关于“十三五”时期海上风电产业发展情况及未来趋势的思考

黄 超 徐莹莹 胡 洁

国家海洋信息中心 天津300171

我国海域辽阔，海岸线绵长，海上风能资源丰富，根据国家发展和改革委员会能源研究所发布的《中国风电发展路线图2050》报告显示：“我国水深5～50米海域，100米高度的海上风能资源开发量为5亿千瓦，总面积为39.4万平方米”。我国沿海地区高度重视海上风电的发展，尤其是江苏、福建、广东等风能资源丰富的省份， “十三五”时期海上风电开发脚步较快，为我国海上风电产业的快速发展奠定了坚实的基础。截至2020年底，全国海上风电累计并网装机容量已占全球四分之一。随着海上风电产业不断发展，风机核心零部件国产化率逐步提高，整机向大兆瓦方向不断发展，海上施工技术和设备日趋成熟，海上风电产业正在向深远海域延伸。 “双碳”目标的提出以及国家补贴的退出，预示我国海上风电行业会在“十四五”时期迎来脱胎换骨的成长，整个行业必将面临质的改变。

图2 “十三五”时期沿海地区新增海上风电装机容量占比

1 “十三五”时期产业发展情况

1.1 我国海上风电产业进入景气周期

“十三五”时期，全球海上风电进入蓬勃发展时代，海上风电发展规模迅速扩张，从2015年底至2020年底，全球海上风电装机新增装机容量达到22.7GW[1]。与英国、丹麦、德国等欧洲国家相比，我国海上风电虽起步较晚，但是后发优势明显[2]。2020年，我国海上风电新增并网装机306万千瓦，连续3年新增装机全球第一[1]，同比增长54.5%，占全球50.5%。2016-2020年我国海上风电累计吊装装机容量年均增速超过60%，已成为全球增速最快、潜力最大的海上风电市场（图1）。截至2020年底，全国海上风电累计并网装机约900万千瓦[3]，已远超《风电发展“十三五”规划》的目标，占全球25.7%，居世界第二，仅次于英国[5]。

图1 “十三五”时期我国海上风电新增吊装装机容量和累计吊装装机容量[4]

1.2 我国海上风电主要分布在苏闽粤地区

“十三五”时期，我国海上风电新增装机分布在江苏、广东、福建、 辽宁、浙江、河北、上海和天津8个省市。其中，江苏、广东、福建三省成为海上风电开发主力，三地新增海上风电装机容量占全国新增装机容量的85%以上[4,6-9]。江苏省是表现最为突出的地区， “十三五”时期新增装机容量占全国新增的62%，占据了海上风电开发的半壁江山。近两年，山东、广西、海南也纷纷推动当地海上风电产业发展规划制定及相关项目的开展，积极准备在海上风电领域大展身手。

1.3 海上风电技术水平稳步提升

单机容量向大兆瓦方向发展。在海上风电产业发展早期，海上风电机组大多由陆上风电机组改装而来，容量小且效率不高。 “十三五”时期，随着市场需求的扩张和研发力度的加大，我国海上风电机组不断推陈出新，适合我国海域的机组逐渐走向市场，4.0～4.9兆瓦的机组占据所有机型总容量的一半以上，是我国海上风电机组的主力。2.9兆瓦以下的机型在近两年几乎没有增加，5.0～6.9兆瓦的机型数量猛增，7.0兆瓦以上的机型在2019年实现0的突破，到2020年增加了近5倍。通过对比2016年与2020年不同海上风电机型的占比情况发现，小兆瓦机型占比急剧下降，大兆瓦机型占比大幅增加，海上风电机组的应用向大兆瓦方向发展。

表1 “十三五”时期海上风电不同机型累计装机容量

图3 2016年与2020年海上风电不同机型占比情况

关键部件基本实现国产化。从生产制造水平来看，海上风机国产化率不断提高。通过调研发现，目前我国海上风机国产化率已达到90%以上，除主轴承由于精度原因仍需依赖进口以外，其他部件均实现自主制造，随着技术水平的不断精进，国产部件的被认可率也在逐渐提高。

离岸距离和水深向深远海域延伸。以前，我国大部分海上风电项目主要分布在潮间带和近海，平均水深在9米左右，离岸距离小于50千米。 “十三五”期间，陆陆续续有向深远海域延伸的项目开工并网，比如广东华电阳江青洲三50万千瓦海上风电项目，水深在41～46米之间，离岸最近距离约55千米。未来我国海上风场将会离岸越来越远，基础成本越来越高，浮式风机将成为未来技术发展的必要路径。目前我国浮式海上风电还处在探索阶段，已有企业与国外企业组成联合体，中标法国西北部的格鲁瓦岛附近海域试点漂浮式上风机建设。

海上施工和装备能力不断提升。没有更加先进的施工技术和装备做保障，大兆瓦海上风机和新型基础的安装就是空谈[10]。随着海上风电行业的崛起，有海上施工经验的企业纷纷踏入该领域，包括电力系统和交运系统的大型国企，海上风电施工技术和经验逐渐丰富。海上风电施工船是海上施工最重要的装备，大致分为起重船、打桩船和自升式安装平台3类。早期的施工船舶都是借用或由其他海洋工程船舶改造而成，但随着风机的大型化，起重高度和起重能力的要求提高，海上风电施工的专用船舶日益增加。

1.4 海上风电市场化进程稳步推进

国家补贴限额与退出时间已确定。近年来，国家层面积极推动海上风电技术进步，引导产业健康发展，产业政策以实现平价、推动高质量发展为导向,逐步将作用主体从政策推动转向市场主导[11]。2020年，为应对补贴资金缺口持续扩大的问题，明确了海上风电项目的国家补贴上限，同时也明确了补贴将于2022年全面退出。为了缓冲去补贴对产业造成的冲击，我国将全面推行绿色电力证书交易。

竞争性配置政策得到落实。部分海上风电项目开始实行竞争性配置，奉贤海上风电项目是我国首个竞争性配置海上风电项目，中标电价为0.73元/千瓦时，浙江宁波海上风电竞争配置结果公示为0.76元/千瓦时。这些项目拉开了我国海上风电项目竞争性配置的序幕，推动海上风电平价上网进程。

开发市场更加开放包容。海上风电开发的行业壁垒较高，开发市场中的企业几乎全部为大型央企或国企，鲜有民营企业介入，外资企业更是零记录。2019年，国家能源集团与法国电力集团签署协议，合资建设位于江苏省的50万千瓦的海上风电项目，这标志着我国首个中外合资海上风电项目正式落地，也使开发市场的构成更加复杂。

1.5 海上风电标准体系逐步完善

海上风电起步于陆上风电，因此海上风电的标准主要以陆上风电标准为依据[12]。但是，与陆上风电相比，海上风电面临更加复杂的环境，存在很多个性化问题需要用独立的标准来规范[13]，于是专门针对海上风电的标准逐渐丰富起来。根据“中国知网”数据显示，2010年以来，我国专门针对海上风电的标准共计42个，其中国标9个，行标33个。而“十三五”时期新增的海上风电标准就占到2/3，海上风电标准体系逐渐完善。

图4 海上风电产业历年标准数量

2 “十四五”时期发展形势分析

“十四五”期间，我国海上风电发展趋势呈现平价上网、深远海开发、海洋资源综合利用三大特点。

2.1 逐步实现平价上网

2020年1月，由财政部、国家发展和改革委员会、国家能源局联合印发的《关于促进非水可再生能源发电健康发展的若干意见》中明确，海上风电中央财政补贴将于2022年全面退出。这一政策定调了“十四五”时期海上风电产业发展的主旋律——“平价”。 “十三五”之前，中央财政补贴使得整个产业链可轻松盈利，所以从设备质量和技术水平到风电场设计、建设和运行，各环节较粗放。但是“十四五”期间走向“平价”之后，对整个行业上下游企业提出了更高的要求。只有更精细化的管理，更精细化的开发，更精细化的制造，行业才能走的更稳更远，所以“十四五”时期是优胜劣汰的时代[14]。

2.2 深远海域开发是未来的发展方向

近年来，我国海上风电装机容量大幅增长，由于已建成的海上风电场绝大多数为近海风电场，同时日益严苛的环保生态制约使得近海发展空间受到挤压，所以近海资源逐步饱和。深远海风能资源更丰富，风速更稳定，在深水远海发展风电，既可以充分利用更为丰富的风能资源，也可以不占据岸线和航道资源，减少或避免对沿海工业生产和居民生活的不利影响。伴随着浮式风电等深远海风电技术的逐步成熟[15]，海上风电由近海走向远海，由浅海走向深海，是未来发展的必然趋势[16]。

2.3 海洋资源综合利用是趋势

海上风电成本较高，且基础搭建及海缆铺设对海洋生态环境造成一定的影响，而利用海上风电平台，搭载其他产业共同开发，可实现双赢升级。以德国、荷兰、比利时、挪威等为代表的欧洲国家早在2000年就实施了海上风电和海水养殖结合的试点研究，其原理是将鱼类养殖网箱、贝藻养殖筏架固定在风机基础之上，以达到集约用海的目的[17]。另外，海上风电与光伏、制氢等产业相结合的示范项目也在推广。

3 未来发展建议

3.1 推进海上风电规模化集约化开发

在“十四五”期间强化对海上风电的顶层设计，支持东部沿海地区加快形成海上风电统一规划、集中连片、规模化滚动开发态势[18]；聚焦 “新基建”，加快江苏、广东等自然条件优越的省份发展海上风电基地建设，并推动海上风电逐渐向深海、远海方向发展。

3.2 加强自主研发能力

聚焦“卡脖子”问题，在政策上继续鼓励龙头企业以产学研用一体化模式，加快IGBT、主轴承、国产化控制系统、高压直流海底电缆等核心技术部件研发，提高装备国产化率[4]；加强“大云物移智”、区块链、5G等数字信息技术推广运用，推进无人值守、远程集控、智能诊断等智能运维新模式新业态，形成发展新动能。

3.3 鼓励地方政府接力补贴

发展海上风电对地方经济发展的带动作用，对地方经济社会发展、优化能源结构、提高能源自给率具有积极意义。广东、江苏、浙江、福建等沿海省份，不仅是负荷中心，其财政实力也强，补贴负担相对较轻。此外，还能有效支撑已建成及规划好的海上风电装备制造基地，运维母港等配套产业的健康持续发展。地方政府接力补贴，将为海上风电发展营造稳定的政策环境，助力其尽快走完关键成长期，在2025年实现平价，成为地方经济社会发展的新引擎[19]。

3.4 建立我国可再生能源配额+绿色证书制度

补贴退坡后，海上风电产业将面临巨大的成本压力[20]。可以将现行固定电价补贴机制调整为可再生能源配额+绿色证书制度，通过市场化方式分摊新能源发展成本。配额制和绿证交易制度通过市场机制补偿可再生能源发电项目的环境效益，推动可再生能源企业参与市场交易。加快施工装备及工艺、重要电气设备的国产化，进一步降低海上风电项目造价及成本，提高运营效率和效益，推动海上风电产业的发展。

3.5 加大浮式海上风电技术研发力度

加大对浮式风机基础理论研究投入，在电力系统设计单位与海洋工程设计单位之间探索建立一个行之有效的沟通合作的桥梁，使研发工作更加顺畅。示范项目论证先期应提前规划，避免急于求成[21]。从世界经验来看，鼓励传统能源企业向海上风电领域转型探索，利用已有的海洋油气开采装备技术突破浮式风电技术，是行之有效的途径。

3.6 加快毗连区、专属经济区风电开发政策研究

深远海域开发亟需政策明确。走进深远海区域，海上风电将进入全新的领域，即进入到毗连区、专属经济区。不同省份深远海的特点差异很大，以江苏和浙江为例，江苏海上风电项目达到50米水深，已经到了离海岸线200千米的区域，也就是项目基本建在毗连区，而浙江海上风电项目距海岸线60～70千米就已经达到50米水深。因此，浙江海上风电项目进入毗连区，基本上就进入到深水项目的开发，其与江苏面临的挑战不同。现行《中华人民共和国海域使用管理法》是针对内水和领海区域，目前我国对毗连区和专属经济区尚没有明确的海上风电政策。因此，相关部门应尽快发布毗连区、专属经济区风电开发政策文件，以便各地区开展深远海项目的前期工作。

3.7 推动“海上风电+”新模式的发展

积极探索“海上风电+海洋牧场”“海上风电+氢能”“海上风电+海水淡化”等跨界融合发展新模式[22]。利用海上风机的稳固性，将牧场平台、海上救助平台、海水淡化装置、海水制氢装置等与风机基础融合，打造“海上风电功能圈”的融合发展新模式，可拉长产业链，实现产业多元化拓展。