近日，2024海上風(fēng)電現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)鏈共鏈行動(dòng)大會(huì)在廣西北海召開，全國(guó)多家風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈上中下游企業(yè)的代表齊聚大會(huì)，就海上風(fēng)電未來(lái)發(fā)展進(jìn)行了深入探討。中國(guó)海上風(fēng)電發(fā)展將迎來(lái)怎樣的趨勢(shì)？又面臨哪些挑戰(zhàn)？還有哪些機(jī)遇？

走向深遠(yuǎn)海與融合發(fā)展

是高質(zhì)量開發(fā)海洋能源的必然趨勢(shì)

2023年，中國(guó)海上風(fēng)電新增裝機(jī)容量超過(guò)718萬(wàn)千瓦，占全球市場(chǎng)份額61%，海上風(fēng)電新增裝機(jī)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(guó)海上風(fēng)電累計(jì)并網(wǎng)容量達(dá)3910萬(wàn)千瓦，超過(guò)第2至5名國(guó)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(huì)交流會(huì)現(xiàn)場(chǎng) 三峽能源供圖

從渤海灣到山東半島、長(zhǎng)三角一直到北部灣，中國(guó)的海上風(fēng)電可開發(fā)量巨大。根據(jù)國(guó)家氣候中心最新數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)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(yuǎn)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(huì)倡議》提出，到“十四五”末，我國(guó)海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量需達(dá)到1億千瓦以上，到“十五五”末，累計(jì)海上風(fēng)電裝機(jī)達(dá)2億千瓦以上（“十五五”期間，海上風(fēng)電新增裝機(jī)約1億千瓦），到2050年累計(jì)不少于10億千瓦。

“發(fā)展海上風(fēng)電已成為國(guó)家加快經(jīng)濟(jì)社會(huì)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(guó)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(yuǎn)海是必然趨勢(shì)。”中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)風(fēng)能專業(yè)委員會(huì)高級(jí)顧問(wèn)杜廣平指出，“目前，通過(guò)對(duì)各省中長(zhǎng)期規(guī)劃項(xiàng)目的分析可知深遠(yuǎn)海（漂浮式）項(xiàng)目的比例約60%，預(yù)計(jì)在2030年以后，中國(guó)絕大部分海上風(fēng)電項(xiàng)目將位于領(lǐng)海線以外的專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)海域。”

2021年國(guó)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(yuǎn)海海上風(fēng)電戰(zhàn)略。國(guó)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(jìn)一步出臺(tái)了相關(guān)政策，深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電的政策導(dǎo)向更加明顯。

除了向深遠(yuǎn)海挺進(jìn)，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(chǎng)”“水廠”“氫能站”等資源供給站。2019年中共中央辦公廳、國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于統(tǒng)籌推進(jìn)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(guó)家能源局也鼓勵(lì)開發(fā)能源島的示范探索。

“利用水上水下的資源進(jìn)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(tái)實(shí)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(shí)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(dú)立的，而是互補(bǔ)的。”三峽集團(tuán)所屬上海院副總經(jīng)理彭亞說(shuō)。

海上綜合能源島作為深遠(yuǎn)海探測(cè)的跳板和海上風(fēng)電融合開發(fā)典型的場(chǎng)景，已成為構(gòu)建能源互濟(jì)系統(tǒng)、延伸新能源產(chǎn)業(yè)鏈和建設(shè)零碳經(jīng)濟(jì)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(jì)方案的探索，形成四種能源島模式，下一步將針對(duì)關(guān)鍵技術(shù)發(fā)力，在選址、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)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(yáng)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(chǎng)”融合發(fā)展方面逐步具備了融合方案設(shè)計(jì)能力、裝備研發(fā)設(shè)計(jì)能力和項(xiàng)目建設(shè)能力。明陽(yáng)智能副總裁葉凡說(shuō)：“明陽(yáng)集團(tuán)正在實(shí)施‘海上風(fēng)電+氫+氨+醇’‘風(fēng)、光、儲(chǔ)、氫一體化’的場(chǎng)景創(chuàng)新解決方案，以減碳為目標(biāo)實(shí)現(xiàn)綠能轉(zhuǎn)換。同時(shí)，海洋牧場(chǎng)里還有漂浮式網(wǎng)箱可以養(yǎng)魚。海洋將會(huì)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(duì)未來(lái)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(jī)組包含數(shù)以千萬(wàn)計(jì)的零部件，涉及眾多的專業(yè)廠家，實(shí)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(jī)組安全條件的同時(shí)降低風(fēng)電機(jī)組和風(fēng)電項(xiàng)目成本。同時(shí)，實(shí)施共鏈行動(dòng)，還將有利于促進(jìn)風(fēng)電機(jī)組型號(hào)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(jìn)風(fēng)電機(jī)組零部件的標(biāo)準(zhǔn)化，提高互換性，在降低投資成本的同時(shí)降低運(yùn)維成本。

▲ 三峽能源廣東陽(yáng)江沙扒海上風(fēng)電場(chǎng) 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(yuǎn)海海上風(fēng)電規(guī)劃，推動(dòng)近海規(guī)模化開發(fā)和深遠(yuǎn)海示范化開發(fā)，重點(diǎn)建設(shè)山東半島、長(zhǎng)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(dòng)高質(zhì)量發(fā)展的核心。

海上風(fēng)電項(xiàng)目對(duì)施工精度要求高，針對(duì)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(shí)蓓玲認(rèn)為，面向深遠(yuǎn)海和大容量風(fēng)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)，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(zhǔn)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(zhǔn)控制。三是走運(yùn)裝一體化之路，集約化施工提升效率。四是走精細(xì)化勘測(cè)之路，優(yōu)化勘查技術(shù)與數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。五是走國(guó)產(chǎn)替代之路，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備與軟件自主可控。

從信息通信的角度來(lái)講，海上風(fēng)電要做好數(shù)據(jù)的收集和運(yùn)用，離不開通信的技術(shù)保障。中國(guó)移動(dòng)（上海）產(chǎn)業(yè)研究院副總經(jīng)理喬建設(shè)認(rèn)為，從數(shù)字化的角度來(lái)看，海上風(fēng)電整體技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)還是要推動(dòng)無(wú)人化，爭(zhēng)取推動(dòng)整個(gè)風(fēng)場(chǎng)向“無(wú)人值守、有人維護(hù)”推進(jìn)。“首先是對(duì)整個(gè)風(fēng)機(jī)實(shí)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(shí)現(xiàn)快速監(jiān)測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別。其次是對(duì)于無(wú)人機(jī)的巡檢，通信公司要提供整體的5G網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)回傳。三是在機(jī)艙內(nèi)部可以利用機(jī)器人進(jìn)行無(wú)人化替代，進(jìn)一步打通技術(shù)融合和所有的數(shù)據(jù)回傳和存儲(chǔ)。”喬建設(shè)表示。

中國(guó)華能集團(tuán)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(rèn)為，加強(qiáng)數(shù)字化技術(shù)是未來(lái)提高運(yùn)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(tái)，把全集團(tuán)所有的數(shù)據(jù)和部分風(fēng)電機(jī)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(guò)程管控。接下來(lái)，還將不斷提高數(shù)字化水平，建立共享平臺(tái)，與業(yè)內(nèi)企業(yè)一起把好的做法形成標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，共同推動(dòng)行業(yè)進(jìn)步。”

三峽集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院副院長(zhǎng)楊定華認(rèn)為，人工智能技術(shù)將給未來(lái)的海上風(fēng)電發(fā)展帶來(lái)新機(jī)遇。當(dāng)前，從風(fēng)機(jī)部件的設(shè)計(jì)制造、風(fēng)電場(chǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)到風(fēng)電項(xiàng)目的施工建設(shè)、運(yùn)維管理AI模型已經(jīng)全面應(yīng)用到了各個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中。“比如我們利用人工智能技術(shù)進(jìn)行資源評(píng)估尾流計(jì)算，快速模擬尾流和阻塞效應(yīng)，顯著提高風(fēng)電場(chǎng)模擬的精度和速度，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)機(jī)布局優(yōu)化和風(fēng)電場(chǎng)效益最大化。”他說(shuō)，“未來(lái)，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(jī)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(jìn)海上風(fēng)電全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)更新迭代，進(jìn)一步增強(qiáng)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈韌性，實(shí)現(xiàn)自主可控。”

完善現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)鏈

讓中國(guó)海上風(fēng)電出海大有可為

2009年，國(guó)內(nèi)風(fēng)機(jī)廠家首次出海，歷經(jīng)15年打磨，截至2024年上半年，我國(guó)整機(jī)廠家出售到國(guó)際市場(chǎng)的風(fēng)電機(jī)組已遍布6大洲41個(gè)國(guó)家，總裝機(jī)容量約為100萬(wàn)千瓦。

2023年，全球共有12家風(fēng)電機(jī)組制造商安裝了1120臺(tái)海上風(fēng)電機(jī)組，排名前五的制造企業(yè)有3家是中國(guó)企業(yè)，排名前十的企業(yè)中有7家是中國(guó)企業(yè)。

杜廣平表示，“當(dāng)前，中國(guó)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(jī)組制造基地，還是最大的關(guān)鍵零部件產(chǎn)供中心。”

▲ 德國(guó)穩(wěn)達(dá)風(fēng)電項(xiàng)目 （資料圖片）

與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)廠商憑借整體的供應(yīng)鏈優(yōu)勢(shì)以及在產(chǎn)品創(chuàng)新方面取得的顯著進(jìn)步和強(qiáng)大的工程能力，越來(lái)越獲得海外客戶的認(rèn)可。

國(guó)際市場(chǎng)有著格外廣闊的發(fā)展空間，但國(guó)際市場(chǎng)上更加復(fù)雜多變的風(fēng)險(xiǎn)因素同樣給海外市場(chǎng)開發(fā)帶來(lái)挑戰(zhàn)。除了融資困難、國(guó)際政治波動(dòng)、經(jīng)濟(jì)政策差異等因素外，國(guó)際風(fēng)電設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)內(nèi)不同，國(guó)際項(xiàng)目運(yùn)維成本更高，這就需要整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈培養(yǎng)出具備更大優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)能能力。

“在開拓國(guó)際市場(chǎng)時(shí)，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(dòng)制造業(yè)產(chǎn)能提升，就能實(shí)現(xiàn)攜手出海，互利共贏。”國(guó)投電力國(guó)際事業(yè)部主任杜玉寶在分享海外項(xiàng)目建設(shè)經(jīng)驗(yàn)時(shí)表示，“我們一直認(rèn)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(bào)，隨著中國(guó)海上風(fēng)電技術(shù)的發(fā)展，我們也希望越來(lái)越多的中國(guó)產(chǎn)業(yè)鏈元素走向海外，走得更好更遠(yuǎn)。”