上，到“十五五”末，累計海上風(fēng)電裝機達2億千瓦以上(“十五五”期間，海上風(fēng)電新增裝機約1億千瓦)，到2050年累計不少于10億千瓦。
“發(fā)展海上風(fēng)電已成為國家加快經(jīng)濟社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型的重要方面，考慮到近海資源的逐漸飽和等原因，結(jié)合國家‘一帶一路’建設(shè)發(fā)出的海上合作倡議，海上風(fēng)電走向深遠海是必然趨勢。”中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專業(yè)委員會高級顧問杜廣平指出，“目前，通過對各省中長期規(guī)劃項目的分析可知深遠海(漂浮式)項目的比例約60%，預(yù)計在2030年以后，中國絕大部分海上風(fēng)電項目將位于領(lǐng)海線以外的專屬經(jīng)濟區(qū)海域。”
2021年國家發(fā)展改革委和能源局發(fā)布了《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》，最早提到深遠海海上風(fēng)電戰(zhàn)略。國家能源局、自然資源部、廣東發(fā)展改革委、上海發(fā)展改革委進一步出臺了相關(guān)政策，深遠海海上風(fēng)電的政策導(dǎo)向更加明顯。
除了向深遠海挺進，海洋能源的開發(fā)利用還在向縱深發(fā)展。“立體融合開發(fā)”讓海洋不僅僅成為提供綠色電力的“電廠”，還能成為“牧場”“水廠”“氫能站”等資源供給站。2019年中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于統(tǒng)籌推進自然資源資產(chǎn)產(chǎn)權(quán)制度改革的指導(dǎo)意見》，要求探索海域使用權(quán)立體分層設(shè)權(quán)。國家能源局也鼓勵開發(fā)能源島的示范探索。
“利用水上水下的資源進行空間立體開發(fā)的共享海域、利用海上風(fēng)電形成的多功能平臺實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的聯(lián)合利用、耦合不同海洋資源的生產(chǎn)時間保障能源供應(yīng)并構(gòu)建跨行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，這三者并不是獨立的，而是互補的。”三峽集團所屬上海院副總經(jīng)理彭亞說。
海上綜合能源島作為深遠海探測的跳板和海上風(fēng)電融合開發(fā)典型的場景，已成為構(gòu)建能源互濟系統(tǒng)、延伸新能源產(chǎn)業(yè)鏈和建設(shè)零碳經(jīng)濟體系的重要載體。彭亞介紹，三峽上海院正在圍繞能源島開展關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)計方案的探索，形成四種能源島模式，下一步將針對關(guān)鍵技術(shù)發(fā)力，在選址、設(shè)計、建設(shè)、運行全生命周期環(huán)節(jié)上打造能源島的樣本方案。
依托海上風(fēng)電創(chuàng)新技術(shù)方案，明陽智能致力于海洋綜合能源開發(fā)模式探索，在“海上風(fēng)電+海洋牧場”融合發(fā)展方面逐步具備了融合方案設(shè)計能力、裝備研發(fā)設(shè)計能力和項目建設(shè)能力。明陽智能副總裁葉凡說：“明陽集團正在實施‘海上風(fēng)電+氫+氨+醇’‘風(fēng)、光、儲、氫一體化’的場景創(chuàng)新解決方案，以減碳為目標實現(xiàn)綠能轉(zhuǎn)換。同時，海洋牧場里還有漂浮式網(wǎng)箱可以養(yǎng)魚。海洋將會為我們提供綠色的氫氣、電力、淡水和蛋白質(zhì)……這也是我們對未來海洋的暢想。”
融通共鏈與技術(shù)創(chuàng)新 是助推海上風(fēng)電發(fā)展的加速器
海上風(fēng)電機組包含數(shù)以千萬計的零部件，涉及眾多的專業(yè)廠家，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈共鏈，可以大幅減少產(chǎn)業(yè)鏈成本，提高產(chǎn)業(yè)鏈資源利用率，在保證風(fēng)電機組安全條件的同時降低風(fēng)電機組和風(fēng)電項目成本。同時，實施共鏈行動，還將有利于促進風(fēng)電機組型號的規(guī)范化、額定功率、風(fēng)輪直徑和塔架高度的型譜化，促進風(fēng)電機組零部件的標準化，提高互換性，在降低投資成本的同時降低運維成本。
三峽能源廣東陽江沙扒海上風(fēng)電場 三峽能源供圖
《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》提出，優(yōu)化近海海上風(fēng)電布局，開展深遠海海上風(fēng)電規(guī)劃，推動近海規(guī)?；_發(fā)和深遠海示范化開發(fā)，重點建設(shè)山東半島、長三角、閩南、粵東、北部灣五大海上風(fēng)電基地集群。海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈將依托產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系向基地化集群發(fā)展。
有了完整的產(chǎn)業(yè)鏈支撐，海上風(fēng)電發(fā)展還需要不斷克服技術(shù)難題，科技創(chuàng)新是驅(qū)動高質(zhì)量發(fā)展的核心。
海上風(fēng)電項目對施工精度要求高，針對海上風(fēng)電施工領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展方向，中交三航局副總工程師時蓓玲認為，面向深遠海和大容量風(fēng)機的發(fā)展趨勢，海上風(fēng)電工程施工技術(shù)的創(chuàng)新要走五條道路：一是走量化分析之路，精準把握海上作業(yè)窗口。二是走數(shù)智化施工之路，確保海上施工精準控制。三是走運裝一體化之路，集約化施工提升效率。四是走精細化勘測之路，優(yōu)化勘查技術(shù)與數(shù)據(jù)評價標準。五是走國產(chǎn)替代之路，實現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備與軟件自主可控。
從信息通信的角度來講，海上風(fēng)電要做好數(shù)據(jù)的收集和運用，離不開通信的技術(shù)保障。中國移動(上海)產(chǎn)業(yè)研究院副總經(jīng)理喬建設(shè)認為，從數(shù)字化的角度來看，海上風(fēng)電整體技術(shù)發(fā)展趨勢還是要推動無人化，爭取推動整個風(fēng)場向“無人值守、有人維護”推進。“首先是對整個風(fēng)機實現(xiàn)多維度的整體的AI監(jiān)控、視頻監(jiān)控，利用不同的終端的設(shè)備并結(jié)合算法實現(xiàn)快速監(jiān)測和風(fēng)險識別。其次是對于無人機的巡檢，通信公司要提供整體的5G網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)無人機實時數(shù)據(jù)回傳。三是在機艙內(nèi)部可以利用機器人進行無人化替代，進一步打通技術(shù)融合和所有的數(shù)據(jù)回傳和存儲。”喬建設(shè)表示。
中國華能集團清潔能源技術(shù)研究院有限公司海上風(fēng)電技術(shù)部主任助理張波認為，加強數(shù)字化技術(shù)是未來提高運維效率的關(guān)鍵。他表示：“2021年，我們建成了自主可控的新能源智慧平臺，把全集團所有的數(shù)據(jù)和部分風(fēng)電機組的數(shù)據(jù)全部接入，建立了具備資源分析、安全分析、能效分析故障診斷等的過程管控。接下來，還將不斷提高數(shù)字化水平，建立共享平臺，與業(yè)內(nèi)企業(yè)一起把好的做法形成標準和規(guī)范，共同推動行業(yè)進步。”
三峽集團科學(xué)技術(shù)研究院副院長楊定華認為，人工智能技術(shù)將給未來的海上風(fēng)電發(fā)展帶來新機遇。當(dāng)前，從風(fēng)機部件的設(shè)計制造、風(fēng)電場的規(guī)劃設(shè)計到風(fēng)電項目的施工建設(shè)、運維管理AI模型已經(jīng)全面應(yīng)用到了各個環(huán)節(jié)當(dāng)中。“比如我們利用人工智能技術(shù)進行資源評估尾流計算，快速模擬尾流和阻塞效應(yīng)，顯著提高風(fēng)電場模擬的精度和速度，實現(xiàn)了風(fēng)機布局優(yōu)化和風(fēng)電場效益最大化。”他說，“未來，我們倡議共建海上風(fēng)電大數(shù)據(jù)中心，建立數(shù)據(jù)要素融合流通機制，開創(chuàng)海上風(fēng)電研發(fā)與應(yīng)用的全新發(fā)展模式。構(gòu)建海上風(fēng)電全生命周期數(shù)字孿生數(shù)據(jù)與技術(shù)體系，促進海上風(fēng)電全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)更新迭代，進一步增強海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈韌性，實現(xiàn)自主可控。”
完善現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)鏈 讓中國海上風(fēng)電出海大有可為
2009年，國內(nèi)風(fēng)機廠家首次出海，歷經(jīng)15年打磨，截至2024年上半年，我國整機廠家出售到國際市場的風(fēng)電機組已遍布6大洲41個國家，總裝機容量約為100萬千瓦。
2023年，全球共有12家風(fēng)電機組制造商安裝了1120臺海上風(fēng)電機組，排名前五的制造企業(yè)有3家是中國企業(yè)，排名前十的企業(yè)中有7家是中國企業(yè)。
杜廣平表示，“當(dāng)前，中國已經(jīng)成為全球最大的風(fēng)電生產(chǎn)基地，不僅擁有全球領(lǐng)先的風(fēng)電機組制造基地，還是最大的關(guān)鍵零部件產(chǎn)供中心。”
德國穩(wěn)達風(fēng)電項目 (資料圖片)
與此同時，國內(nèi)廠商憑借整體的供應(yīng)鏈優(yōu)勢以及在產(chǎn)品創(chuàng)新方面取得的顯著進步和強大的工程能力，越來越獲得海外客戶的認可。
國際市場有著格外廣闊的發(fā)展空間，但國際市場上更加復(fù)雜多變的風(fēng)險因素同樣給海外市場開發(fā)帶來挑戰(zhàn)。除了融資困難、國際政治波動、經(jīng)濟政策差異等因素外，國際風(fēng)電設(shè)計標準與國內(nèi)不同，國際項目運維成本更高，這就需要整個產(chǎn)業(yè)鏈培養(yǎng)出具備更大優(yōu)勢的產(chǎn)能能力。
“在開拓國際市場時，如果能充分挖掘企業(yè)間的協(xié)同效應(yīng)，與產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)建立戰(zhàn)略合作關(guān)系，帶動制造業(yè)產(chǎn)能提升，就能實現(xiàn)攜手出海，互利共贏。”國投電力國際事業(yè)部主任杜玉寶在分享海外項目建設(shè)經(jīng)驗時表示，“我們一直認為高質(zhì)量的產(chǎn)業(yè)鏈體系能夠保障投資的資金安全，能夠確保海外投資的持續(xù)回報，隨著中國海上風(fēng)電技術(shù)的發(fā)展，我們也希望越來越多的中國產(chǎn)業(yè)鏈元素走向海外，走得更好更遠。”(本文作者：但棣瑤 劉佳)
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