国内外海上风电发展现状研究

　　
　　(二)我国海上风电发展现状
　　
　　根据中国可再生能源学会风能专业委员会(CWEA)数据，截至2016年底，我国已建成海上风电累计装机容量162万千瓦。2009年，东海大桥海上示范风电场率先建成投产，之后的3年里，江苏如东30兆瓦和150兆瓦潮间带试验、示范风电场及其扩建工程将陆续开工建成。2012年底我国海上风电场累计装机接近40万千瓦;受海域使用推进缓慢等因素影响，2013 年海上风电发展明显放缓;2014年，我国海上风电新增并网容量约20万千瓦，全部位于江苏省;2015年我国海上风电新增装机容量为36万千瓦，主要分布在江苏省和福建省。2016 年中国海上风电新增装机154台，容量达到59万千瓦，同比增长64%。我国海上风电占全国风电总装机容量的比重由2011年的0.42%上升至2016年的0.96%。2011～2016年我国海上风电累计装机容量及占比如图2所示。 　　
　　随着海上风电场规划规模的不断扩大，各主要风电机组整机制造厂都积极投入大功率海上风电机组的研发工作，并在沿海地区进行安装调试。从海上风电机组设备来看，风电机组单机容量趋于大型化，新型大功率风力发电机正在逐步取代由陆上机组过渡而来的中小型风力发电机。目前，我国国内设备厂商单机容量最大的是6兆瓦级海上风电机组，主要为联合动力、明阳风电、远景能源和金风科技的产品。
　　
　　截至2016年底，在所有吊装的海上风电机组中，单机容量为4兆瓦机组最多，累计装机容量达到74万千瓦，占海上装机容量的45.5%，其次是3兆瓦装机，容量占比为14%。海上风电机组供应商共10家，其中累计装机容量达到15万千瓦以上的机组制造商有上海电气、远景能源、华锐风电、金风科技，这4家企业海上风电机组装机量占海上风电装机总量的90.1%，上海电气以58.3%的占比拔得海上风电机组供应量头筹。
　　
　　(三)我国海上风电发展规划
　　
　　根据《风电发展“十三五”规划》，“十三五”期间将积极稳妥推进海上风电建设，重点推动江苏、浙江、福建、广东等省的海上风电建设，到2020年四省海上风电开工建设规模均达到百万千瓦以上;积极推动天津、河北、上海、海南等省(市)的海上风电建设;探索性推进辽宁、山东、广西等省(区)的海上风电项目。到2020年，全国海上风电开工建设规模达到1000万千瓦，力争累计并网容量达到500万千瓦以上。详细情况见表2。 　　
　　从布局区域上看，江苏省海上风电项目主要集中在如东县、大丰市、滨海县和响水县等海域;浙江省海上风电项目则集中在杭州湾海域;福建省海上风电主要集中在莆田市、福清市和平潭县等近海海域;广东省集中在珠海市、阳江市和汕尾市等近海海域;天津市海上风电主要集中在滨海新区海域;河北省海上风电项目集中在乐亭县、海港区、曹妃甸区等近海海域。
　　
　　三、我国海上风电发展前景
　　
　　(一)行业前景广阔
　　
　　目前我国海上风电开发已经进入了规模化、商业化发展阶段。我国海上风能资源丰富，根据全国普查成果，我国5～25米水深、50米高度海上风电开发潜力约2亿千瓦;5～50米水深、70米高度海上风电开发潜力约5亿千瓦。根据各省海上风电规划，全国海上风电规划总量超过8000万千瓦，重点布局分布在江苏、浙江、福建、广东等省市，行业开发前景广阔。
　　
　　(二)近海规模化、远海示范化
　　
　　目前我国海上风电场的建设主要集中在浅海海域，且呈现由近海到远海、由浅水到深水、由小规模示范到大规模集中开发的特点。为获取更多的海上风能资源，海上风电项目将逐渐向深海、远海方向发展。随着场址离岸越来越远，在海上风电机组基础和送出工程成本等方面将逐步增大，另外对运维服务要求也更高，运维成本也会随之增大，故深海、远海的海上风电项目在经济性上仍存在较大风险，需要柔性直流输电技术、漂浮式基础、海上移动运维基地的快速发展，为我国远海风电的开发提供必要支撑。
　　
　　(三)机组逐步国产化、大型化
　　
　　华锐、金风、湘电等一批整机制造厂家都致力于海上机组的研发工作，海上风机机组基本已经实现国产化。近年来，海上风电发展缓慢，一定程度上也影响了整机制造厂家的积极性。目前，我国大部分整机制造厂家研发的海上机组都没有长时间、大批量的运行经验，基本处于机组设计研发、样机试运行阶段。从陆上风电的发展历程可以看出，在巨大市场需求的带动下，海上机组也将逐步实现国产化。
　　
　　由于海上施工条件恶劣，单台机组的基础施工和吊装费用远远大于陆上机组的施工费用，大容量机组虽然在单机基础施工及吊装上的投资较高，但由于数量少，在降低风电场总投资上具有一定优势，因此，各整机制造厂家均致力于海上大容量机组的研发。目前国内研发最大单机容量已经达到6兆瓦，其中联合动力6兆瓦机组已经在山东潍坊试运行，明阳6兆瓦机组已在江苏海上试运行，金风研发的6兆瓦直驱机组也已在江苏大丰陆上试运行。
　　
　　(四)运维市场增长速度快
　　
　　海上风电场的运维内容主要包括风电机组、塔筒及基础、升压站、海缆等设备的预防性维护、故障维护和定检维护，是海上风电发展十分重要的产业链。近年来年欧洲成为全球风电运维服务市场的大蛋糕。相比于欧洲，国内海上风电起步晚，缺乏专业的配套装备，运维效率低、安全风险大。未来随着海上风电装机容量的增加，势必带动相关产业的快速发展。
　　
　　(五)建设成本呈小幅降低趋势
　　
　　巨大的市场需求将带动海上风电机组的迅猛发展，随着大量海上风电机组的批量生产、吊装、并网运行，机 组和配套零部件等的价格会呈现明显下降趋势。随着海上风电机组成熟度不断提高，国内厂家竞争越 来越激烈，机组价格有望在“十三五”末期下降。另外，海上升压站、高压海缆等价格随着产业化程度的提高，进一步下降的趋势明显 ;随着施工技术成熟、建设规模扩大化、施工船机专业化，海上风电的施工成本也将大幅降低。目前我国海上风电开发成本因离岸距离、水深、地质条件等不同，差异较大，单位千瓦投资一般在15000～19000元之间，初步估计，至2020年海上风电场开发建设成本可小幅下降。
　　
　　(六)配套产业发展日趋完善
　　
　　目前，我国海上风电设计更多受制于施工能力，大多是基于现有的运输船只、打桩设备、吊装设备等，设计一个相对经济、可行的方案。由于我国海上风电建设尚处于起步阶段，缺乏专业的施工队伍，施工能力较弱，以至于在设计过程中优化空间较小。随着海上风电项目的开工建设，将大大提高我国海上风电的施工能力，并逐渐形成一些专业的施工队伍。施工能力的提高反过来又为设计优化提供了更大的空间。
　　
　　根据海上风电市场的需要，未来将出现一大批以运行、维护为主专业团队，为投资企业提供全面、专业的服务。此外，海上风电装备标准、产品检测和认证体系等也将逐步建立完善。毫无疑问，在海上风电项目的逐步发展过程中，海上风电设计、施工等将累积丰富的经验，相关配套产业的发展也将日趋完善。（作者姚中原，华能技术经济研究院）