海上风电服务生态圈的探索之路
韦丹
华润电力华南大区助理总经理

 

长达1.8万公里的海岸线,300多万平方公里的可利用海域面积,我国辽阔的蓝海蕴藏着丰富的海上风能资源,成为发展海上风电的天然优势。

  

 

根据中国气象局风能资源详查初步成果,我国5至25米水深线以内近海区域、海平面以上50米高度范围内,海上风电开发潜力约2亿千瓦;5至50米水深线以内,70米高度范围内,海上风电开发潜力约5亿千瓦。

 

>全球有17个国家布局了海上风电场,欧洲装机占全球比例76%,其中,英国、德国处于全球领先地位

 

2020年底,金砖国家领导人第十二次会晤上,习主席再次强调落实好《巴黎协定》:“努力争取2060年前实现碳中和,我们将说到做到!”。这意味着中国在本世纪全球实现近零排放的目标上迈出了重要而积极的关键一步。说明我国未来将加速低碳能源转型,严格控制新增煤电和煤炭消费量,大力发展新型的清洁能源。这给海上风电的发展带来了新的机遇。“十四五”期间,我国海上风电发展趋势将呈现出电价补贴退坡、深远海开发、海洋综合利用三大特点。尽管目前有着较好的政策环境和市场机遇,但海上风电发展仍面临诸多挑战。

 

海上风电发展现状

 

截至2019年底,全球海上风电累计装机2900万千瓦,全球有17个国家布局了海上风电场,欧洲装机占全球比例76%,其中,英国、德国处于全球领先地位。

 

截至2020年6月,我国海上风电累计装机达到699万千瓦。主要分布在沿海8省,其中江苏规模最大,约474万千瓦,占全国比例达71%,主要分布在盐城和南通海域。广东省累计装机约36万千瓦,仅占全国份额的5%。江苏海上风电发展最早,规模居首,当地政府依托风电产业,汇聚上下游企业在当地打造完整产业链,已形成盐城大丰风电产业园、盐城射阳新能源产业园、如东海海上风电产业园等多个产业基地,助力海上风电产业与当地经济快速发展。

 

>截至2020年6月,我国海上风电累计装机达到699万千瓦

 

海上风电工程复杂,运行环境恶劣,施工难度大,技术要求高。我国东部沿海地区先天条件优越,东部沿海地区经济发达、常规能源缺乏、环境保护要求高、海上风能资源丰富,建设条件好、工业基础雄厚,具备开发建设海上风电的良好条件,随着国家的重视和产业自身的逐步成熟,政府陆续出台的海上风电产业体系建设标准、审批权限的下放以及一系列的扶持政策等,中国海上风电将健康、规模化发展,并逐步展现良好的发展势头。

 

海上风电发展趋势与展望

 

广东省拥有4114公里海岸线和41.93万平方公里辽阔海域,风能资源储量丰富,开发潜力巨大。但在政策方面,广东地方补贴尚未出台,“十四五”期间消化近海浅水区已核准未开建的资源,探索近海深水示范项目建设,整体发展趋向平稳。从目前发展布局来看,广东省需优化近海项目布局,发挥规模效应,推动近海深水区项目建设,探索“能源岛”类型的重大示范工程,增加海上风电制氢试点项目,积极创新商业模式。

 

从项目收益角度来看,过去十年,全球海上风电平均成本下降了50%,那么未来主要还是依赖技术发展提升风机发电量,其次是将产业链的边际效益最大化,减少各主体之间的流转费用,降低制造成本, 随着风机迭代发展、产业链不断成熟、基地项目示范推进,“十四五”后期海上风电有望实现平价。

 

>广东省拥有4114公里海岸线和41.93万平方公里辽阔海域,风能资源储量丰富,开发潜力巨大

 

未来,海上风电发展还将呈现以下趋势:单场规模不断扩大,大型化风机普遍应用;在海上风电面临平价的大背景下,单场规模化发展便于统筹考量集约化设计、降低整体施工成本及后期运维成本从而降低度电成本,是应对平价的重要方向;同时,海上风机大型化已成主流趋势,其迭代对于降低度电成本,助力平价发展具有重要意义。

 

资源向深远海发展。随着近海资源的饱和,更多的企业将目光投向了深远海,与近海相比,深海环境更加恶劣,对风机基础、海底电缆、海上平台集成等技术提出了更严苛的要求。即便如此,海上风电场的开发逐步走向深远海是必然趋势已是业界共识。相比国外,我国深海海上风电建设仍处于空白阶段,相比资源已饱和的近海,走进深远海区域,海上风电将进入全新的领域。根据初步评估,我国领海线至专属经济区可开发海域面积67万平方公里,预计资源可开发潜力20亿千瓦。其海事、环保限制因素相对较少,容量系数高、出力稳定。但目前相关规划、政策与管理机制尚待研究和完善。

 

开发模式由单一海风向产业集群发展,海洋综合能源是未来开发趋势。在笔者看来,海洋牧场与海上风电融合发展是节约集约用海的重要新型产业模式与未来发展方向。“海上风电+海洋牧场”这种创新模式将实现新能源产业和现代高效农业的跨界融合发展,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。而我国尚未有海洋牧场与海上风电融合发展的成熟案例,目前只有山东省提出“探索海洋牧场与海上风电融合发展”试点方案。利用海上风机的稳固性,将牧场平台、休闲垂钓、海上救助平台、智能化网箱、贝类筏架、海珍品礁、集鱼礁、产卵礁等与风机基础融合,这种方案不仅可以降低牧场运维成本、还可提高生物养殖容量,从而实现‘海上粮仓+蓝色能源’的综合海洋开发模式。在此基础上,增加氢能、储能、海水淡化等多种元素,打造“海上风电服务功能圈”,为沿海城市同时提供高质量、低成本、无污染的电、氢、淡水资源,拉长拓宽海上风电产业链,实现产业多元化拓展。

 

打造多赢海上风电生态服务圈

 

华润电力对标其他能源企业,最大的优势为拉长产业链,做到海洋产业链的协同,与集约节约用海,高质量提高当地经济效益的原则相匹配。华润集团拥有众多业务单元,可与华润电力相互作用带动海洋产业的升级,壮大当地华润产业集群,培育沿海城市的“海洋服务功能圈”,从电源点(海上风电)到产品端(电能、氢能、储能、海产品)到市场端、销售端、乃至到最后一公里,形成完美闭环。

 

1、利用海上风电就地制氢。将电能转化为氢能后,通过船舶运输、油气管道等多种渠道,送出到氢能源市场,不仅能够获得“绿氢”,而且有利于突破海上风电电力输送成本高、并网难度大的发展瓶颈,探索出海上风电消纳新途径。但值得注意的是,阳江、汕头、汕尾、揭阳等沿海市县,当地氢能产业还未有相关规划,氢能消纳能力有限,与省内氢气负荷中心距离较远,陆运、水运的运输成本较高,因此,可利用当地华润燃气的城市天然气管网,与天然气掺混输送到各级市场。从而有效降低运输成本。不过,掺混后是否对天然气热值有一定的影响,是否可以降低华润燃气的生产成本,如何实现双方多赢的商业化价值还有待考证。

 

2、海上风电和海洋牧场融合发展,利用风机基础,水上水下、集海面与海底空间立体开发,综合利用海面风能与海洋生物资源,实现清洁发电与无公害渔业产品生产空间耦合。2017年和2018年中央一号文件分别强调发展和建设现代化海洋牧场。建设现代化海洋牧场已经是修护近海生态环境、养护生物资源,实现新旧动能转换的重要抓手之一。华润电力积极响应国家号召,把对海洋资源的一体化综合性开发作为重要发展方向。值得一提的是,较之其他企业发展海洋牧场与海上风电的融合,华润电力整合市场端和零售端资源方面更具有先天优势。一方面可借助华润五丰的产业帮扶计划,打造海上风电海产养殖试点,整合海产品牌,在当地设立冰鲜海产加工生产链。同时,在零售和运输方面,华润万家具有丰富的采购、物流、仓储、配送等供应链管理经验,顺畅实现现代化海洋牧场产业与清洁能源产业双赢升级。

 

此外,还可借助华润集团旗下的度假酒店、华润希望小镇等业务板块功能,创新海洋牧场与海上风电融合发展新模式,依托海上风电能源、结构优势,探索发展海上休闲垂钓、海上智能微网、潜水观光、海上住宿等相关产业,实现海洋牧场与海上风电深度融合发展,拉长产业链,实现产业多元化拓展。

 

3、尝试海洋科技创新与金融资本的融合,创新金融扶贫模式,激活“服务圈”发展的深层次活力。在当地引进和设立华润银行、华润资本等金融机构,与华润五丰的养殖试点联动,设立大规模的海洋新动能产业基金,不仅可降低养殖风险和压力,还可提高养殖产品自觉融入金融市场的发展能力,助力海洋领域创新创业。还可通过收购、入股当地核准未建的海上风电项目等手段,以资本的力量,为“服务圈”高质量发展注入活力。

 

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