能源转型发展背景下我国海上风电高质量发展策略

能源转型发展背景下我国海上风电高质量发展策略

吴豪 张赛 徐懿

国电电力浙江舟山海上风电开发有限公司 浙江省 315000

摘要：近年来，随着全球能源供应、能源安全和生态环境等问题的日益突出，开发利用可再生能源成为世界各国能源战略的重要途径及实施可持续发展战略的重要方向。相对于生物质能、太阳能、波浪能、潮汐能、洋流能等可再生能源，风电技术较成熟、成本较低，尤其是海上风电具有风能资源丰富、邻近负荷中心等优势，因而我国加大了对海上风电产业发展的重视及支持力度。基于此，文章就能源转型发展背景下我国海上风电高质量发展策略展开了相关论述，以供参考。

关键词：能源转型；海上风电；高质量；发展策略

1我国海上风电特点

1.1风能资源丰富、利用小时数高

我国海上风电资源丰富，海岸线长达1.8万公里，可利用海域面积超300万平方公里。我国5-25米水深、50米高度海上风电开发潜力约2亿kW，5~50米水深、70米高度海上风电开发潜力约5亿kW。同时，海上风力资源相对于陆上更好，我国大部分近海90米高度海域平均风速6.5~8.5m/s，尤其是东南沿海及其岛屿，沿海岛屿的风能

密度在300W/m2以上，有效风力出现时间百分率达80-90%。以浙江为例，平均风速从东部沿海向西部内陆逐步减小，近海区域70m高度风速超过了7m/s，内陆地区70m高度风速基本低于6.5m/s，西部区域风速在6.0m/s以下。从利用小时角度来看，江苏、浙江、福建等沿海海上风电项目发电利用小时数基本在2400小时以上，而2020年陆上的平均发电利用小时为2097小时。

2建设成本高、运维费用高

2017年全球范围内投运的陆上风电和海上风电的加权平准发电成本（LCOE）分别为0.06美元/千瓦时和0.14美元/千瓦时，相较于2010年分别下降 25%和17%。LCOE的计算考虑全生命周期内的投资、运营成本和收益（由于海上风电在后期运维费用上占比较高，因此选取LCOE进行成本分析）。

3不占用土地、消纳方便

海上风电不占用土地资源，适用于大规模开发。我国绝大部分陆上风电、太阳能资源分布在西北部，北部和西北部煤炭资源占全国的76%，西南部水能资源占全国的80%，并且从我国能源发展来看，以上能源基地大多远离负荷中心，最大距离达到3000公里。且当前风资源较为丰富的三北地区弃风限电较为严重，中东部和南部地区风电发展面临风资源相对较差、用地紧张和环保等问题，海上风电则避免了这些劣势，极具发展潜力。

中东部沿海地区经济发展较好，也是主要电力负荷中心，负荷需求则占全国的70%以上。中国工程院《我国未来电网格局研究（2020年）咨询意见》指出，随着我国西部产业发展和东部清洁能源的开发，东部和西部源荷不平衡程度将降低，“西电东送”规模会出现拐点，“西电东送”也面临着不可持续问题。中国工程院咨询研究团队预测，2030年我国中东部地区最大用电负荷将达到9.7亿kW，需收入电力超过3.6亿kW，必须采取“集中开发、远距离输送”与“分布式开发、就地消纳”并举模式。紧邻东部负荷中心的海上风电大规模开发，能够减轻“西电东送”通道建设压力；海上风电与“西电东送”的水电还能在出力上形成季节互补。发展海上风电能够进一步提高可再生能源占比，加快能源结构转型，是实现“碳达峰碳中和”的必然选择。

2我国海上风电产业发展现状

2.1海上风电装机规模逐年递增，但规模相对较小

我国海上风电产业发展起步相对较晚，但近年来呈现发展迅速的趋势。根据中国风能协会的统计。2020年，海上风电新增装机容量306万千瓦，累计装机容量996万千瓦。根据预测，到2025年，全球海上风电总装机容量有望达到100GW，占全球风电累计装机容量的比例超过10%，海上风电发展潜力巨大。

2.2海上风电场布局相对集中

受我国海上风能资源分布不均衡、开发成本较高和技术水平偏低等因素制约，我国海上风电空间布局相对集中。目前，我国海上风电新增装机分布在江苏、浙江、福建、河北、上海、辽宁和广东八省市；其中，江苏新增海上风电装机容量达450万千瓦，浙江100万千瓦、福建200万千瓦和广东100万千瓦。

3我国海上风电高质量发展的对策建议

3.1详细调查风能资源，统筹海上风能开发

（1）开展系统的海上风能资源调查和评估。在我国已有海洋调查研究成果的基础上，结合各沿海省（直辖市、自治区）海上风电场规划选址初步成果，遴选出具有代表性的调查区域，布设海洋水文气象观测塔，开展海洋风能资源观测和储量评估，并对影响海上风电场建设的海底条件、地质条件、水文动力条件、海洋灾害等基础数据进行全面调査；依据海上风能资源调查和评估结果，结合工程建设条件等开发适宜性因素，划分海上风能资源分区，准确把握风电可开发量和可开发区域；系统整合现有的应用气象、卫星、船舶调査等多渠道建立的数据库信息，建设我国海上风能资源及海洋环境信息数据库，搭建海上风电数据资源共享平台，为我国海上风电开发建设发展规划提供科学依据和技术支撑。

（2）统一规划，统筹海上风电布局。目前，我国11个沿海省（直辖市、自治区）均已展开海上风电规划工作，这对国家层面的海上风电有序开发和统一管理提出了新要求。编制全国海上风电产业发展规划，统筹指导全国海上风电开发，是促进全国海上风电产业发展的重要措施。首先，应在符合海洋功能区划要求基础上制定海上风电场的布局和规划。协调风电开发与资源环境保护间的关系，统筹风电开发和岸线保护、滩涂保护、其他用海的关系，既要避免对国防安全、海上交通运输、临海临港工业、渔业生产、旅游行业造成严重影响，又要避开具有特殊保护价值的海域，如各种海洋保护区、重要渔业水域、河口、海湾、典型海洋生态系统、划定的生态红线区及自然历史遗迹保护区等。其次，应严格按照《海上风电开发建设管理暂行办法》及其实施细则的要求，落实关于海上风电场选址布局的“双十”原则，引导海上风电深远海布局。最后，应合理安排开发时序，提出分阶段的开发方案，规范海上风电开发秩序，避免一哄而上、重复建设。

3.2加强海上风电开发对海洋环境影响的评估和补偿

全面调查评估现有海上风电场建设情况、运营情况，包括在建风电场的建设进度、建成风电场的运行情况、建设与运营过程中的实际问题、风场投资收益情况等，为海上风电产业的科学发展提供基础。同时，海上风电对海洋环境有一定影响，应加强海上风电对海洋环境影响的评估。一是加强海上风电场规划和选址阶段对海域环境质量现状和风电建设环境影响的评价，做好与有关规定、区划管理的衔接，确保不对生态环境造成负面影响。二是加强海上风电项目施工期和运行阶段的监测、评价、监督与管理，掌握风电项目不同阶段对环境的影响程度，尤其是对鸟类、渔业的影响。在风电场建设施工期，尽量缩短工期，减少噪声、悬浮物、固体废弃物、废气等污染影响;在风电场运维期，建立长期监测机制，对由海上风电开发造成的生态破坏、环境污染进行及时的修复与补偿。

3.3加快海上风电技术创新，完善产业体系

（1）加强海上风电技术研发。支持国家海上风力发电工程技术研究中心、国家海上风电高新技术产业化基地等研发基地建设;加强5兆瓦、6兆瓦及以上大功率海上风电机组的研制及大型风电设备制造、海上运输和工程施工设备制造（大型海洋工程船、运输船等）、离岸变电站建设、海底电缆输电技术等研发；拓宽储能装置、智能电网等海上风电配套产业，降低成本，提升技术水平；开展深海海域风电场开发的概念研究、仿真试验、模型测试以及真机试验等前期技术研究和示范；引导海上施工企业，结合海上风电场建设的需求，积极开展海上风电施工技术研究，提高风电基础设计和施工管理水平，培养专业化的海上风电施工队伍，不断积累海洋风电施工经验；加强中远海风电场高压集电线路、远距离高压柔直输电、漂浮式测风、漂浮式风机基础等关键技术研究。

（2）健全海上风电产业技术标准体系。通过海上风电示范基地和多能互补独立示范电站建设，建立和完善工程勘察、基础设计、风电机组选型、风电场施工技术、运行管理和维护等方面的标准和规程规范，如海上风电工程勘测规范、海上风电场选址导则、海上风电装备调试规范、海上风电场工程风电机组基础设计规范、海上风电场交流海底电缆选型敷设技术导则、海上升压站变电站设计技术导则、海上风电场工程施工安装技术规程、海上风电场防腐蚀技术规范等。同时，加强风场建设技术规范管理，落实风电设备技术标准和规程规范。

（3）提升海上风电企业生产能力，鼓励拓展海外市场。加强政府对海上风电设备生产、海上风电开发和经营等企业的引导与扶持，同时加大在海上风电技术研发和创新、品牌建设、设备生产及服务出口等方面支持力度。另外，在鼓励企业在技术创新、优化生产工艺的同时，积极拓展海外市场，逐步提升国产海上风机的国际市场份额。

3.4加强集中送出模式探索

应加快推进中远海风电场群的集中送出研究，统一规划、建设海上升压站和集中送出线路，并根据海上风电实际情况，优化配置有限海岸线资源。探索推动百万千瓦级连片开发示范项目，统一项目资源和电网规划，统一公站并网和直流送出、形成集中连片远海海上风电的开发建设的示范，引导我国未来海上风电的高质量发展。

4总结

综上所述，我国是当前全球第二大经济体，也是最大的能源消费国，能源发展道路直接影响了世界整体的生态环境。我国海上拥有丰富的风能资源，因此加大对海上风电场扶持及开发，对我国可持续发展有着深远影响，是实现我国“30·60”碳达峰碳中和重要目标，构建新型电力系统的必然选择。

参考文献

[1]徐龙.海上风电推动能源转型的战略选择分析[J].质量与市场,2021(11):145-147.

[2]江波.能源转型发展背景下我国海上风电高质量发展策略[J].大众用电,2021,36(05):73-74.