其中海上風(fēng)電作為實(shí)現(xiàn)碳中和的主要路徑之一，各國(guó)都確立了相應(yīng)的目標(biāo)，為全球碳中和貢獻(xiàn)出一份力。

 

“十四五”規(guī)劃中，我國(guó)也明確提出大力提升風(fēng)電規(guī)模，有序發(fā)展海上風(fēng)電建設(shè)。

 

一.風(fēng)電看海上

“在海上風(fēng)電的巨大潛力方面，我們只是看到了冰山一角。”世界銀行集團(tuán)報(bào)告顯示，以當(dāng)前技術(shù)，全球海上風(fēng)電潛力超過(guò)7.1萬(wàn)GW，它是將全球變暖控制1.5℃以下的關(guān)鍵可再生能源行業(yè)。

全球風(fēng)能理事會(huì)GWEC在2021年最新發(fā)布的“全球海上風(fēng)電報(bào)告”中預(yù)計(jì)，未來(lái)十年海上風(fēng)電新增裝機(jī)容量將達(dá)到235GW，大約是當(dāng)前市場(chǎng)規(guī)模（35GW）的七倍。

 

 

根據(jù) GWEC 統(tǒng)計(jì)，截至2020年底全球陸上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)707GW，海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)35GW。并預(yù)測(cè)陸上方面，2020-2021年搶裝潮后新增裝機(jī)有一定程度回落，2023年開(kāi)始企穩(wěn)回升，未來(lái)五年CAGR為 0.3%；而海上方面， 2022年隨著中國(guó)搶裝結(jié)束新增裝機(jī)有一定程度回落，但2023年將開(kāi)啟高增態(tài)勢(shì)，未來(lái)五年CAGR 達(dá)到31.5%。

GWEC市場(chǎng)戰(zhàn)略主管表示：“在英國(guó)、中國(guó)和德國(guó)的引領(lǐng)下，過(guò)去10年，我們看到海上風(fēng)電出現(xiàn)了前所未有的增長(zhǎng)。展望未來(lái)30年，亞洲將占全球市場(chǎng)的40%，其次歐洲(32%)、北美(18%)。”

未來(lái)隨著各國(guó)大概率不斷上修目標(biāo)， 新增裝機(jī)有超預(yù)期的可能。

GWEC提到：“目前，全球僅安裝了到2050年實(shí)現(xiàn)凈零目標(biāo)所需海上風(fēng)電裝機(jī)容量（2000GW）的2%。盡管預(yù)計(jì)到2030年達(dá)到270GW，但也只占目標(biāo)的13%。”

全球都在推進(jìn)，當(dāng)然中國(guó)也不會(huì)落后。

根據(jù)世界銀行數(shù)據(jù)，中國(guó)海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)潛力高達(dá)2982GW， 其中固定式1400GW，漂浮式1582GW。

根據(jù) WFO 統(tǒng)計(jì)，截至2020年底，全球共有26個(gè)在建海上風(fēng)電項(xiàng)目，容量接近10GW；其中約44%的在建容量來(lái)自中國(guó)。

據(jù)國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù)，2020年全國(guó)風(fēng)電新增并網(wǎng)容量達(dá)到71.67GW，其中陸上風(fēng)電新增裝機(jī)在國(guó)補(bǔ)取消催化下達(dá)到68.61GW，海上風(fēng)電新增裝機(jī)達(dá)到3.06GW；截止2020年底，我國(guó)風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到2.82億千瓦，同比增長(zhǎng)34.6%，其中海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量約為900萬(wàn)千瓦。

 

海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)方面，中國(guó)在去年成功趕超荷蘭位居世界第三，預(yù)計(jì)中國(guó)將在今年趕超英國(guó)、德國(guó)兩大海上風(fēng)電大國(guó)，登頂全球首位。

 

 

我國(guó)海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)主要集中在東南沿海省份，2016-2020 年年均新增裝機(jī)僅約2GW。根據(jù)目前各省已出臺(tái)規(guī)劃，保守預(yù)計(jì)十四五國(guó)內(nèi)海上風(fēng)電新增裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到 43GW，其中21年海上風(fēng)電搶裝預(yù)計(jì) 6~8GW，則 22~25 年海風(fēng)新增裝機(jī)約 35~37GW，年均新增9GW。

二.風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈

為什么要把風(fēng)機(jī)建到海上？

1、海上風(fēng)資源較陸上更好

我國(guó)海岸線遼闊，海上風(fēng)能資源豐富，主要集中在東南沿海地區(qū)。我國(guó)東南沿海及附近島嶼的有效風(fēng)能密度為200-300瓦/平方米以上，全年大于或等于3米/秒的時(shí)數(shù)約為 7000多小時(shí)，大于或等于6米/秒的時(shí)數(shù)約為 4000 小時(shí)。根據(jù)發(fā)改委能源研究所發(fā)布的《中國(guó)風(fēng)電發(fā)展路線圖2050》報(bào)告，中國(guó)水深5-50米海域,100米高度的海上風(fēng)能資源開(kāi)放量為5億千瓦，總面積為39.4萬(wàn)平方千米。 并且還是海上很少有凈風(fēng)期。

 

 

2、海上風(fēng)電不占用寶貴的土地資源，不擾民

在生態(tài)保護(hù)紅線、永久基本農(nóng)田和城鎮(zhèn)開(kāi)發(fā)邊界三條控制線的約束下，陸地可用于風(fēng)電開(kāi)發(fā)的土地捉襟見(jiàn)肘。海上風(fēng)電不需要占用大量土地資源，對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響也相對(duì)較小。

3、沿海地區(qū)電力需求量大

中國(guó)沿海地區(qū)也是電力負(fù)荷中心， 電網(wǎng)結(jié)構(gòu)較完善，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)較好，不需要遠(yuǎn)距離的電力傳輸，易對(duì)海上風(fēng)電進(jìn)行消納。

4、海上風(fēng)電單機(jī)容量高

海上風(fēng)電的機(jī)型較陸上風(fēng)電的機(jī)型更大，同一地區(qū)的掃風(fēng)面積更大、可利用的風(fēng)能越多，海上風(fēng)機(jī)的發(fā)電容量更大。以10兆瓦風(fēng)電機(jī)組為例，機(jī)組輪轂中心高度距海平面約115米，相當(dāng)于40層居民樓的高度，風(fēng)機(jī)葉輪直徑185米，相當(dāng)于3臺(tái)波音747并排的寬度，風(fēng)輪掃風(fēng)面積相當(dāng)于3.7個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)，滿發(fā)時(shí)一小時(shí)可以發(fā)一萬(wàn)度電。

 

 

海上風(fēng)電的設(shè)計(jì)和建設(shè)過(guò)程中，必須考慮海上惡劣自然條件和環(huán)境條件的影響，例如海洋地質(zhì)條件、鹽霧腐蝕、波浪荷載、海冰沖撞、臺(tái)風(fēng)破壞等。

海上風(fēng)電建設(shè)，涉及到海域功能的區(qū)分，航道，電纜的敷設(shè)，海上風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)、施工和安裝，并網(wǎng)等一系列問(wèn)題，比陸上風(fēng)電建設(shè)復(fù)雜得多。

并且在海洋環(huán)境影響下，風(fēng)電機(jī)組的易損件更容易失效，機(jī)械和電氣系統(tǒng)的故障率也會(huì)上升，而運(yùn)行與維護(hù)需要特殊的設(shè)備和運(yùn)輸工具，所以檢修維護(hù)的要求比陸上風(fēng)電更高。

難點(diǎn)還在于風(fēng)險(xiǎn)高、高度高、精度高（毫米級(jí)別），因此建設(shè)成本是陸上風(fēng)電場(chǎng)的2-3倍。

 

 

海上風(fēng)電場(chǎng)主要由一定規(guī)模的風(fēng)電基礎(chǔ)和輸電系統(tǒng)構(gòu)成。風(fēng)電基礎(chǔ)包括風(fēng)電機(jī)組如葉片、風(fēng)機(jī)、塔身和機(jī)組安裝等部分。輸電系統(tǒng)則由交流集電線路，海上升壓站和無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，海底電纜，陸上變電站和無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備組成。

海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)大致可分為上游的原材料生產(chǎn)與零部件制造，中游的整機(jī)與相關(guān)海纜建設(shè)以及下游的風(fēng)電運(yùn)營(yíng)商電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)等環(huán)節(jié)構(gòu)成等三個(gè)環(huán)節(jié)。

 

海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈上游涉及的關(guān)鍵原材料有鋼、鋁、銅、混凝土、玻璃纖維、碳纖維、環(huán)氧樹(shù)脂、永磁材料等。

風(fēng)電零部件涉及環(huán)節(jié)較多，主要由葉片、齒輪箱、發(fā)電機(jī)、軸承、鑄件、變流器、電控系統(tǒng)、塔架等組成。

 

產(chǎn)業(yè)鏈中游，風(fēng)電整機(jī)相對(duì)市場(chǎng)化，海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量目前國(guó)內(nèi)排名靠前的是上海電氣、金風(fēng)科技、遠(yuǎn)景能源、明陽(yáng)智能等。

海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈下游，主要涉及安裝商和開(kāi)發(fā)運(yùn)維商。由于海上風(fēng)電行業(yè)屬于中國(guó)政策引導(dǎo)性行業(yè)，海上風(fēng)電仍處于發(fā)展時(shí)期，且開(kāi)發(fā)海上風(fēng)場(chǎng)投資金額較大、投資回收期限長(zhǎng)。此外，項(xiàng)目從建造到后期維護(hù)需要如海洋、環(huán)保、軍事等多部門的批準(zhǔn)，審批流程長(zhǎng)。因此目前安裝商和開(kāi)發(fā)運(yùn)維商多為具有較強(qiáng)資金實(shí)力的國(guó)企及地方性能源集團(tuán)。以500MV 海上風(fēng)電場(chǎng)為例，1個(gè)風(fēng)電場(chǎng)總投資約90-100億元，投資回收期一般超過(guò)10年。

不過(guò)隨著海上風(fēng)電場(chǎng)規(guī)模化、集群化，通過(guò)風(fēng)機(jī)大型化等技術(shù)進(jìn)步手段，海上風(fēng)電進(jìn)入快速降本的通道。發(fā)展趨勢(shì)

根據(jù)現(xiàn)行政策，今年是海上風(fēng)電并網(wǎng)補(bǔ)貼的最后一年，海上風(fēng)電有望再次迎來(lái)“搶裝”時(shí)代。

2021年12月31日之后，海上風(fēng)電的國(guó)家補(bǔ)貼將全面退出。海上風(fēng)電項(xiàng)目需要在2021年年底前實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)，才能鎖住電價(jià)補(bǔ)貼。為了趕上最后一班“補(bǔ)貼”列車，從2020年開(kāi)始，整個(gè)風(fēng)電行業(yè)進(jìn)入了“搶裝”時(shí)期，從而也直接帶來(lái)風(fēng)電投資、建設(shè)、并網(wǎng)一系列環(huán)節(jié)的加速。

 

根據(jù)計(jì)劃，在“十四五” 期間，在開(kāi)發(fā)建設(shè)廣東、江蘇等地海上風(fēng)電的同時(shí)，也將推動(dòng)山東北部、閩南外海、廣西北部灣以及海南省的海上風(fēng)電規(guī)劃建設(shè)。至2025年，陸上風(fēng)電高、中、低風(fēng)速地區(qū)的度電成本有望分別降至0.1 元、0.2元和0.3元，近海和深遠(yuǎn)海風(fēng)電度電成本有望分別降至0.4元和0.5元。

廣東省則在《促進(jìn)海上風(fēng)電有序開(kāi)發(fā)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的實(shí)施方案》 中明確提出，至2025年底，力爭(zhēng)在全國(guó)率先實(shí)現(xiàn)海上風(fēng)電平價(jià)上網(wǎng)。

隨著補(bǔ)貼退坡臨近，度電收入較難實(shí)現(xiàn)向上突破，為實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)，如何降低度電成本是關(guān)鍵。

降本主要可通過(guò)兩大路徑實(shí)現(xiàn)：1、保證消納，提升利用小時(shí)數(shù)攤薄度電成本；2、降低采購(gòu)、建設(shè)、維修等成本。

靠近優(yōu)質(zhì)風(fēng)能資源的地帶，以及前面提到的海上風(fēng)電場(chǎng)規(guī)模化集群化，風(fēng)機(jī)大型化是降本主要的努力方向。

 

以碳中和為背景，海上風(fēng)電在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)里都將成為發(fā)展的主線之一。

2021年之后，新增投產(chǎn)海上風(fēng)電項(xiàng)目不再納入財(cái)政補(bǔ)貼范圍，平價(jià)預(yù)期下，今年應(yīng)該有一波海上風(fēng)電的搶裝小高潮。今年過(guò)后大概率有短暫的調(diào)整。

在風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈中，下游發(fā)電集團(tuán)等風(fēng)電投資運(yùn)營(yíng)商，能夠賺取較為穩(wěn)定的風(fēng)電運(yùn)營(yíng)收入，并且擁有優(yōu)質(zhì)風(fēng)能資源的海上風(fēng)電項(xiàng)目，橫向?qū)Ρ戎戮邆涓叩娘L(fēng)電利用小時(shí)數(shù)，盈利能力將更為突出。

而風(fēng)電集團(tuán)風(fēng)電設(shè)備制造、工程總承包等環(huán)節(jié)收入，則會(huì)受到新增裝機(jī)容量的大幅度波動(dòng)的影響。不過(guò)類似越南、日本也在大力推進(jìn)海上風(fēng)電，若能把握出口機(jī)會(huì)，或許可以穩(wěn)健度過(guò)搶裝后期。