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“能明白@會客廳”第三期節(jié)目《新能源大航海時代的新大陸》，由中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專委會秘書長秦海巖講述海上風(fēng)電的“昨天、今天和明天”。
以下為演講稿全文：
各位朋友，大家下午好，歡迎來到“能明白@會客廳”，讓我們明明白白聊能源。這期會客廳節(jié)目內(nèi)容，是我本人在江蘇南通所做的關(guān)于海上風(fēng)電過去、現(xiàn)在和未來發(fā)展的一個報告。
最近業(yè)內(nèi)對海上風(fēng)電比較關(guān)心，尤其是明后兩年海上風(fēng)電存在政策的調(diào)整，將取消對海上風(fēng)電的補(bǔ)貼，因此，現(xiàn)在很多省份，包括廣東、江蘇等在商議是不是能接力中央政府的補(bǔ)貼，繼續(xù)支持海上風(fēng)電的發(fā)展。
江蘇南通對海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)非常關(guān)注，認(rèn)為海上風(fēng)電可能是未來經(jīng)濟(jì)增長、帶動就業(yè)、解決當(dāng)?shù)啬茉辞鍧嵒囊粋€重要抓手，正著力打造一個海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)，建設(shè)海上風(fēng)電母港。6月份，南通邀請我專門去做一個關(guān)于海上風(fēng)電發(fā)展的報告。難得有地方政府對風(fēng)電行業(yè)這么關(guān)心和支持，因此，借此機(jī)會，我與我的同事一起，將海上風(fēng)電發(fā)展的昨天、今天和未來做了一個系統(tǒng)的梳理，目的是通過闡述海上風(fēng)電發(fā)展的過程，講述行業(yè)如何從一個大家認(rèn)為不可能的事情，從一個個小小的示范項目，發(fā)展到今天的單臺風(fēng)機(jī)已達(dá)到十兆瓦級的過程。去年，歐洲的一些海上風(fēng)電項目招標(biāo)已經(jīng)出現(xiàn)了不需要補(bǔ)貼的項目，電價不再需要補(bǔ)貼，這些成績是如何取得的，海上風(fēng)電又是如何一步步走到今天的，讓我們回顧歷史，再對海上風(fēng)電下一步的發(fā)展做出展望。希望這樣的梳理能對大家有所啟發(fā)，特別是決策者、從業(yè)者對海上風(fēng)電發(fā)展能有一個更清楚、更全面的認(rèn)識，這也是本期節(jié)目的初衷。
報告的題目叫《海上風(fēng)電：新能源大航海時代的新大陸》，為什么起這個題目呢？我在本次演講的后面會具體講到。15世紀(jì)，歐洲為了開拓新的貿(mào)易通道，恰逢當(dāng)時航海技術(shù)也已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，有更大噸位的船舶，羅盤、指南針這樣的航海的設(shè)備，可以滿足遠(yuǎn)航的需求。大航海時代自此啟動。從此奠定了歐洲經(jīng)濟(jì)繁榮的基礎(chǔ)，打開了人類認(rèn)識地球的機(jī)會，使人類對我們生存的地球，對地理有了一個全新的認(rèn)識，意義非常重大。
如今，全球能源面臨著很多的問題，大量的化石燃料導(dǎo)致了氣候變化、空氣污染，導(dǎo)致一系列能源安全，地緣政治沖突等等，我相信，通過開啟新能源大航海時代，一定能找到一條通過發(fā)展清潔的、可持續(xù)的、可再生的能源，從而解決人類面臨的能源和環(huán)境問題，實現(xiàn)人類的可持續(xù)發(fā)展。
在新能源的大航海時代，海上風(fēng)電無疑是一片新大陸。海上風(fēng)電潛力巨大：資源潛力巨大，產(chǎn)業(yè)潛力巨大，希望所有的風(fēng)電人，包括關(guān)心可再生能源事業(yè)的人，能凝心聚力，一起把海上風(fēng)電繼續(xù)做大做強(qiáng)，做成我國一個新興的產(chǎn)業(yè)，帶動我國能源轉(zhuǎn)型和能源革命的發(fā)展。希望這期節(jié)目，能對大家有所啟迪。
最后再次感謝三一重能對“能明白@會客廳”的大力支持。接下來，我們正在策劃的幾期活動，將瞄準(zhǔn)一些熱點和關(guān)心的問題，邀請行業(yè)頂級專家學(xué)者為大家答疑解惑。也希望其他企業(yè)能像三一重能一樣支持能明白@會客廳，把節(jié)目越辦越好，提供更有價值的信息和知識。各位風(fēng)電行業(yè)的同仁，非常高興有機(jī)會就海上風(fēng)電議題進(jìn)行交流，今天演講的題目是：《海上風(fēng)電：新能源大航海時代新大陸》。為什么是這個主題，大家聽我講完可能就明白了。
一個新興的產(chǎn)業(yè)發(fā)展從無到有，首先有一個想法，再到研發(fā)出初步的技術(shù)，通過小規(guī)模示范驗證，再到技術(shù)成熟發(fā)展成一定規(guī)模的產(chǎn)業(yè)，都不是一帆風(fēng)順。基本上要10年，20年，30年甚至50年這樣長的周期。風(fēng)電產(chǎn)業(yè)同樣如此。
因此，我首先想給大家推薦三本書：一本是《從海盜船到黑色直升機(jī)》（新版名為《技術(shù)簡史》），一本是《集裝箱改變世界》，另一本叫《光電帝國》，這三本書分別講述了通訊行業(yè)、集裝箱為代表的全球物流流運輸行業(yè)、電力行業(yè)等三個行業(yè)，三本書詳細(xì)描述了這三個行業(yè)各自是如何用幾十年的時間發(fā)展成具有全球基礎(chǔ)作用的行業(yè)，中間所經(jīng)歷的艱辛和挫折。很多企業(yè)在此過程中成長，也有企業(yè)在發(fā)展過程中衰落，期間，成就了各式各樣的偉大企業(yè)家、技術(shù)專家。海上風(fēng)電行業(yè)自1991年來已發(fā)展了30年，也遵循了同樣的過程，所以，我想先談?wù)労Ｉ巷L(fēng)電這30年是如何一路走來的。
第一章節(jié)主題：昨天的故事，讓夢想照進(jìn)現(xiàn)實。我將講述海上風(fēng)電是如何起步，又有哪些經(jīng)驗教訓(xùn)的故事。
這是全球意義上的第一個海上風(fēng)電場，1991丹麥Windeby風(fēng)電場。上世紀(jì)90年代前，丹麥99%的能源都靠進(jìn)口，丹麥為了保證能源安全，提出要作出變革。丹麥風(fēng)資源很好，沒有煤和太陽能，如何做？有人自然想到了一點：利用風(fēng)能來改善能源自給的情況，實現(xiàn)能源的獨立，能源的安全。因此，到1991年時，丹麥的陸上風(fēng)電已經(jīng)發(fā)展到了190萬千瓦，單機(jī)容量也從55千瓦發(fā)展到了750千瓦，處于領(lǐng)先地位。這時，丹麥的先行者提出，本國的陸上面積有限，風(fēng)資源尚不能滿足丹麥的電力的需求，怎么辦？是不是可以發(fā)展海上風(fēng)電？有這么一群風(fēng)電工程師，誕生了一個想法，自然而然，有了Windeby海上風(fēng)電項目。
這個項目非常小，當(dāng)時安裝了11臺450千瓦的Bonus風(fēng)電機(jī)組（Bonus現(xiàn)在已并入到西門子公司。）總裝機(jī)只有不到5MW。正是這么一個小小的示范項目，引爆了海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)。當(dāng)時開始這個項目時，很多人認(rèn)為海上風(fēng)電是不可能的事，是不現(xiàn)實的，是天方夜譚。有人認(rèn)為，一臺風(fēng)機(jī)怎么能在海上能運行呢，如果出現(xiàn)故障也根本沒法維修，保養(yǎng)維護(hù)都是復(fù)雜的工程，將面臨非常大的困境。當(dāng)時很多人就等著看笑話，但是項目最終成功了，項目總工運轉(zhuǎn)了26年，直到2017年后才拆除。
丹麥一個國家的海上風(fēng)電之夢，開啟了全球海上風(fēng)電的大產(chǎn)業(yè)！
1995年，丹麥接著又做了一個包括10臺500千瓦機(jī)組的5MW風(fēng)電場。Tuno Knob風(fēng)電場，使用維斯塔斯的風(fēng)機(jī)。以現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)，風(fēng)電場總裝機(jī)容量非常有限。
時光進(jìn)入2000年，市場已經(jīng)有了兆瓦級機(jī)組，丹麥又做了Middelgrunden風(fēng)電場，使用西門子機(jī)組，裝了20臺2MW的機(jī)組，總裝機(jī)容量40MW，算是比較大的一個項目。（http://www.delgrunden.dk/）
實際上，從1991年開始，到2001年的這十年間，基本上都是在試驗示范，目的是驗證海上風(fēng)電到底行不行，這是早期示范階段。主要看這些技術(shù)在海上是否可以執(zhí)行下去。
從2002年開始，經(jīng)過前十年的摸索，探索，試驗，示范，大家認(rèn)為在海上搞海上風(fēng)電是可行的，開始進(jìn)入商業(yè)化階段，希望通過擴(kuò)大規(guī)模，然后走向商業(yè)化。在試驗示范階段，開發(fā)不計成本，也沒有商業(yè)化的考量。而要再進(jìn)一步，任何一個產(chǎn)業(yè)都要考慮商業(yè)化的問題。所以，丹麥又率先開始做商業(yè)化的海上風(fēng)電場。
進(jìn)入2002年，這是歷史上最著名的一個風(fēng)電場，丹麥Horns Rev 1項目。上面這張風(fēng)電尾流圖片也被廣泛地引用，用以描述風(fēng)電尾流對風(fēng)電場的影響。什么是尾流？圖片中的霧氣很明顯地顯示了它的影響。當(dāng)風(fēng)吹過去的時候，霧氣到后面慢慢才能擴(kuò)散，這就是尾流。因為前面的風(fēng)機(jī)擋住了風(fēng)，使后面的風(fēng)速減緩，形成這樣一個現(xiàn)象。（參考：風(fēng)能科普｜風(fēng)是如何吹過風(fēng)機(jī)葉片的？）
丹麥Horns Rev 1項目，我為什么要給它起一個“成功還是失敗”的標(biāo)題？先說一下項目的具體情況，采用80臺2MW的機(jī)組，總裝機(jī)16萬千瓦，當(dāng)時是一個非常大的項目。2002年建成，到2003年，每臺機(jī)組平均每天都要出兩次故障，1年半的時間里，出了75000次事故，出海調(diào)試不計其數(shù)。最后不得不把風(fēng)機(jī)拆下來，運回岸上重新查勘，其中有47臺全部打開更換部件，導(dǎo)致?lián)p失巨大。
什么原因?qū)е逻@么多故障？主要是當(dāng)時對很多的海上機(jī)組的運行條件沒有考慮周全。比如說通風(fēng)散熱不是單獨循環(huán)的，是海風(fēng)直接進(jìn)到機(jī)艙里面，導(dǎo)致對機(jī)艙主要部件的腐蝕，另外，包括葉片的控制系統(tǒng)策略也頻繁出現(xiàn)問題，變壓器等等都有各種故障。這時候才意識到，海上風(fēng)電并不是那么簡單，不能簡單地把陸上的風(fēng)機(jī)簡單改造加強(qiáng)投放到海上就可以穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。
這是第一個商業(yè)化的海上風(fēng)機(jī)項目，最終付出了巨大的代價，所以說我說它雖然是成功的，但也有了深刻的失敗教訓(xùn)。
這是2006年荷蘭的Egmond Aan Zee項目，108MW，用了36臺維斯塔斯v90 3MW機(jī)組，這在當(dāng)時是最大的機(jī)組。但是這36臺風(fēng)機(jī)，也相繼發(fā)生了齒輪箱斷裂、蹦齒等故障。最后的結(jié)果，也是不得不把其中很多齒輪箱拆下來，運到岸上重新更換，給維斯塔斯造成了巨大的損失。
從上述兩個項目可以發(fā)現(xiàn)，海上風(fēng)電在初期的發(fā)展過程中，特別是商業(yè)化發(fā)展過程中，面臨著許許多多海上環(huán)境方面的困難和技術(shù)的不成熟等因素的考量，所以說海上風(fēng)電在商業(yè)化初期，經(jīng)歷了很多的挫折。當(dāng)然，只有經(jīng)歷過這些挫折之后，再進(jìn)行技術(shù)探索，大家才會看到海上風(fēng)電還有很多的問題和技術(shù)需要去完善，去解決。
同期，在國外海上風(fēng)電商業(yè)化過程中，中國海上風(fēng)電也在探索。我們并不是在默默無聞。這是我國在2007年，“中國第一個吃螃蟹的人”，由中海油利用其在渤海灣廢棄的一個導(dǎo)管架，改裝一臺金風(fēng)1.5MW風(fēng)電機(jī)組安裝完成。這是中國第一個海上風(fēng)電機(jī)組。
進(jìn)入2010年，東海大橋風(fēng)電場項目，這是中國的第一個真正商業(yè)化的海上風(fēng)電場。項目同樣也遇到了很多問題。第一個，當(dāng)時風(fēng)機(jī)比較難買到，2010年國際上風(fēng)機(jī)供不應(yīng)求，歐盟正值大力發(fā)展海上風(fēng)電，海上風(fēng)電恰好出現(xiàn)了一個小高潮，風(fēng)機(jī)緊缺。一方面是造價的直線上升，80歐元每兆瓦時的電價，漲到了170歐元每兆瓦時，另一個方面設(shè)備供不應(yīng)求，產(chǎn)業(yè)鏈還不成熟。在向深海遠(yuǎn)海走得更遠(yuǎn)過程中，造價節(jié)節(jié)攀升，海上的第一個商業(yè)化階段，不光沒有降低成本，在2002年到2011年間，成本反而有一個小的上升。就在這個時候，我國想開發(fā)東海大橋風(fēng)電場，買不到風(fēng)電整機(jī)，國外企業(yè)無法保證提供機(jī)組，還附加了很多苛刻條件。
總之，2010年中國想搞海上風(fēng)電，國外的同行多數(shù)認(rèn)為那是不可能完成的任務(wù)。但是經(jīng)過華銳風(fēng)電、東海大橋風(fēng)電公司、中交三航局等，包括一些設(shè)計單位的共同努力，自強(qiáng)不息，我們最終把東海大橋風(fēng)電場給建起來了，克服了很多困難。在技術(shù)方面，因為是淤泥的土壤，單樁技術(shù)用不了，只好采用八樁的平臺，當(dāng)時也缺乏海上吊裝的裝備，只能在岸上組裝之后再采用整體吊裝等等。
通過東海大橋項目，樹立了國家搞海上風(fēng)電的信心，培養(yǎng)了一支海上風(fēng)電的隊伍，也完善了海上風(fēng)電的標(biāo)準(zhǔn)。
剛剛講到第二個階段：2002年到2011年，是初步的商業(yè)化階段。之后，通過遇到的諸多問題，整個產(chǎn)業(yè)技術(shù)逐漸成熟，海上風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)也逐漸齊全，整個產(chǎn)業(yè)正在完善，這時候海上風(fēng)電要想進(jìn)一步的發(fā)展，就需要降低成本。
降低成本最重要方法，就是要擴(kuò)大規(guī)模。從2012年開始，到2017年左右的6年時間，我稱之為“開啟規(guī)模驅(qū)動降本之路”的階段。
這是英國最著名的一個風(fēng)電場：倫敦矩陣（London Array Phase I），用的是西門子3.6MW風(fēng)機(jī)，175臺，總裝機(jī)63萬千瓦，該風(fēng)電場當(dāng)時為全球最大海上風(fēng)電場，該記錄保持了多年。
西門子3.6MW機(jī)組是個明星機(jī)型，開發(fā)商和整機(jī)廠商的合作，開啟了海上風(fēng)電新的發(fā)展之路。該風(fēng)電場的開發(fā)商當(dāng)時還叫DONG能源，現(xiàn)在改名叫Orsted公司，是丹麥最大的能源集團(tuán)。當(dāng)時，Dong能源跟英國政府說，包括跟歐洲說，海上風(fēng)電要發(fā)展，需要定一個發(fā)展計劃。恰好當(dāng)時，英國政府也反映海上風(fēng)電的報價太高了，167歐元每兆瓦時（相當(dāng)于人民幣2元每度電）的高電價，是不可能大規(guī)模應(yīng)用推廣的。政府提出，要想得到財政的支持，企業(yè)就應(yīng)該拿出一個發(fā)展路線圖，具體什么時候能把價格降下來，降到什么程度，可以不再需要政府的持續(xù)的補(bǔ)貼。對于海上風(fēng)電，補(bǔ)貼一年、兩年甚至十年都可以，但持續(xù)的補(bǔ)貼是不現(xiàn)實的。所以當(dāng)時Dong能源和相關(guān)的政府等，達(dá)成了一個路線圖，提出要將當(dāng)時160多歐元每兆瓦時的價格，降低到2020年的100歐元每兆瓦時，這個價格基本上相當(dāng)于人民幣一塊錢一度電。但最后的結(jié)果是，到了2017年，歐洲海上風(fēng)電平準(zhǔn)化度電成本，即固定價格，就已經(jīng)降到了67歐元每兆瓦時，相當(dāng)于人民六毛錢左右的價格。
從這個過程可以看出，政府和產(chǎn)業(yè)要協(xié)同發(fā)展，政府給予政策支持，讓企業(yè)上規(guī)模，通過規(guī)?；ㄟ^學(xué)習(xí)曲線，產(chǎn)業(yè)鏈的不斷完善，最終把成本降下來，這樣才能實現(xiàn)雙贏。這也正是為什么去年英國的第三輪海上風(fēng)電招標(biāo)，每度電才0.3元人民幣，基本上不要補(bǔ)貼。另外，德國的四個風(fēng)電場的招標(biāo)也是零補(bǔ)貼的，這都是因為過去的十年，政府通過規(guī)模化發(fā)展給企業(yè)補(bǔ)貼，給各種優(yōu)惠條件，支持了產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步。
我建議我國也應(yīng)該如此做。但目前稍微有些遺憾，我國風(fēng)能產(chǎn)業(yè)在跟政府的對話過程中，并沒有達(dá)成良好的共識，尤其是去年。中國海上風(fēng)電現(xiàn)在還不具備平價的條件，但是我認(rèn)為五年之后，“十四五”期間到2025年，也就是再給風(fēng)能行業(yè)五年的時間，海上風(fēng)能應(yīng)該能做到平價，不再需要國家補(bǔ)貼。之所以沒達(dá)成共識，是因為涉及到總的財政補(bǔ)貼的問題。我國現(xiàn)在風(fēng)電補(bǔ)貼累計拖欠接近3000億，擔(dān)子非常重，去年整個產(chǎn)業(yè)做的不夠好，沒有跟政府充分溝通協(xié)商好，2019年臨時核準(zhǔn)了五六千萬千瓦的項目，都想要去搶8毛5的電價，這個總的補(bǔ)貼是不可承受的。
實際上，海上風(fēng)電就差五年的發(fā)展時間，希望廣東省、江蘇省、山東省等幾個沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的省份，每年給海上風(fēng)電行業(yè)三百萬千瓦裝機(jī)的補(bǔ)貼，就可以支持中國海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)平價。
每年保持300萬裝機(jī)規(guī)模，每年的補(bǔ)貼也就30個億，用每年30億的補(bǔ)貼，可換來一個一萬億的產(chǎn)業(yè)。像如東，每年用十幾億的補(bǔ)貼，未來五年總的補(bǔ)貼并不太多，但是能帶動起一個千億的產(chǎn)業(yè)，明后年就可以達(dá)到這個目標(biāo)，不光可以解決很大的就業(yè)，拉動很大的GDP增長，光稅收基本上就能形成300多億。所以說，海上風(fēng)電是用一個小的支點，撬動一個大的產(chǎn)業(yè)。在這兒，我要再次呼吁江蘇省能帶個頭，給海上風(fēng)電行業(yè)繼續(xù)提供補(bǔ)貼。也希望其他地方政府繼續(xù)支持海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)。
在通過規(guī)模降成本階段，海上風(fēng)電也在向深海、遠(yuǎn)海發(fā)展。這是離海岸最遠(yuǎn)的一個風(fēng)電場，德國BARD offshore 1項目，總裝機(jī)40萬千瓦，100km的距岸距離。
除了向遠(yuǎn)海，同時還在向深海進(jìn)軍。這是英國Hywind Scotland漂浮式項目，總裝機(jī)30MW，2017年，采用漂浮式。由挪威石油，用了5臺西門子 6MW機(jī)組，是全球第一個商業(yè)化的浮動式基礎(chǔ)風(fēng)電項目，采用單柱浮動式基礎(chǔ)，水深達(dá)到了100米。
總結(jié)一下，大機(jī)組+大規(guī)模，是降本的最終驅(qū)動力。2018年，英國的Walney Extension風(fēng)電場，總裝機(jī)容量69千瓦（695MW）裝機(jī)，當(dāng)年海上風(fēng)電場最大裝機(jī)，開始超大機(jī)組+大規(guī)模發(fā)展，用了40臺單機(jī)8.25MW的MHI維斯塔斯機(jī)組，是當(dāng)年最大的機(jī)組。還用了47臺西門子歌美颯7MW風(fēng)機(jī)。
去年英國海上風(fēng)電招標(biāo)，挪石油和DONG能源合作中標(biāo)的一個項目，總計360萬千瓦，是全球最大的一個風(fēng)電項目?？梢钥闯?，未來海上風(fēng)電的規(guī)模將越來越大。
所以我覺得，我國也應(yīng)該從中學(xué)習(xí)，如何保證海上風(fēng)電規(guī)模的發(fā)展。開發(fā)商要大規(guī)模，政府要支持，整機(jī)廠商一定要生產(chǎn)大機(jī)組。未來只有大機(jī)組才能降成本。
開發(fā)商和整機(jī)制造企業(yè)還要形成強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合的關(guān)系，不能像陸上風(fēng)電一樣發(fā)展。海上風(fēng)電沒有幾家能玩得起的，需要大公司的合作，聯(lián)合，合作大規(guī)模項目。
還是以西門子為例來說明。大家都知道西門子歌美颯是海上風(fēng)電老大，在海上累計裝機(jī)量和每年新增裝機(jī)量都名列第一，為什么西門子能走到今天？西門子比維塔斯、GE甚至比我國的幾家風(fēng)電整機(jī)企業(yè)在海上起步都要晚，但通過收購BONUS，在海上風(fēng)電領(lǐng)域一騎絕塵。這要歸功于2009年，DONG能源一次性給了西門子3.6MW明星機(jī)型500臺的訂單。拿到500臺訂單之后，無論在研發(fā)上，還是在生產(chǎn)能力、供應(yīng)鏈的建設(shè)上，西門子都敢于大手筆地投入，最終促成了西門子現(xiàn)在海上風(fēng)電的地位。
所以我建議國內(nèi)的開發(fā)商，也要瞄準(zhǔn)一兩家有實力的整機(jī)制造企業(yè)，給予巨大的支持。只要整機(jī)制造企業(yè)有了規(guī)模，才敢于投入，成本才可能下降。我國的整機(jī)制造企業(yè)還是很努力的，“給我們一點陽光，我們就很燦爛，是不是？”
這個項目是2018年建設(shè)的三峽興化灣試驗風(fēng)電場項目，非常振奮人心的項目。八家整機(jī)廠商，14臺機(jī)組，在同一個場地，同臺競技，這說明了我國海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的真正成熟。一個興化灣試驗風(fēng)電場就可以容納八家企業(yè)去同臺展示自己的機(jī)型，意義非凡。該項目位置非常好，離海邊近，所有的新機(jī)型都可以在那兒去試驗示范，去檢驗，供大家去比較，看看各家的技術(shù)到底怎么樣，這可以為今后開發(fā)商選擇機(jī)型提供決策參考。
到了2017年，經(jīng)過規(guī)模化降本階段，全球海上風(fēng)電遍地開花，不只是歐洲，不僅是丹麥、德國、英國這三個大市場，全球也都在迅猛地增長。裝機(jī)遍地開花，也證明了海上風(fēng)電行業(yè)已經(jīng)成為一個成熟的行業(yè)。包括中國在內(nèi)，去年我國新增海上風(fēng)電裝機(jī)250萬千瓦，比三年前2017年海上裝機(jī)的120萬千瓦基本上翻了倍。2019年，中國海上風(fēng)電新增量占了全球新增裝機(jī)的40%左右，發(fā)展進(jìn)一步加快。
這是2019年英國Hornsea One項目，總裝機(jī)規(guī)模1218MW，全球首個裝機(jī)歸模超過100萬千瓦的海上風(fēng)電場。這是典型的沿著我剛剛講的“大就是經(jīng)濟(jì)”路線發(fā)展的例子。類似的超過1GW的在建海上風(fēng)電項目還很多。
另外，還需要關(guān)注一下其他新興海上風(fēng)電市場。美國搞海上風(fēng)電很早，第一個項目，布洛克島海上風(fēng)電項目，討論了十年，總共經(jīng)過了將近15年，又是環(huán)評，又是論證，從 2006年開始討論，到16年才建成，也是美國第一個項目，目前美國在運營唯一的項目，但只有30MW。
美國現(xiàn)在東海岸規(guī)劃了1700萬千瓦的風(fēng)電場（17GW）。因為美國西海岸的海床一走下去就很深，但東海岸海床比較平緩，所以美國初期在東海岸一共規(guī)劃了1700萬的海上風(fēng)電項目。美國第一個真正意義上的聯(lián)邦海域風(fēng)電場，弗吉尼亞COVW試驗風(fēng)電場2臺機(jī)組的首臺西門子歌美颯6MW機(jī)組已經(jīng)在2020年6月26日安裝完畢。
另外，在東南亞國家，越南也在開始搞海上風(fēng)電。目前越南裝機(jī)10萬千瓦。上面這個項目，薄寮三期，由中國的金風(fēng)科技中的標(biāo)，2020年要建成14萬千瓦。越南海上風(fēng)電場預(yù)計發(fā)展將很快。
這是日本的海上風(fēng)電規(guī)劃。規(guī)劃到2030年要達(dá)到1000萬千瓦，現(xiàn)在日本才65.6MW，一個小的風(fēng)電場。
可以說，除了歐洲之外，中國，美國，東南亞等這些沿海國家，都掀起了一輪海上風(fēng)電的建設(shè)高潮。
這里做一下總結(jié)：昨天的故事，如何從一個夢想照進(jìn)了現(xiàn)實？經(jīng)過了四個階段，從早期的探索示范，到進(jìn)入商業(yè)化，遇到了很多問題，然后通過規(guī)?；?qū)動降成本，到現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)逐漸成熟，開啟了全球市場。上面由沃旭能源提供的表格，詳細(xì)描述了4個階段發(fā)展的路線圖和典型項目和參與國家。
海上風(fēng)電已經(jīng)不是夢想，而是現(xiàn)實，更重要它已發(fā)展成了一個成熟的行業(yè)，具備了繼續(xù)大規(guī)模騰飛發(fā)展的基礎(chǔ)。從1991年到現(xiàn)在，30年時間，全球海上風(fēng)電已經(jīng)形成了一個20萬就業(yè)者，5000家企業(yè)，150個海上風(fēng)電場，遍布三大洲17個國家和地區(qū)的成熟產(chǎn)業(yè)。
上面回顧了海上風(fēng)電的發(fā)展的歷史，下面讓我們一起看看，當(dāng)今的海上風(fēng)電又是一個什么樣的格局。
2019年全球海上風(fēng)電新增裝機(jī)突破600萬千瓦，累計裝機(jī)將近3000萬千瓦。當(dāng)然，跟陸上風(fēng)電將近5億千瓦的總裝機(jī)比起來，海上還是比較少的。但是近20年的累計增長率達(dá)到了43%，這是一個指數(shù)級增長的一個數(shù)據(jù)。
裝機(jī)前三名的國家還是英國，德國，中國，當(dāng)然美國，日本，東南亞這些國家也正在奮起直追。
中國海上風(fēng)電發(fā)展迅速。截止2019年底，累計吊裝容量突破700萬千瓦，去年新增250萬千瓦（2.5GW）。
除了裝機(jī)規(guī)模，風(fēng)電機(jī)組單機(jī)規(guī)模發(fā)展也越來越大。機(jī)組技術(shù)研制從1991年開始，用的是450千瓦的機(jī)組，到前年GE發(fā)布了12MW風(fēng)機(jī)，并在2019年首臺樣機(jī)正式安裝在荷蘭鹿特丹港。今年5月份，西門子歌美颯發(fā)布了14MW海上風(fēng)電機(jī)組，容量再一次突破。
西門子歌美颯14MW SG 14-222DD風(fēng)機(jī)，發(fā)布首周，即簽訂了2.9GW有條件合同。西門子歌美颯14MW的葉輪直徑達(dá)到了222米，葉片也達(dá)到了108米。截止6月底，該機(jī)組已經(jīng)拿到了總計4.3GW的合同。
這是當(dāng)時艾爾姆LM在2018年發(fā)布的世界上最長的葉片，全長107米，但是它發(fā)布之后，緊接著西門子就發(fā)了108米的，到現(xiàn)在AeroDyn公司在2020年5月，又發(fā)布了111米長的葉片。所以說，風(fēng)電行業(yè)，特別是海上風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展是更大，更高，更長。
這是海上風(fēng)電基礎(chǔ)的形式，隨著越走越遠(yuǎn)越來越深，從單樁到導(dǎo)管架，再到浮動式基礎(chǔ)，各種基礎(chǔ)也在層出不窮，適合不同的海況，不同的地質(zhì)條件。單樁基礎(chǔ)技術(shù)越發(fā)成熟，所占比例也很大，超過80%。（參考：海上風(fēng)電開發(fā)基礎(chǔ)選型先行 （一）、海上基礎(chǔ)選型（二）、漂浮式海上風(fēng)電基礎(chǔ)視頻）
從近海逐步向深遠(yuǎn)海發(fā)展。從圖中可以看到，綠色的是已經(jīng)核準(zhǔn)的，橙色是在建的，藍(lán)色的是已投產(chǎn)的，可以看出未來海上風(fēng)電場離岸距離越來越遠(yuǎn)，最遠(yuǎn)的已經(jīng)達(dá)到200km了，深度也是越來越深，已經(jīng)超過40多米、50米，所以將來深海遠(yuǎn)海是一個趨勢。
除了風(fēng)電機(jī)組技術(shù)的發(fā)展，海上風(fēng)電安裝的專業(yè)化程度也在不斷地提高，包括從安裝船、鋪纜船到運維船，甚至包括今后的風(fēng)機(jī)的拆除船，都有專業(yè)化的船舶在制造。
中國隨著海上風(fēng)電建設(shè)的加快，也在建設(shè)專業(yè)的作業(yè)船舶。這是龍源振華叁號，起重能力可達(dá)到2000噸，2018年5月交付的國產(chǎn)風(fēng)電安裝船。
這是歐洲Orion公司于2019年底交付的，起重達(dá)到5000噸的一條安裝船。未來風(fēng)電安裝船的重量、載重能力將越來越大，起重的噸位也越來越大，可以一次性運輸?shù)臋C(jī)組的數(shù)量也越來越多。
這是GE打造的一條運維船，我說它是“工程師的海上旅館”，由烏斯坦公司設(shè)計建造，長93.4米，寬18米，可搭載120人。配備3D動態(tài)補(bǔ)償?shù)鯔C(jī)和步入式廊橋。
再來看看海上風(fēng)電的成本。（參考IRENA報告）從2010年到2019年，十年時間建設(shè)成本下降了18%，從最高的平均5000多美金每千瓦，到現(xiàn)在的3000多美金，平均成本合人民幣兩萬塊錢左右。
再看容量系數(shù)，也相當(dāng)于等效滿負(fù)荷小時數(shù)。從2010年至2019年，全球海上風(fēng)電的容量系數(shù)從37%提高到44%。為什么發(fā)電等效小時數(shù)在增高呢？一個跟風(fēng)資源有關(guān)，深海遠(yuǎn)海之后資源越來越好，同時葉片的加長，控制策略的提高，風(fēng)機(jī)的可靠性得到提高，使得發(fā)電量也越來越高。到現(xiàn)在為止，平均容量系數(shù)，滿負(fù)荷小時數(shù)基本上超過3000小時，容量系數(shù)為43.5%。（容量系數(shù)乘以8760，就是滿負(fù)荷小時數(shù)）
再看度電成本（LCOE），也是直線的下降，從2010到2019，海上風(fēng)電的度電成本下降了29%。從1.5元，降到了去年的全球平均電價0.1美金，就是人民幣六毛錢左右，這張圖顯示的是平均度電成本。
再看2019年英國海上風(fēng)電招標(biāo)電價，已經(jīng)下降至0.35元人民幣。不需要補(bǔ)貼，甚至比廣東的電價還便宜。
德國的海上風(fēng)電招標(biāo)電價也同樣，2018年的幾個招標(biāo)電價，也是零補(bǔ)貼。
再看看全球海上風(fēng)電整機(jī)制造企業(yè)市場。全球前十強(qiáng)，西門子遙遙領(lǐng)先，下面是MHI維斯塔斯，然后是上海電氣。中國企業(yè)在前十強(qiáng)里面占了六強(qiáng)，包括中國海裝。
海上風(fēng)電開發(fā)商。這一輪的開發(fā)商還是傳統(tǒng)的大能源公司，他們都在進(jìn)行轉(zhuǎn)型。中國的開發(fā)商因為這兩年開發(fā)量增大，也名列前面。開發(fā)商前十強(qiáng)里面有四家中國企業(yè)。最大的開發(fā)商還是丹麥的Orsted，占比較大。
向可再生能源轉(zhuǎn)型，是傳統(tǒng)能源企業(yè)的戰(zhàn)略選擇。比如Orsted，原來是丹麥最大的能源公司、電力公司DONG能源，DONG能源不是中國漢字“東”的意思，是丹麥?zhǔn)秃吞烊粴夤镜囊馑迹昵案拿?，說自己不是天然氣和油氣公司，改名叫Orsted。Orsted是丹麥最著名的科學(xué)家，搞電磁學(xué)的創(chuàng)始人。為什么要改名？因為DONG能源基本上把火電廠都淘汰了，剝離出去，只干清潔能源，說自己將來要做一個清潔能源的公司。
這一輪的歐洲海上風(fēng)電開發(fā)，跟以前陸上不一樣，陸上都是由小的業(yè)主，分散式的開發(fā)，海上是大的玩家，包括DONG能源、挪石油，BP、美孚這樣的大公司，大玩家，以前的時候有國家補(bǔ)貼，這輪海上風(fēng)電，從去年開始，都是靠商業(yè)化來推動。這些傳統(tǒng)能源企業(yè)認(rèn)為火電沒法干了，在歐洲沒人再上火電，火電就是沉默資產(chǎn)，因為風(fēng)電成本，包括海上風(fēng)電成本，馬上就可以比火電低了。
再比如挪石油，現(xiàn)在改名叫Equinor，挪威語，是一種平衡的意思。去年去挪威訪問，挪石油和挪威政府的人給我們講，說挪威為什么要搞海上風(fēng)電，不是為了清潔電力，這一點跟其他國家還不太一樣，因為挪威的電力已經(jīng)非常清潔了，挪威98%的電力是來自水電，已經(jīng)是清潔電力的，為什么還要搞海上風(fēng)電？是因為挪威意識到他們未來要靠什么吃飯，要靠什么活著。挪威以前主要靠漁業(yè)謀生，非常窮，后來發(fā)現(xiàn)了北海油田，成為北歐最富裕的國家之一，現(xiàn)在北歐好幾個油田已經(jīng)枯竭了，沒有油了，國家面臨著未來能源的變化，而且眼見到油氣已經(jīng)是一個日落西山的行業(yè)，因此挪威要尋找新的增長點。如果現(xiàn)在還是百分之百的依靠油氣，很明顯，不僅面臨著資源枯竭，而且油氣產(chǎn)業(yè)還要承受巨大的氣候變化壓力，市場前景非常不妙。所以挪石油要尋找新的轉(zhuǎn)型方向，要維持企業(yè)的經(jīng)營，只能靠發(fā)展海上風(fēng)電。挪威發(fā)展海上風(fēng)電，還有一個優(yōu)勢，是因為挪威海上工程方面有大量的技術(shù)和經(jīng)驗，海洋石油的經(jīng)驗可以立即轉(zhuǎn)移用到海上風(fēng)電領(lǐng)域來，這也是為什么挪威政府大力搞海上風(fēng)電，挪石油轉(zhuǎn)型大力發(fā)展海上風(fēng)電的原因。這一頁是一些海工企業(yè)轉(zhuǎn)型，從服務(wù)油氣到服務(wù)海上風(fēng)電。挪威許多原來搞海洋工程的、海洋石油的公司，全部轉(zhuǎn)到海上風(fēng)電行業(yè)，是一個道理，油氣行業(yè)生意越來越不好做了，市場越來越小。
除了剛剛講的開發(fā)商、整機(jī)制造企業(yè)，相關(guān)的安裝施工的EPC單位、工程企業(yè)之外，海上風(fēng)電母港也是非常重要的一個環(huán)節(jié)。海上風(fēng)電母港是產(chǎn)業(yè)競爭力的集中體現(xiàn)。
埃斯比約（Esbjerg）位于丹麥日德蘭半島的西南部，瀕臨北海。截至2017年底，Esbjerg港已為歐洲海上風(fēng)電吊裝風(fēng)電機(jī)組裝機(jī)容量約1240萬千瓦，占?xì)W洲累計裝機(jī)容量78.6%。依托港口服務(wù)，Esbjerg港已經(jīng)形成海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)集群，入駐企業(yè)涵蓋海上風(fēng)電全產(chǎn)業(yè)鏈，包括海上風(fēng)電開發(fā)、設(shè)備制造、運維服務(wù)、安裝施工、運維、檢測及規(guī)劃設(shè)計企業(yè)，企業(yè)數(shù)量超過200家。
德國不來梅哈芬港Port of Bremerhaven，位于德國西北部威悉河的入海口。包括幾個大的風(fēng)電機(jī)組生產(chǎn)商和配套服務(wù)產(chǎn)業(yè)集群，以及海上風(fēng)能專門研究機(jī)構(gòu)Fraunhofer(IWES)等約120家。
英國赫爾港Green port Hull，位于赫爾河和亨伯河交匯處。海洋相關(guān)行業(yè)從業(yè)人員超過12500人，可再生能源行業(yè)是對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)影響最大的行業(yè)。
荷蘭埃姆斯哈文港Eemshaven，荷蘭北部重要的海上風(fēng)電組裝和安裝基地。依托歐洲海上風(fēng)電的快速發(fā)展，港口實現(xiàn)了從以油氣業(yè)務(wù)為主向海上風(fēng)電母港的升級。
這是世界最大的幾個風(fēng)電港口。希望將來中國的如東，也能發(fā)展成全球知名的海上風(fēng)電母港。
為什么海上風(fēng)電這兩年迅速發(fā)展？或者說，海上風(fēng)電發(fā)展驅(qū)動力有哪些？
第一點：成本下降，這是海上風(fēng)電發(fā)展最大的驅(qū)動力。通過規(guī)?；l(fā)展，使海上風(fēng)電具有了明確的競爭力；
第二點：應(yīng)對氣候變化需要的推動。國際可再生能源署《全球能源轉(zhuǎn)型：2050路線圖》報告指出，全球可再生能源需要至少6倍的增速，才能實現(xiàn)《巴黎協(xié)定》提出的脫碳和氣候減排目標(biāo)?？稍偕茉捶蓊~必須從2015年的占一次能源供應(yīng)總量的15%，上升到2050年的2/3。2015年以來，全球新增電力的需求完全可以被可再生能源發(fā)電的增量所代替。在這一新舊交替的能源革命進(jìn)程中，風(fēng)電特別是海上風(fēng)電正在成為全球新能源技術(shù)競爭的重點領(lǐng)域，各國都著力通過風(fēng)電等可再生能源實現(xiàn)電力脫碳。
還有兩點同樣重要。一個是為了保證能源安全，另一個是為了能源轉(zhuǎn)型。
尤其是能源安全的驅(qū)動。數(shù)據(jù)顯示，2018年我國能源對外依存度達(dá)到21%，原油的對外依存度攀升至71%。每年中國石油進(jìn)口成本超過1000億美元。過高的能源對外依存度為國家?guī)碚魏徒?jīng)濟(jì)風(fēng)險。充分挖掘海上風(fēng)能資源，能夠有效提高我國的能源供給安全系數(shù)。
這是IRENA發(fā)布的《新世界：全球能源轉(zhuǎn)型與地緣政治》報告的關(guān)鍵結(jié)論?？稍偕茉吹陌l(fā)展，改變了能源和地緣政治，實際上很多的沖突和地緣政治的問題，都是因為能源問題，比如馬六甲海峽，不就是為了保持石油的通道？如果都搞可再生能源，那因為能源問題導(dǎo)致的地緣政治將大大緩解，很多的國際糾紛都會降低。
黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人已經(jīng)高瞻遠(yuǎn)矚地意識到這一問題。今年，全國兩會政府工作報告把可再生能源置于保障能源安全的大框架下，可再生能源將逐漸成為保障我國能源安全的重要力量。
全球已經(jīng)有超過65個國家設(shè)定了百分百可再生能源電力發(fā)展的目標(biāo)。
有200多個城市加入REN21組織，承諾到2030年或2050年實現(xiàn)零碳，即城市要全部使用可再生能源?，F(xiàn)在已經(jīng)有42個城市已經(jīng)實現(xiàn)了百分之百的綠色電力。（參考：《2020可再生能源全球狀況報告》發(fā)布：只有可再生能源發(fā)電還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠）
除了國家和城市，還有企業(yè)也在積極行動。RE100項目，全球大的用能的單位，像谷歌，蘋果，星巴克等235家企業(yè)，都承諾100%使用綠色電力。國內(nèi)最近也搞了一個綠色電力消費合作組織，星巴克、蘋果等公司都是該組織的成員。這些企業(yè)都宣稱到2030年，有的是2040年要實現(xiàn)百分之百的電力。谷歌、蘋果都在實現(xiàn)RE100的目標(biāo)，而且蘋果要求它的零部件供應(yīng)商也要百分之百地實現(xiàn)使用綠色電力。
所以我得出本次演講的主題：為什么人類，需要進(jìn)入新能源的大航海時代。
大航海時代，歐洲15世紀(jì)到17世紀(jì)，因為君士坦丁堡運輸通道被奧斯曼帝國給占領(lǐng)了，歐洲人要發(fā)開發(fā)一條新的貿(mào)易通道，加上航海技術(shù)已經(jīng)成熟，羅盤、海圖、三桅桿帆船等，歐洲人擁有了在各種復(fù)雜氣候條件下進(jìn)行遠(yuǎn)航的能力。所以歐洲的大航海時代拓展了人類認(rèn)知世界的邊界，開啟了歐洲文明的進(jìn)程，使歐洲500年來屹立于全球。同時，大航海使得人類跳出了歷史的宿命輪回，極大的刺激了人類文明的進(jìn)步。
當(dāng)前，人類面臨著氣候變化、能源安全、環(huán)境污染這些問題，必須要開啟新能源的大航海時代，只有靠發(fā)展可再生能源，才能解決人類能源和環(huán)境問題等困境。無疑，海上風(fēng)電就是新能源大航海時代的新大陸。
剛剛講的是海上風(fēng)電發(fā)展昨天的故事和今天的格局，那明天海上風(fēng)電會有一個怎樣的未來？
第一個先說全球海上風(fēng)資源儲量。沒有資源，談什么都是白談。
這是IEA發(fā)布的全球風(fēng)電儲量。現(xiàn)在全球海上風(fēng)電技術(shù)可開發(fā)潛力超過1200億千瓦（120000GW），可以發(fā)電420萬億千瓦時（42萬TWh），是2040年全球電力需求的11倍。即便只開發(fā)淺海近岸區(qū)域風(fēng)資源（小于60米水深），每年的發(fā)電量就超過87萬億千瓦時（8.7萬TWh），可滿足2040年全球電力需求的2倍。也就是說海上風(fēng)電沒有天花板了，海上資源足夠人類使用，甚至不用再去想其他的能源。根本不用去考慮海上風(fēng)資源量到底能有多少的問題。
這是歐洲，東亞，北美三個地方海上風(fēng)資源分布情況，這三個地區(qū)也是經(jīng)濟(jì)增長最快，經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的地區(qū)，海上風(fēng)電儲量也主要是在這三個沿海的地區(qū)。
我國海上風(fēng)資源技術(shù)開發(fā)潛力超過35億千瓦。這是國家氣象局發(fā)布的數(shù)據(jù)。小于50米水深的有15億千瓦，50到100米水深的還有20億千瓦，潛力也非常巨大。
再說說未來海上風(fēng)電裝機(jī)情況。這是IRENA的一個預(yù)測，從2020年開始到2030年，再到2050年，每年全球海上風(fēng)電裝機(jī)情況。從現(xiàn)在每年增長500萬千瓦，到2030年增長到每年2800萬千瓦，到2050年新增達(dá)到4500萬千瓦。海上風(fēng)電從滿足電力的增量需求之外，可以開始淘汰已有的電力系統(tǒng)，從補(bǔ)充到進(jìn)入替代的時代。
再來談?wù)勎磥?0年和30年，海上風(fēng)電累計裝機(jī)數(shù)量的預(yù)測。到2030年，預(yù)測是2.3億千瓦，到2050年是10億千瓦。
類似的數(shù)據(jù)預(yù)測，以前大家老覺得這些預(yù)測到底會不會夸大？但回頭去看，前10年、前15年、20年，不管是綠色和平、還是IEA、IRENA、歐盟等機(jī)構(gòu)對可再生能源每五年、十年做的預(yù)測，包括預(yù)測未來十年風(fēng)電會發(fā)展什么樣，光伏會如何發(fā)展等等，會發(fā)現(xiàn)，每一次預(yù)測都落后于實際的發(fā)展。甚至最好的一次，預(yù)測數(shù)據(jù)也才達(dá)到實際數(shù)據(jù)的2/3。所以我覺得這些預(yù)測都是保守的，實現(xiàn)海上風(fēng)電發(fā)展的目標(biāo)一點問題沒有，大家要有信心。
這是全球各地區(qū)的海上裝機(jī)量預(yù)測數(shù)據(jù)。到2030年，歐洲預(yù)計累計7800萬千瓦（78GW）。亞洲1.26億千瓦（126GW），北美2300萬千瓦（23GW），其中中國將占接近一半，2030年會有56GW海上裝機(jī)。到2050年，歐洲累計2.15億千瓦（215GW），亞洲6.13億千瓦（613GW），北美1.64億千瓦（164GW），IRENA預(yù)測中國在2050年海上風(fēng)電總裝機(jī)將達(dá)到382GW。
另外，全球海上風(fēng)電單位千瓦投資預(yù)測，也即單位千瓦的造價，從現(xiàn)在的3800美元每千瓦，到2030年，可以降到最低1700~最高3200美元區(qū)間，到2050年最低可以降到1400美元，那基本上就是8000塊錢人民幣的造價投資。
這是容量系數(shù)的預(yù)測，考慮到風(fēng)機(jī)設(shè)計改進(jìn)和技術(shù)進(jìn)步趨勢，新項目的海上風(fēng)電容量系數(shù)將在2030年從現(xiàn)在的40%提到58%左右，到2050年甚至達(dá)到60%，發(fā)電量會越來越高。
全球海上風(fēng)電度電成本（LCOE）預(yù)測，從現(xiàn)在的基本上是人民幣六毛錢左右（0.6元），可以降到未來的2030年的0.05-0.09美元/kWh，下線五美分相當(dāng)于人民幣三毛錢，最高也就是五毛錢（0.5元/kWh）這么一個區(qū)間。，在全球電力市場中將具有競爭力，處于化石能源成本的下線范圍（化石能源的度電成本為0.05-0.17美元/kWh）我相信，到2030年，海上風(fēng)電實現(xiàn)平價是指日可待的。2050年海上風(fēng)電的LCOE將進(jìn)一步降低到0.03-0.07美元/kWh。
海上風(fēng)電要想降本，關(guān)鍵是要有穩(wěn)定的、足夠大的市場規(guī)模。所有上面提到的這一切的實現(xiàn)，包括上面這些預(yù)期，有一系列的條件，就是要規(guī)模，規(guī)模，規(guī)模。沒有規(guī)模，沒有市場拉動，海上風(fēng)電的技術(shù)不可能進(jìn)步，產(chǎn)業(yè)鏈不可能成熟，整個產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)不可能改善，成本也降不下來。
所以，這是為什么風(fēng)電行業(yè)還要繼續(xù)呼吁再給海上風(fēng)電五年時間，每年哪怕只給三百萬千瓦裝機(jī)的補(bǔ)貼，也足以拉動中國海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。當(dāng)然，如果每年能給400、500萬千瓦的補(bǔ)貼，那整個海上風(fēng)電可以更快地實現(xiàn)平價。
除了市場規(guī)模大，還需要考慮風(fēng)機(jī)的單機(jī)容量。未來的風(fēng)機(jī)，將會越來越大?，F(xiàn)在已經(jīng)有了14MW的風(fēng)機(jī)了，222米直徑，單根葉片長111米，未來可能會有30MW的風(fēng)機(jī)，葉尖高度基本上要達(dá)到廣州的“小蠻腰”的高度，超過400米。
除了大之外，還會有什么樣的風(fēng)機(jī)，還存在很多想象的空間。這是歐洲做的一個設(shè)想，將來海上會搞類似垂直軸的一種機(jī)組。
施工船技術(shù)的發(fā)展，船體的規(guī)模也在不斷突破。這是挪威OHT公司正在建的一條半潛式風(fēng)電安裝船Alfa Lift。本來預(yù)計今年要下海的，但因為買不到吊機(jī)，可能要明年交付，這艘船就在江蘇南通海門招商重工的海門基地建造，一次可以運輸16個單樁的基礎(chǔ)，或者10個導(dǎo)管架基礎(chǔ)。而且，打樁不用樁腿，依靠DST三級定位，兩米浪的時候也不用半潛，大于2.5米浪的時候需要半潛，但依然可以作業(yè)，極大地提高了作業(yè)時間，不用下腿不用再提起來，可以在半潛的情況下移動到下一個機(jī)位，這樣可以把打樁時間提高很多。目前從運輸?shù)酱驑叮枰奈逄?，有的要七八天，但Alfa Lift可以縮小到1-2天。
這是最先進(jìn)的一條敷纜船，Prysmian 集團(tuán)的新型敷纜船 Leonardo da Vinci，以達(dá)芬奇的名字命名?；ㄙM1.7億歐元打造，預(yù)計2021年投入使用，可以裝載17000噸的海纜，一次出海，就可以解決遠(yuǎn)海風(fēng)電場電纜的鋪設(shè)，大大提高了效率，也節(jié)約了成本，且更靈活更高效。同樣，它也配備了最先進(jìn)的DP3定位和海上維護(hù)系統(tǒng)。（參考：視頻 | Nexans Aurora，下一代海纜鋪設(shè)船）
海上風(fēng)電要發(fā)展，離不開運維船的參與。這是將來更快、更舒適、更安全的運維船，這條船是Orsted定制在中國臺灣海上風(fēng)電使用的。帶有六自由度的登載裝置——運動補(bǔ)償舷梯（motion-compensated gangway），檢修人員可以“步行”上塔筒，非常安全。前一段時間我去湛江，正好趕上大浪，還不是登塔筒，是登升壓站，應(yīng)該簡單的多，但是當(dāng)時浪很大，就顯得很危險。而使用帶運動補(bǔ)償?shù)牡禽d裝置靠液壓自定位，不會劇烈晃動，再大的浪也是平的。這艘船還裝載有帶3D運動補(bǔ)償?shù)钠鹬貦C(jī)，在有浪的情況下，也可以很好進(jìn)行作業(yè)。
除了上述新的技術(shù)，在海上風(fēng)電開發(fā)方面，還有一些多能融合應(yīng)用，包括未來海上風(fēng)電制氫。當(dāng)然，海上制氫還處于未來的設(shè)想，是更遙遠(yuǎn)的事兒。荷蘭石油巨頭殼牌公司宣布啟動歐洲最大、也可能是全球最大的的綠氫項目計劃，2030年在北海建成3-4GW的海上風(fēng)電，完全用于制氫，計劃到2040年在該區(qū)域建成10GW海上風(fēng)電裝機(jī)、年產(chǎn)80萬噸綠氫的目標(biāo)。（參考：選擇可再生能源制氫，歐洲能源巨頭啟動一場新的脫碳運動，丹麥已走在前列；海上風(fēng)電+制氫，Gigastack項目進(jìn)展如何？）
除了制氫，海上風(fēng)電還可以立體開發(fā)，打造生態(tài)學(xué)海洋牧場，同時養(yǎng)魚、養(yǎng)海產(chǎn)品，提升經(jīng)濟(jì)效益。山東省濰坊，昌邑海洋牧場與三峽300MW海上風(fēng)電融合試驗示范項目，總投資51.3億元，預(yù)計2024年6月完工。廣東陽江也計劃建設(shè)陽西青洲島風(fēng)電融合海域國家級海洋牧場示范區(qū)。
遠(yuǎn)距離大規(guī)模輸電技術(shù)，柔性高壓直流（HVDC）輸電技術(shù)的發(fā)展。未來，柔性直流也是非常關(guān)鍵的技術(shù)。交流輸電在短距離上具有成本優(yōu)勢，但在較長距離上，高壓直流（HVDC）輸電可以節(jié)省大量成本。
看這一頁上的圖表對照。右邊藍(lán)的是柔性直流，左邊是高壓交流的成本線，橫坐標(biāo)是離岸的距離，縱坐標(biāo)是價格每千瓦價格?？梢钥吹剑?dāng)100km的時候，柔性直流的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢就發(fā)揮出來了。我知道在如東三峽正在做中國第一個柔性直流的輸電技術(shù)，這將為未來海上風(fēng)電朝深海遠(yuǎn)海發(fā)展儲備技術(shù)能力。
再講最重要的，浮動式機(jī)組，為什么要搞浮動式機(jī)組？歐洲、日本等海上風(fēng)資源儲量中，深海占80%以上。未來必須走向超過50米深海。浮動式基礎(chǔ)提供了可能。
這是現(xiàn)在已經(jīng)搞成的五六個示范的浮動式機(jī)組的項目。
這是幾個典型的漂浮式風(fēng)電項目。最左邊的，也是最早的一個，是挪石油搞的，單樁浮動式機(jī)組，采用2.3MW西門子機(jī)組，09年就實驗成功了。2018年，挪石油又開始做了中間這個項目，Hywind Scotland，5臺，西門子6MW，也成功了。
右邊的是2019年，WindFloat Atlantic項目，由葡萄牙電力新能源公司（EDPR）主導(dǎo)開發(fā)，采用8.4MW的維斯塔斯機(jī)組，最大的浮動式基礎(chǔ)，用的是半潛式基礎(chǔ)。目前3臺已經(jīng)安裝完畢。
除了剛才講的已經(jīng)應(yīng)用之外，現(xiàn)在各種奇思妙想，百花齊放，各種新型的浮動式基礎(chǔ)制造技術(shù)都在研發(fā)。浮動式基礎(chǔ)之后，可以基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)化了，像產(chǎn)品一樣，它就不是一個工程問題了，是一個產(chǎn)品的問題，做成產(chǎn)品之后，把風(fēng)機(jī)按上后，再拉去安裝，所以會極大提高運輸安裝效率，降低成本，而且減少水上作業(yè)的時間。（參考：一款長著犄角的漂浮式風(fēng)機(jī)下水試驗，2021年將在中國測試）
海上風(fēng)電商業(yè)化過程，基本符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)律，那浮動式風(fēng)電的商業(yè)化路徑，也可以朝著預(yù)計的發(fā)展，并且同樣遵循從技術(shù)競賽——降低成本——商業(yè)化應(yīng)用的幾個發(fā)展階段。別看現(xiàn)在的浮動式基礎(chǔ)成本很高，規(guī)模上去后，技術(shù)成熟后，成本一定是會比固定是要便宜的。
這是挪石油（equinor）做的一個技術(shù)路徑圖，左邊是2009年那臺單柱的機(jī)組，到了2017年做了5臺6MW西門子機(jī)組，浮動式成本下降了60、70%，未來2年，equinor準(zhǔn)備在一個油氣田旁邊規(guī)劃11臺8MW的浮動式機(jī)組，給旁邊的石油平臺供電，成本會進(jìn)一步下降40%~50%。
到2025-2026，進(jìn)入商業(yè)化階段，規(guī)劃30萬到50萬千瓦（500MW），采用同樣的技術(shù)。一步一步，很執(zhí)著，很堅定，現(xiàn)在機(jī)組很貴，不計成本，第二個30萬千瓦項目，就把成本再降6、70%到50%，到了2025年，做50萬千瓦的項目時，還可以把成本降下來。一直到2030年，全球市場規(guī)模有望達(dá)到1200萬（12-15GW）。通過這幾次規(guī)模不斷的擴(kuò)大，度電成本下降到40-60歐元/MWh(0.3元-0.46元/千瓦時)。這就是equinor的漂浮式海上風(fēng)電發(fā)展計劃。equinor說，到目前為止，成本是符合技術(shù)路線圖的。
所以我想說，預(yù)測未來最好的辦法就是一起把它創(chuàng)造出來。我覺得做風(fēng)電人，應(yīng)該有這樣的志氣，有這樣的信心！
中國的“埃斯比約”在哪里？剛才講到了埃斯比約，丹麥的埃斯比約港是全球最大的風(fēng)電母港，現(xiàn)在每年70、80%安裝的風(fēng)電項目都是從埃斯比約港發(fā)運的，它的港口面積450萬平方米，城市不到9萬人。原來是油氣港，是給海上油氣服務(wù)的，因為油氣市場不景氣，開始轉(zhuǎn)型改海上風(fēng)電，成了全球最大海上風(fēng)電母港。埃斯比約港的項目輻射半徑為1000公里。也就是說安裝方面，可以輻射到1000km的范圍，當(dāng)然，作為運維母港，可能輻射100km比較合適。所以歐洲北海的整個海域1000km范圍，比如德國的、英國的海上風(fēng)電場，都可以從埃斯比約港發(fā)運。目前入駐企業(yè)超過200家，現(xiàn)有員工超過10000人。
埃斯比約港成功的基礎(chǔ)——依托的產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。目前，港口的70%收入來自風(fēng)電，而且已經(jīng)建立起了完整的生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈，包括制造企業(yè)，像西門子、維斯塔斯；開發(fā)商有DONG能源，Vattenfall等，還有運行維護(hù)的企業(yè)，包括第三方服務(wù)企業(yè)，設(shè)計、檢驗的，物流的企業(yè)。形成了一套完整的生態(tài)體系。
要打造中國的“埃斯比約”，我覺得不只是要引進(jìn)制造業(yè)，也要“產(chǎn)、學(xué)、港、研、服”聯(lián)動，不僅是打造成風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的制造基地，也應(yīng)該成為研發(fā)基地、培訓(xùn)基地，包括風(fēng)電人才基地，這樣才能形成一個可持續(xù)發(fā)展的模式。
這是根據(jù)上面的結(jié)構(gòu)圖，繪制的海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)與支撐服務(wù)拓?fù)鋱D。從基礎(chǔ)制造業(yè)，到部件、整機(jī)，與港口、海上項目組成一個完整的鏈條，運輸安裝、運維，與檢測基地、第三方、物流和培訓(xùn)、國際交流，形成了一個有機(jī)整體。
正如美國汽車大王亨利·福特所講，“我們已經(jīng)取得的進(jìn)步，足以使人振奮。但與未來我們將擁有的一切相比，今天的一切微不足道。”我深信，海上風(fēng)電一定會取得巨大的發(fā)展，中國海上風(fēng)電一定會成為世界上是最重要的部分。謝謝各位。
以下為演講稿全文：
各位朋友，大家下午好，歡迎來到“能明白@會客廳”，讓我們明明白白聊能源。這期會客廳節(jié)目內(nèi)容，是我本人在江蘇南通所做的關(guān)于海上風(fēng)電過去、現(xiàn)在和未來發(fā)展的一個報告。
最近業(yè)內(nèi)對海上風(fēng)電比較關(guān)心，尤其是明后兩年海上風(fēng)電存在政策的調(diào)整，將取消對海上風(fēng)電的補(bǔ)貼，因此，現(xiàn)在很多省份，包括廣東、江蘇等在商議是不是能接力中央政府的補(bǔ)貼，繼續(xù)支持海上風(fēng)電的發(fā)展。
江蘇南通對海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)非常關(guān)注，認(rèn)為海上風(fēng)電可能是未來經(jīng)濟(jì)增長、帶動就業(yè)、解決當(dāng)?shù)啬茉辞鍧嵒囊粋€重要抓手，正著力打造一個海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)，建設(shè)海上風(fēng)電母港。6月份，南通邀請我專門去做一個關(guān)于海上風(fēng)電發(fā)展的報告。難得有地方政府對風(fēng)電行業(yè)這么關(guān)心和支持，因此，借此機(jī)會，我與我的同事一起，將海上風(fēng)電發(fā)展的昨天、今天和未來做了一個系統(tǒng)的梳理，目的是通過闡述海上風(fēng)電發(fā)展的過程，講述行業(yè)如何從一個大家認(rèn)為不可能的事情，從一個個小小的示范項目，發(fā)展到今天的單臺風(fēng)機(jī)已達(dá)到十兆瓦級的過程。去年，歐洲的一些海上風(fēng)電項目招標(biāo)已經(jīng)出現(xiàn)了不需要補(bǔ)貼的項目，電價不再需要補(bǔ)貼，這些成績是如何取得的，海上風(fēng)電又是如何一步步走到今天的，讓我們回顧歷史，再對海上風(fēng)電下一步的發(fā)展做出展望。希望這樣的梳理能對大家有所啟發(fā)，特別是決策者、從業(yè)者對海上風(fēng)電發(fā)展能有一個更清楚、更全面的認(rèn)識，這也是本期節(jié)目的初衷。
報告的題目叫《海上風(fēng)電：新能源大航海時代的新大陸》，為什么起這個題目呢？我在本次演講的后面會具體講到。15世紀(jì)，歐洲為了開拓新的貿(mào)易通道，恰逢當(dāng)時航海技術(shù)也已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，有更大噸位的船舶，羅盤、指南針這樣的航海的設(shè)備，可以滿足遠(yuǎn)航的需求。大航海時代自此啟動。從此奠定了歐洲經(jīng)濟(jì)繁榮的基礎(chǔ)，打開了人類認(rèn)識地球的機(jī)會，使人類對我們生存的地球，對地理有了一個全新的認(rèn)識，意義非常重大。
如今，全球能源面臨著很多的問題，大量的化石燃料導(dǎo)致了氣候變化、空氣污染，導(dǎo)致一系列能源安全，地緣政治沖突等等，我相信，通過開啟新能源大航海時代，一定能找到一條通過發(fā)展清潔的、可持續(xù)的、可再生的能源，從而解決人類面臨的能源和環(huán)境問題，實現(xiàn)人類的可持續(xù)發(fā)展。
在新能源的大航海時代，海上風(fēng)電無疑是一片新大陸。海上風(fēng)電潛力巨大：資源潛力巨大，產(chǎn)業(yè)潛力巨大，希望所有的風(fēng)電人，包括關(guān)心可再生能源事業(yè)的人，能凝心聚力，一起把海上風(fēng)電繼續(xù)做大做強(qiáng)，做成我國一個新興的產(chǎn)業(yè)，帶動我國能源轉(zhuǎn)型和能源革命的發(fā)展。希望這期節(jié)目，能對大家有所啟迪。
最后再次感謝三一重能對“能明白@會客廳”的大力支持。接下來，我們正在策劃的幾期活動，將瞄準(zhǔn)一些熱點和關(guān)心的問題，邀請行業(yè)頂級專家學(xué)者為大家答疑解惑。也希望其他企業(yè)能像三一重能一樣支持能明白@會客廳，把節(jié)目越辦越好，提供更有價值的信息和知識。各位風(fēng)電行業(yè)的同仁，非常高興有機(jī)會就海上風(fēng)電議題進(jìn)行交流，今天演講的題目是：《海上風(fēng)電：新能源大航海時代新大陸》。為什么是這個主題，大家聽我講完可能就明白了。
一個新興的產(chǎn)業(yè)發(fā)展從無到有，首先有一個想法，再到研發(fā)出初步的技術(shù)，通過小規(guī)模示范驗證，再到技術(shù)成熟發(fā)展成一定規(guī)模的產(chǎn)業(yè)，都不是一帆風(fēng)順。基本上要10年，20年，30年甚至50年這樣長的周期。風(fēng)電產(chǎn)業(yè)同樣如此。
因此，我首先想給大家推薦三本書：一本是《從海盜船到黑色直升機(jī)》（新版名為《技術(shù)簡史》），一本是《集裝箱改變世界》，另一本叫《光電帝國》，這三本書分別講述了通訊行業(yè)、集裝箱為代表的全球物流流運輸行業(yè)、電力行業(yè)等三個行業(yè)，三本書詳細(xì)描述了這三個行業(yè)各自是如何用幾十年的時間發(fā)展成具有全球基礎(chǔ)作用的行業(yè)，中間所經(jīng)歷的艱辛和挫折。很多企業(yè)在此過程中成長，也有企業(yè)在發(fā)展過程中衰落，期間，成就了各式各樣的偉大企業(yè)家、技術(shù)專家。海上風(fēng)電行業(yè)自1991年來已發(fā)展了30年，也遵循了同樣的過程，所以，我想先談?wù)労Ｉ巷L(fēng)電這30年是如何一路走來的。
第一章節(jié)主題：昨天的故事，讓夢想照進(jìn)現(xiàn)實。我將講述海上風(fēng)電是如何起步，又有哪些經(jīng)驗教訓(xùn)的故事。
這是全球意義上的第一個海上風(fēng)電場，1991丹麥Windeby風(fēng)電場。上世紀(jì)90年代前，丹麥99%的能源都靠進(jìn)口，丹麥為了保證能源安全，提出要作出變革。丹麥風(fēng)資源很好，沒有煤和太陽能，如何做？有人自然想到了一點：利用風(fēng)能來改善能源自給的情況，實現(xiàn)能源的獨立，能源的安全。因此，到1991年時，丹麥的陸上風(fēng)電已經(jīng)發(fā)展到了190萬千瓦，單機(jī)容量也從55千瓦發(fā)展到了750千瓦，處于領(lǐng)先地位。這時，丹麥的先行者提出，本國的陸上面積有限，風(fēng)資源尚不能滿足丹麥的電力的需求，怎么辦？是不是可以發(fā)展海上風(fēng)電？有這么一群風(fēng)電工程師，誕生了一個想法，自然而然，有了Windeby海上風(fēng)電項目。
這個項目非常小，當(dāng)時安裝了11臺450千瓦的Bonus風(fēng)電機(jī)組（Bonus現(xiàn)在已并入到西門子公司。）總裝機(jī)只有不到5MW。正是這么一個小小的示范項目，引爆了海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)。當(dāng)時開始這個項目時，很多人認(rèn)為海上風(fēng)電是不可能的事，是不現(xiàn)實的，是天方夜譚。有人認(rèn)為，一臺風(fēng)機(jī)怎么能在海上能運行呢，如果出現(xiàn)故障也根本沒法維修，保養(yǎng)維護(hù)都是復(fù)雜的工程，將面臨非常大的困境。當(dāng)時很多人就等著看笑話，但是項目最終成功了，項目總工運轉(zhuǎn)了26年，直到2017年后才拆除。
丹麥一個國家的海上風(fēng)電之夢，開啟了全球海上風(fēng)電的大產(chǎn)業(yè)！
1995年，丹麥接著又做了一個包括10臺500千瓦機(jī)組的5MW風(fēng)電場。Tuno Knob風(fēng)電場，使用維斯塔斯的風(fēng)機(jī)。以現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)，風(fēng)電場總裝機(jī)容量非常有限。
時光進(jìn)入2000年，市場已經(jīng)有了兆瓦級機(jī)組，丹麥又做了Middelgrunden風(fēng)電場，使用西門子機(jī)組，裝了20臺2MW的機(jī)組，總裝機(jī)容量40MW，算是比較大的一個項目。（http://www.delgrunden.dk/）
實際上，從1991年開始，到2001年的這十年間，基本上都是在試驗示范，目的是驗證海上風(fēng)電到底行不行，這是早期示范階段。主要看這些技術(shù)在海上是否可以執(zhí)行下去。
從2002年開始，經(jīng)過前十年的摸索，探索，試驗，示范，大家認(rèn)為在海上搞海上風(fēng)電是可行的，開始進(jìn)入商業(yè)化階段，希望通過擴(kuò)大規(guī)模，然后走向商業(yè)化。在試驗示范階段，開發(fā)不計成本，也沒有商業(yè)化的考量。而要再進(jìn)一步，任何一個產(chǎn)業(yè)都要考慮商業(yè)化的問題。所以，丹麥又率先開始做商業(yè)化的海上風(fēng)電場。
進(jìn)入2002年，這是歷史上最著名的一個風(fēng)電場，丹麥Horns Rev 1項目。上面這張風(fēng)電尾流圖片也被廣泛地引用，用以描述風(fēng)電尾流對風(fēng)電場的影響。什么是尾流？圖片中的霧氣很明顯地顯示了它的影響。當(dāng)風(fēng)吹過去的時候，霧氣到后面慢慢才能擴(kuò)散，這就是尾流。因為前面的風(fēng)機(jī)擋住了風(fēng)，使后面的風(fēng)速減緩，形成這樣一個現(xiàn)象。（參考：風(fēng)能科普｜風(fēng)是如何吹過風(fēng)機(jī)葉片的？）
丹麥Horns Rev 1項目，我為什么要給它起一個“成功還是失敗”的標(biāo)題？先說一下項目的具體情況，采用80臺2MW的機(jī)組，總裝機(jī)16萬千瓦，當(dāng)時是一個非常大的項目。2002年建成，到2003年，每臺機(jī)組平均每天都要出兩次故障，1年半的時間里，出了75000次事故，出海調(diào)試不計其數(shù)。最后不得不把風(fēng)機(jī)拆下來，運回岸上重新查勘，其中有47臺全部打開更換部件，導(dǎo)致?lián)p失巨大。
什么原因?qū)е逻@么多故障？主要是當(dāng)時對很多的海上機(jī)組的運行條件沒有考慮周全。比如說通風(fēng)散熱不是單獨循環(huán)的，是海風(fēng)直接進(jìn)到機(jī)艙里面，導(dǎo)致對機(jī)艙主要部件的腐蝕，另外，包括葉片的控制系統(tǒng)策略也頻繁出現(xiàn)問題，變壓器等等都有各種故障。這時候才意識到，海上風(fēng)電并不是那么簡單，不能簡單地把陸上的風(fēng)機(jī)簡單改造加強(qiáng)投放到海上就可以穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。
這是第一個商業(yè)化的海上風(fēng)機(jī)項目，最終付出了巨大的代價，所以說我說它雖然是成功的，但也有了深刻的失敗教訓(xùn)。
這是2006年荷蘭的Egmond Aan Zee項目，108MW，用了36臺維斯塔斯v90 3MW機(jī)組，這在當(dāng)時是最大的機(jī)組。但是這36臺風(fēng)機(jī)，也相繼發(fā)生了齒輪箱斷裂、蹦齒等故障。最后的結(jié)果，也是不得不把其中很多齒輪箱拆下來，運到岸上重新更換，給維斯塔斯造成了巨大的損失。
從上述兩個項目可以發(fā)現(xiàn)，海上風(fēng)電在初期的發(fā)展過程中，特別是商業(yè)化發(fā)展過程中，面臨著許許多多海上環(huán)境方面的困難和技術(shù)的不成熟等因素的考量，所以說海上風(fēng)電在商業(yè)化初期，經(jīng)歷了很多的挫折。當(dāng)然，只有經(jīng)歷過這些挫折之后，再進(jìn)行技術(shù)探索，大家才會看到海上風(fēng)電還有很多的問題和技術(shù)需要去完善，去解決。
同期，在國外海上風(fēng)電商業(yè)化過程中，中國海上風(fēng)電也在探索。我們并不是在默默無聞。這是我國在2007年，“中國第一個吃螃蟹的人”，由中海油利用其在渤海灣廢棄的一個導(dǎo)管架，改裝一臺金風(fēng)1.5MW風(fēng)電機(jī)組安裝完成。這是中國第一個海上風(fēng)電機(jī)組。
進(jìn)入2010年，東海大橋風(fēng)電場項目，這是中國的第一個真正商業(yè)化的海上風(fēng)電場。項目同樣也遇到了很多問題。第一個，當(dāng)時風(fēng)機(jī)比較難買到，2010年國際上風(fēng)機(jī)供不應(yīng)求，歐盟正值大力發(fā)展海上風(fēng)電，海上風(fēng)電恰好出現(xiàn)了一個小高潮，風(fēng)機(jī)緊缺。一方面是造價的直線上升，80歐元每兆瓦時的電價，漲到了170歐元每兆瓦時，另一個方面設(shè)備供不應(yīng)求，產(chǎn)業(yè)鏈還不成熟。在向深海遠(yuǎn)海走得更遠(yuǎn)過程中，造價節(jié)節(jié)攀升，海上的第一個商業(yè)化階段，不光沒有降低成本，在2002年到2011年間，成本反而有一個小的上升。就在這個時候，我國想開發(fā)東海大橋風(fēng)電場，買不到風(fēng)電整機(jī)，國外企業(yè)無法保證提供機(jī)組，還附加了很多苛刻條件。
總之，2010年中國想搞海上風(fēng)電，國外的同行多數(shù)認(rèn)為那是不可能完成的任務(wù)。但是經(jīng)過華銳風(fēng)電、東海大橋風(fēng)電公司、中交三航局等，包括一些設(shè)計單位的共同努力，自強(qiáng)不息，我們最終把東海大橋風(fēng)電場給建起來了，克服了很多困難。在技術(shù)方面，因為是淤泥的土壤，單樁技術(shù)用不了，只好采用八樁的平臺，當(dāng)時也缺乏海上吊裝的裝備，只能在岸上組裝之后再采用整體吊裝等等。
通過東海大橋項目，樹立了國家搞海上風(fēng)電的信心，培養(yǎng)了一支海上風(fēng)電的隊伍，也完善了海上風(fēng)電的標(biāo)準(zhǔn)。
剛剛講到第二個階段：2002年到2011年，是初步的商業(yè)化階段。之后，通過遇到的諸多問題，整個產(chǎn)業(yè)技術(shù)逐漸成熟，海上風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)也逐漸齊全，整個產(chǎn)業(yè)正在完善，這時候海上風(fēng)電要想進(jìn)一步的發(fā)展，就需要降低成本。
降低成本最重要方法，就是要擴(kuò)大規(guī)模。從2012年開始，到2017年左右的6年時間，我稱之為“開啟規(guī)模驅(qū)動降本之路”的階段。
這是英國最著名的一個風(fēng)電場：倫敦矩陣（London Array Phase I），用的是西門子3.6MW風(fēng)機(jī)，175臺，總裝機(jī)63萬千瓦，該風(fēng)電場當(dāng)時為全球最大海上風(fēng)電場，該記錄保持了多年。
西門子3.6MW機(jī)組是個明星機(jī)型，開發(fā)商和整機(jī)廠商的合作，開啟了海上風(fēng)電新的發(fā)展之路。該風(fēng)電場的開發(fā)商當(dāng)時還叫DONG能源，現(xiàn)在改名叫Orsted公司，是丹麥最大的能源集團(tuán)。當(dāng)時，Dong能源跟英國政府說，包括跟歐洲說，海上風(fēng)電要發(fā)展，需要定一個發(fā)展計劃。恰好當(dāng)時，英國政府也反映海上風(fēng)電的報價太高了，167歐元每兆瓦時（相當(dāng)于人民幣2元每度電）的高電價，是不可能大規(guī)模應(yīng)用推廣的。政府提出，要想得到財政的支持，企業(yè)就應(yīng)該拿出一個發(fā)展路線圖，具體什么時候能把價格降下來，降到什么程度，可以不再需要政府的持續(xù)的補(bǔ)貼。對于海上風(fēng)電，補(bǔ)貼一年、兩年甚至十年都可以，但持續(xù)的補(bǔ)貼是不現(xiàn)實的。所以當(dāng)時Dong能源和相關(guān)的政府等，達(dá)成了一個路線圖，提出要將當(dāng)時160多歐元每兆瓦時的價格，降低到2020年的100歐元每兆瓦時，這個價格基本上相當(dāng)于人民幣一塊錢一度電。但最后的結(jié)果是，到了2017年，歐洲海上風(fēng)電平準(zhǔn)化度電成本，即固定價格，就已經(jīng)降到了67歐元每兆瓦時，相當(dāng)于人民六毛錢左右的價格。
從這個過程可以看出，政府和產(chǎn)業(yè)要協(xié)同發(fā)展，政府給予政策支持，讓企業(yè)上規(guī)模，通過規(guī)?；ㄟ^學(xué)習(xí)曲線，產(chǎn)業(yè)鏈的不斷完善，最終把成本降下來，這樣才能實現(xiàn)雙贏。這也正是為什么去年英國的第三輪海上風(fēng)電招標(biāo)，每度電才0.3元人民幣，基本上不要補(bǔ)貼。另外，德國的四個風(fēng)電場的招標(biāo)也是零補(bǔ)貼的，這都是因為過去的十年，政府通過規(guī)模化發(fā)展給企業(yè)補(bǔ)貼，給各種優(yōu)惠條件，支持了產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步。
我建議我國也應(yīng)該如此做。但目前稍微有些遺憾，我國風(fēng)能產(chǎn)業(yè)在跟政府的對話過程中，并沒有達(dá)成良好的共識，尤其是去年。中國海上風(fēng)電現(xiàn)在還不具備平價的條件，但是我認(rèn)為五年之后，“十四五”期間到2025年，也就是再給風(fēng)能行業(yè)五年的時間，海上風(fēng)能應(yīng)該能做到平價，不再需要國家補(bǔ)貼。之所以沒達(dá)成共識，是因為涉及到總的財政補(bǔ)貼的問題。我國現(xiàn)在風(fēng)電補(bǔ)貼累計拖欠接近3000億，擔(dān)子非常重，去年整個產(chǎn)業(yè)做的不夠好，沒有跟政府充分溝通協(xié)商好，2019年臨時核準(zhǔn)了五六千萬千瓦的項目，都想要去搶8毛5的電價，這個總的補(bǔ)貼是不可承受的。
實際上，海上風(fēng)電就差五年的發(fā)展時間，希望廣東省、江蘇省、山東省等幾個沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的省份，每年給海上風(fēng)電行業(yè)三百萬千瓦裝機(jī)的補(bǔ)貼，就可以支持中國海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)平價。
每年保持300萬裝機(jī)規(guī)模，每年的補(bǔ)貼也就30個億，用每年30億的補(bǔ)貼，可換來一個一萬億的產(chǎn)業(yè)。像如東，每年用十幾億的補(bǔ)貼，未來五年總的補(bǔ)貼并不太多，但是能帶動起一個千億的產(chǎn)業(yè)，明后年就可以達(dá)到這個目標(biāo)，不光可以解決很大的就業(yè)，拉動很大的GDP增長，光稅收基本上就能形成300多億。所以說，海上風(fēng)電是用一個小的支點，撬動一個大的產(chǎn)業(yè)。在這兒，我要再次呼吁江蘇省能帶個頭，給海上風(fēng)電行業(yè)繼續(xù)提供補(bǔ)貼。也希望其他地方政府繼續(xù)支持海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)。
在通過規(guī)模降成本階段，海上風(fēng)電也在向深海、遠(yuǎn)海發(fā)展。這是離海岸最遠(yuǎn)的一個風(fēng)電場，德國BARD offshore 1項目，總裝機(jī)40萬千瓦，100km的距岸距離。
除了向遠(yuǎn)海，同時還在向深海進(jìn)軍。這是英國Hywind Scotland漂浮式項目，總裝機(jī)30MW，2017年，采用漂浮式。由挪威石油，用了5臺西門子 6MW機(jī)組，是全球第一個商業(yè)化的浮動式基礎(chǔ)風(fēng)電項目，采用單柱浮動式基礎(chǔ)，水深達(dá)到了100米。
總結(jié)一下，大機(jī)組+大規(guī)模，是降本的最終驅(qū)動力。2018年，英國的Walney Extension風(fēng)電場，總裝機(jī)容量69千瓦（695MW）裝機(jī)，當(dāng)年海上風(fēng)電場最大裝機(jī)，開始超大機(jī)組+大規(guī)模發(fā)展，用了40臺單機(jī)8.25MW的MHI維斯塔斯機(jī)組，是當(dāng)年最大的機(jī)組。還用了47臺西門子歌美颯7MW風(fēng)機(jī)。
去年英國海上風(fēng)電招標(biāo)，挪石油和DONG能源合作中標(biāo)的一個項目，總計360萬千瓦，是全球最大的一個風(fēng)電項目?？梢钥闯?，未來海上風(fēng)電的規(guī)模將越來越大。
所以我覺得，我國也應(yīng)該從中學(xué)習(xí)，如何保證海上風(fēng)電規(guī)模的發(fā)展。開發(fā)商要大規(guī)模，政府要支持，整機(jī)廠商一定要生產(chǎn)大機(jī)組。未來只有大機(jī)組才能降成本。
開發(fā)商和整機(jī)制造企業(yè)還要形成強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合的關(guān)系，不能像陸上風(fēng)電一樣發(fā)展。海上風(fēng)電沒有幾家能玩得起的，需要大公司的合作，聯(lián)合，合作大規(guī)模項目。
還是以西門子為例來說明。大家都知道西門子歌美颯是海上風(fēng)電老大，在海上累計裝機(jī)量和每年新增裝機(jī)量都名列第一，為什么西門子能走到今天？西門子比維塔斯、GE甚至比我國的幾家風(fēng)電整機(jī)企業(yè)在海上起步都要晚，但通過收購BONUS，在海上風(fēng)電領(lǐng)域一騎絕塵。這要歸功于2009年，DONG能源一次性給了西門子3.6MW明星機(jī)型500臺的訂單。拿到500臺訂單之后，無論在研發(fā)上，還是在生產(chǎn)能力、供應(yīng)鏈的建設(shè)上，西門子都敢于大手筆地投入，最終促成了西門子現(xiàn)在海上風(fēng)電的地位。
所以我建議國內(nèi)的開發(fā)商，也要瞄準(zhǔn)一兩家有實力的整機(jī)制造企業(yè)，給予巨大的支持。只要整機(jī)制造企業(yè)有了規(guī)模，才敢于投入，成本才可能下降。我國的整機(jī)制造企業(yè)還是很努力的，“給我們一點陽光，我們就很燦爛，是不是？”
這個項目是2018年建設(shè)的三峽興化灣試驗風(fēng)電場項目，非常振奮人心的項目。八家整機(jī)廠商，14臺機(jī)組，在同一個場地，同臺競技，這說明了我國海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的真正成熟。一個興化灣試驗風(fēng)電場就可以容納八家企業(yè)去同臺展示自己的機(jī)型，意義非凡。該項目位置非常好，離海邊近，所有的新機(jī)型都可以在那兒去試驗示范，去檢驗，供大家去比較，看看各家的技術(shù)到底怎么樣，這可以為今后開發(fā)商選擇機(jī)型提供決策參考。
到了2017年，經(jīng)過規(guī)模化降本階段，全球海上風(fēng)電遍地開花，不只是歐洲，不僅是丹麥、德國、英國這三個大市場，全球也都在迅猛地增長。裝機(jī)遍地開花，也證明了海上風(fēng)電行業(yè)已經(jīng)成為一個成熟的行業(yè)。包括中國在內(nèi)，去年我國新增海上風(fēng)電裝機(jī)250萬千瓦，比三年前2017年海上裝機(jī)的120萬千瓦基本上翻了倍。2019年，中國海上風(fēng)電新增量占了全球新增裝機(jī)的40%左右，發(fā)展進(jìn)一步加快。
這是2019年英國Hornsea One項目，總裝機(jī)規(guī)模1218MW，全球首個裝機(jī)歸模超過100萬千瓦的海上風(fēng)電場。這是典型的沿著我剛剛講的“大就是經(jīng)濟(jì)”路線發(fā)展的例子。類似的超過1GW的在建海上風(fēng)電項目還很多。
另外，還需要關(guān)注一下其他新興海上風(fēng)電市場。美國搞海上風(fēng)電很早，第一個項目，布洛克島海上風(fēng)電項目，討論了十年，總共經(jīng)過了將近15年，又是環(huán)評，又是論證，從 2006年開始討論，到16年才建成，也是美國第一個項目，目前美國在運營唯一的項目，但只有30MW。
美國現(xiàn)在東海岸規(guī)劃了1700萬千瓦的風(fēng)電場（17GW）。因為美國西海岸的海床一走下去就很深，但東海岸海床比較平緩，所以美國初期在東海岸一共規(guī)劃了1700萬的海上風(fēng)電項目。美國第一個真正意義上的聯(lián)邦海域風(fēng)電場，弗吉尼亞COVW試驗風(fēng)電場2臺機(jī)組的首臺西門子歌美颯6MW機(jī)組已經(jīng)在2020年6月26日安裝完畢。
另外，在東南亞國家，越南也在開始搞海上風(fēng)電。目前越南裝機(jī)10萬千瓦。上面這個項目，薄寮三期，由中國的金風(fēng)科技中的標(biāo)，2020年要建成14萬千瓦。越南海上風(fēng)電場預(yù)計發(fā)展將很快。
這是日本的海上風(fēng)電規(guī)劃。規(guī)劃到2030年要達(dá)到1000萬千瓦，現(xiàn)在日本才65.6MW，一個小的風(fēng)電場。
可以說，除了歐洲之外，中國，美國，東南亞等這些沿海國家，都掀起了一輪海上風(fēng)電的建設(shè)高潮。
這里做一下總結(jié)：昨天的故事，如何從一個夢想照進(jìn)了現(xiàn)實？經(jīng)過了四個階段，從早期的探索示范，到進(jìn)入商業(yè)化，遇到了很多問題，然后通過規(guī)?；?qū)動降成本，到現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)逐漸成熟，開啟了全球市場。上面由沃旭能源提供的表格，詳細(xì)描述了4個階段發(fā)展的路線圖和典型項目和參與國家。
海上風(fēng)電已經(jīng)不是夢想，而是現(xiàn)實，更重要它已發(fā)展成了一個成熟的行業(yè)，具備了繼續(xù)大規(guī)模騰飛發(fā)展的基礎(chǔ)。從1991年到現(xiàn)在，30年時間，全球海上風(fēng)電已經(jīng)形成了一個20萬就業(yè)者，5000家企業(yè)，150個海上風(fēng)電場，遍布三大洲17個國家和地區(qū)的成熟產(chǎn)業(yè)。
上面回顧了海上風(fēng)電的發(fā)展的歷史，下面讓我們一起看看，當(dāng)今的海上風(fēng)電又是一個什么樣的格局。
2019年全球海上風(fēng)電新增裝機(jī)突破600萬千瓦，累計裝機(jī)將近3000萬千瓦。當(dāng)然，跟陸上風(fēng)電將近5億千瓦的總裝機(jī)比起來，海上還是比較少的。但是近20年的累計增長率達(dá)到了43%，這是一個指數(shù)級增長的一個數(shù)據(jù)。
裝機(jī)前三名的國家還是英國，德國，中國，當(dāng)然美國，日本，東南亞這些國家也正在奮起直追。
中國海上風(fēng)電發(fā)展迅速。截止2019年底，累計吊裝容量突破700萬千瓦，去年新增250萬千瓦（2.5GW）。
除了裝機(jī)規(guī)模，風(fēng)電機(jī)組單機(jī)規(guī)模發(fā)展也越來越大。機(jī)組技術(shù)研制從1991年開始，用的是450千瓦的機(jī)組，到前年GE發(fā)布了12MW風(fēng)機(jī)，并在2019年首臺樣機(jī)正式安裝在荷蘭鹿特丹港。今年5月份，西門子歌美颯發(fā)布了14MW海上風(fēng)電機(jī)組，容量再一次突破。
西門子歌美颯14MW SG 14-222DD風(fēng)機(jī)，發(fā)布首周，即簽訂了2.9GW有條件合同。西門子歌美颯14MW的葉輪直徑達(dá)到了222米，葉片也達(dá)到了108米。截止6月底，該機(jī)組已經(jīng)拿到了總計4.3GW的合同。
這是當(dāng)時艾爾姆LM在2018年發(fā)布的世界上最長的葉片，全長107米，但是它發(fā)布之后，緊接著西門子就發(fā)了108米的，到現(xiàn)在AeroDyn公司在2020年5月，又發(fā)布了111米長的葉片。所以說，風(fēng)電行業(yè)，特別是海上風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展是更大，更高，更長。
這是海上風(fēng)電基礎(chǔ)的形式，隨著越走越遠(yuǎn)越來越深，從單樁到導(dǎo)管架，再到浮動式基礎(chǔ)，各種基礎(chǔ)也在層出不窮，適合不同的海況，不同的地質(zhì)條件。單樁基礎(chǔ)技術(shù)越發(fā)成熟，所占比例也很大，超過80%。（參考：海上風(fēng)電開發(fā)基礎(chǔ)選型先行 （一）、海上基礎(chǔ)選型（二）、漂浮式海上風(fēng)電基礎(chǔ)視頻）
從近海逐步向深遠(yuǎn)海發(fā)展。從圖中可以看到，綠色的是已經(jīng)核準(zhǔn)的，橙色是在建的，藍(lán)色的是已投產(chǎn)的，可以看出未來海上風(fēng)電場離岸距離越來越遠(yuǎn)，最遠(yuǎn)的已經(jīng)達(dá)到200km了，深度也是越來越深，已經(jīng)超過40多米、50米，所以將來深海遠(yuǎn)海是一個趨勢。
除了風(fēng)電機(jī)組技術(shù)的發(fā)展，海上風(fēng)電安裝的專業(yè)化程度也在不斷地提高，包括從安裝船、鋪纜船到運維船，甚至包括今后的風(fēng)機(jī)的拆除船，都有專業(yè)化的船舶在制造。
中國隨著海上風(fēng)電建設(shè)的加快，也在建設(shè)專業(yè)的作業(yè)船舶。這是龍源振華叁號，起重能力可達(dá)到2000噸，2018年5月交付的國產(chǎn)風(fēng)電安裝船。
這是歐洲Orion公司于2019年底交付的，起重達(dá)到5000噸的一條安裝船。未來風(fēng)電安裝船的重量、載重能力將越來越大，起重的噸位也越來越大，可以一次性運輸?shù)臋C(jī)組的數(shù)量也越來越多。
這是GE打造的一條運維船，我說它是“工程師的海上旅館”，由烏斯坦公司設(shè)計建造，長93.4米，寬18米，可搭載120人。配備3D動態(tài)補(bǔ)償?shù)鯔C(jī)和步入式廊橋。
再來看看海上風(fēng)電的成本。（參考IRENA報告）從2010年到2019年，十年時間建設(shè)成本下降了18%，從最高的平均5000多美金每千瓦，到現(xiàn)在的3000多美金，平均成本合人民幣兩萬塊錢左右。
再看容量系數(shù)，也相當(dāng)于等效滿負(fù)荷小時數(shù)。從2010年至2019年，全球海上風(fēng)電的容量系數(shù)從37%提高到44%。為什么發(fā)電等效小時數(shù)在增高呢？一個跟風(fēng)資源有關(guān)，深海遠(yuǎn)海之后資源越來越好，同時葉片的加長，控制策略的提高，風(fēng)機(jī)的可靠性得到提高，使得發(fā)電量也越來越高。到現(xiàn)在為止，平均容量系數(shù)，滿負(fù)荷小時數(shù)基本上超過3000小時，容量系數(shù)為43.5%。（容量系數(shù)乘以8760，就是滿負(fù)荷小時數(shù)）
再看度電成本（LCOE），也是直線的下降，從2010到2019，海上風(fēng)電的度電成本下降了29%。從1.5元，降到了去年的全球平均電價0.1美金，就是人民幣六毛錢左右，這張圖顯示的是平均度電成本。
再看2019年英國海上風(fēng)電招標(biāo)電價，已經(jīng)下降至0.35元人民幣。不需要補(bǔ)貼，甚至比廣東的電價還便宜。
德國的海上風(fēng)電招標(biāo)電價也同樣，2018年的幾個招標(biāo)電價，也是零補(bǔ)貼。
再看看全球海上風(fēng)電整機(jī)制造企業(yè)市場。全球前十強(qiáng)，西門子遙遙領(lǐng)先，下面是MHI維斯塔斯，然后是上海電氣。中國企業(yè)在前十強(qiáng)里面占了六強(qiáng)，包括中國海裝。
海上風(fēng)電開發(fā)商。這一輪的開發(fā)商還是傳統(tǒng)的大能源公司，他們都在進(jìn)行轉(zhuǎn)型。中國的開發(fā)商因為這兩年開發(fā)量增大，也名列前面。開發(fā)商前十強(qiáng)里面有四家中國企業(yè)。最大的開發(fā)商還是丹麥的Orsted，占比較大。
向可再生能源轉(zhuǎn)型，是傳統(tǒng)能源企業(yè)的戰(zhàn)略選擇。比如Orsted，原來是丹麥最大的能源公司、電力公司DONG能源，DONG能源不是中國漢字“東”的意思，是丹麥?zhǔn)秃吞烊粴夤镜囊馑迹昵案拿?，說自己不是天然氣和油氣公司，改名叫Orsted。Orsted是丹麥最著名的科學(xué)家，搞電磁學(xué)的創(chuàng)始人。為什么要改名？因為DONG能源基本上把火電廠都淘汰了，剝離出去，只干清潔能源，說自己將來要做一個清潔能源的公司。
這一輪的歐洲海上風(fēng)電開發(fā)，跟以前陸上不一樣，陸上都是由小的業(yè)主，分散式的開發(fā)，海上是大的玩家，包括DONG能源、挪石油，BP、美孚這樣的大公司，大玩家，以前的時候有國家補(bǔ)貼，這輪海上風(fēng)電，從去年開始，都是靠商業(yè)化來推動。這些傳統(tǒng)能源企業(yè)認(rèn)為火電沒法干了，在歐洲沒人再上火電，火電就是沉默資產(chǎn)，因為風(fēng)電成本，包括海上風(fēng)電成本，馬上就可以比火電低了。
再比如挪石油，現(xiàn)在改名叫Equinor，挪威語，是一種平衡的意思。去年去挪威訪問，挪石油和挪威政府的人給我們講，說挪威為什么要搞海上風(fēng)電，不是為了清潔電力，這一點跟其他國家還不太一樣，因為挪威的電力已經(jīng)非常清潔了，挪威98%的電力是來自水電，已經(jīng)是清潔電力的，為什么還要搞海上風(fēng)電？是因為挪威意識到他們未來要靠什么吃飯，要靠什么活著。挪威以前主要靠漁業(yè)謀生，非常窮，后來發(fā)現(xiàn)了北海油田，成為北歐最富裕的國家之一，現(xiàn)在北歐好幾個油田已經(jīng)枯竭了，沒有油了，國家面臨著未來能源的變化，而且眼見到油氣已經(jīng)是一個日落西山的行業(yè)，因此挪威要尋找新的增長點。如果現(xiàn)在還是百分之百的依靠油氣，很明顯，不僅面臨著資源枯竭，而且油氣產(chǎn)業(yè)還要承受巨大的氣候變化壓力，市場前景非常不妙。所以挪石油要尋找新的轉(zhuǎn)型方向，要維持企業(yè)的經(jīng)營，只能靠發(fā)展海上風(fēng)電。挪威發(fā)展海上風(fēng)電，還有一個優(yōu)勢，是因為挪威海上工程方面有大量的技術(shù)和經(jīng)驗，海洋石油的經(jīng)驗可以立即轉(zhuǎn)移用到海上風(fēng)電領(lǐng)域來，這也是為什么挪威政府大力搞海上風(fēng)電，挪石油轉(zhuǎn)型大力發(fā)展海上風(fēng)電的原因。這一頁是一些海工企業(yè)轉(zhuǎn)型，從服務(wù)油氣到服務(wù)海上風(fēng)電。挪威許多原來搞海洋工程的、海洋石油的公司，全部轉(zhuǎn)到海上風(fēng)電行業(yè)，是一個道理，油氣行業(yè)生意越來越不好做了，市場越來越小。
除了剛剛講的開發(fā)商、整機(jī)制造企業(yè)，相關(guān)的安裝施工的EPC單位、工程企業(yè)之外，海上風(fēng)電母港也是非常重要的一個環(huán)節(jié)。海上風(fēng)電母港是產(chǎn)業(yè)競爭力的集中體現(xiàn)。
埃斯比約（Esbjerg）位于丹麥日德蘭半島的西南部，瀕臨北海。截至2017年底，Esbjerg港已為歐洲海上風(fēng)電吊裝風(fēng)電機(jī)組裝機(jī)容量約1240萬千瓦，占?xì)W洲累計裝機(jī)容量78.6%。依托港口服務(wù)，Esbjerg港已經(jīng)形成海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)集群，入駐企業(yè)涵蓋海上風(fēng)電全產(chǎn)業(yè)鏈，包括海上風(fēng)電開發(fā)、設(shè)備制造、運維服務(wù)、安裝施工、運維、檢測及規(guī)劃設(shè)計企業(yè)，企業(yè)數(shù)量超過200家。
德國不來梅哈芬港Port of Bremerhaven，位于德國西北部威悉河的入海口。包括幾個大的風(fēng)電機(jī)組生產(chǎn)商和配套服務(wù)產(chǎn)業(yè)集群，以及海上風(fēng)能專門研究機(jī)構(gòu)Fraunhofer(IWES)等約120家。
英國赫爾港Green port Hull，位于赫爾河和亨伯河交匯處。海洋相關(guān)行業(yè)從業(yè)人員超過12500人，可再生能源行業(yè)是對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)影響最大的行業(yè)。
荷蘭埃姆斯哈文港Eemshaven，荷蘭北部重要的海上風(fēng)電組裝和安裝基地。依托歐洲海上風(fēng)電的快速發(fā)展，港口實現(xiàn)了從以油氣業(yè)務(wù)為主向海上風(fēng)電母港的升級。
這是世界最大的幾個風(fēng)電港口。希望將來中國的如東，也能發(fā)展成全球知名的海上風(fēng)電母港。
為什么海上風(fēng)電這兩年迅速發(fā)展？或者說，海上風(fēng)電發(fā)展驅(qū)動力有哪些？
第一點：成本下降，這是海上風(fēng)電發(fā)展最大的驅(qū)動力。通過規(guī)?；l(fā)展，使海上風(fēng)電具有了明確的競爭力；
第二點：應(yīng)對氣候變化需要的推動。國際可再生能源署《全球能源轉(zhuǎn)型：2050路線圖》報告指出，全球可再生能源需要至少6倍的增速，才能實現(xiàn)《巴黎協(xié)定》提出的脫碳和氣候減排目標(biāo)?？稍偕茉捶蓊~必須從2015年的占一次能源供應(yīng)總量的15%，上升到2050年的2/3。2015年以來，全球新增電力的需求完全可以被可再生能源發(fā)電的增量所代替。在這一新舊交替的能源革命進(jìn)程中，風(fēng)電特別是海上風(fēng)電正在成為全球新能源技術(shù)競爭的重點領(lǐng)域，各國都著力通過風(fēng)電等可再生能源實現(xiàn)電力脫碳。
還有兩點同樣重要。一個是為了保證能源安全，另一個是為了能源轉(zhuǎn)型。
尤其是能源安全的驅(qū)動。數(shù)據(jù)顯示，2018年我國能源對外依存度達(dá)到21%，原油的對外依存度攀升至71%。每年中國石油進(jìn)口成本超過1000億美元。過高的能源對外依存度為國家?guī)碚魏徒?jīng)濟(jì)風(fēng)險。充分挖掘海上風(fēng)能資源，能夠有效提高我國的能源供給安全系數(shù)。
這是IRENA發(fā)布的《新世界：全球能源轉(zhuǎn)型與地緣政治》報告的關(guān)鍵結(jié)論?？稍偕茉吹陌l(fā)展，改變了能源和地緣政治，實際上很多的沖突和地緣政治的問題，都是因為能源問題，比如馬六甲海峽，不就是為了保持石油的通道？如果都搞可再生能源，那因為能源問題導(dǎo)致的地緣政治將大大緩解，很多的國際糾紛都會降低。
黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人已經(jīng)高瞻遠(yuǎn)矚地意識到這一問題。今年，全國兩會政府工作報告把可再生能源置于保障能源安全的大框架下，可再生能源將逐漸成為保障我國能源安全的重要力量。
全球已經(jīng)有超過65個國家設(shè)定了百分百可再生能源電力發(fā)展的目標(biāo)。
有200多個城市加入REN21組織，承諾到2030年或2050年實現(xiàn)零碳，即城市要全部使用可再生能源?，F(xiàn)在已經(jīng)有42個城市已經(jīng)實現(xiàn)了百分之百的綠色電力。（參考：《2020可再生能源全球狀況報告》發(fā)布：只有可再生能源發(fā)電還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠）
除了國家和城市，還有企業(yè)也在積極行動。RE100項目，全球大的用能的單位，像谷歌，蘋果，星巴克等235家企業(yè)，都承諾100%使用綠色電力。國內(nèi)最近也搞了一個綠色電力消費合作組織，星巴克、蘋果等公司都是該組織的成員。這些企業(yè)都宣稱到2030年，有的是2040年要實現(xiàn)百分之百的電力。谷歌、蘋果都在實現(xiàn)RE100的目標(biāo)，而且蘋果要求它的零部件供應(yīng)商也要百分之百地實現(xiàn)使用綠色電力。
所以我得出本次演講的主題：為什么人類，需要進(jìn)入新能源的大航海時代。
大航海時代，歐洲15世紀(jì)到17世紀(jì)，因為君士坦丁堡運輸通道被奧斯曼帝國給占領(lǐng)了，歐洲人要發(fā)開發(fā)一條新的貿(mào)易通道，加上航海技術(shù)已經(jīng)成熟，羅盤、海圖、三桅桿帆船等，歐洲人擁有了在各種復(fù)雜氣候條件下進(jìn)行遠(yuǎn)航的能力。所以歐洲的大航海時代拓展了人類認(rèn)知世界的邊界，開啟了歐洲文明的進(jìn)程，使歐洲500年來屹立于全球。同時，大航海使得人類跳出了歷史的宿命輪回，極大的刺激了人類文明的進(jìn)步。
當(dāng)前，人類面臨著氣候變化、能源安全、環(huán)境污染這些問題，必須要開啟新能源的大航海時代，只有靠發(fā)展可再生能源，才能解決人類能源和環(huán)境問題等困境。無疑，海上風(fēng)電就是新能源大航海時代的新大陸。
剛剛講的是海上風(fēng)電發(fā)展昨天的故事和今天的格局，那明天海上風(fēng)電會有一個怎樣的未來？
第一個先說全球海上風(fēng)資源儲量。沒有資源，談什么都是白談。
這是IEA發(fā)布的全球風(fēng)電儲量。現(xiàn)在全球海上風(fēng)電技術(shù)可開發(fā)潛力超過1200億千瓦（120000GW），可以發(fā)電420萬億千瓦時（42萬TWh），是2040年全球電力需求的11倍。即便只開發(fā)淺海近岸區(qū)域風(fēng)資源（小于60米水深），每年的發(fā)電量就超過87萬億千瓦時（8.7萬TWh），可滿足2040年全球電力需求的2倍。也就是說海上風(fēng)電沒有天花板了，海上資源足夠人類使用，甚至不用再去想其他的能源。根本不用去考慮海上風(fēng)資源量到底能有多少的問題。
這是歐洲，東亞，北美三個地方海上風(fēng)資源分布情況，這三個地區(qū)也是經(jīng)濟(jì)增長最快，經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的地區(qū)，海上風(fēng)電儲量也主要是在這三個沿海的地區(qū)。
我國海上風(fēng)資源技術(shù)開發(fā)潛力超過35億千瓦。這是國家氣象局發(fā)布的數(shù)據(jù)。小于50米水深的有15億千瓦，50到100米水深的還有20億千瓦，潛力也非常巨大。
再說說未來海上風(fēng)電裝機(jī)情況。這是IRENA的一個預(yù)測，從2020年開始到2030年，再到2050年，每年全球海上風(fēng)電裝機(jī)情況。從現(xiàn)在每年增長500萬千瓦，到2030年增長到每年2800萬千瓦，到2050年新增達(dá)到4500萬千瓦。海上風(fēng)電從滿足電力的增量需求之外，可以開始淘汰已有的電力系統(tǒng)，從補(bǔ)充到進(jìn)入替代的時代。
再來談?wù)勎磥?0年和30年，海上風(fēng)電累計裝機(jī)數(shù)量的預(yù)測。到2030年，預(yù)測是2.3億千瓦，到2050年是10億千瓦。
類似的數(shù)據(jù)預(yù)測，以前大家老覺得這些預(yù)測到底會不會夸大？但回頭去看，前10年、前15年、20年，不管是綠色和平、還是IEA、IRENA、歐盟等機(jī)構(gòu)對可再生能源每五年、十年做的預(yù)測，包括預(yù)測未來十年風(fēng)電會發(fā)展什么樣，光伏會如何發(fā)展等等，會發(fā)現(xiàn)，每一次預(yù)測都落后于實際的發(fā)展。甚至最好的一次，預(yù)測數(shù)據(jù)也才達(dá)到實際數(shù)據(jù)的2/3。所以我覺得這些預(yù)測都是保守的，實現(xiàn)海上風(fēng)電發(fā)展的目標(biāo)一點問題沒有，大家要有信心。
這是全球各地區(qū)的海上裝機(jī)量預(yù)測數(shù)據(jù)。到2030年，歐洲預(yù)計累計7800萬千瓦（78GW）。亞洲1.26億千瓦（126GW），北美2300萬千瓦（23GW），其中中國將占接近一半，2030年會有56GW海上裝機(jī)。到2050年，歐洲累計2.15億千瓦（215GW），亞洲6.13億千瓦（613GW），北美1.64億千瓦（164GW），IRENA預(yù)測中國在2050年海上風(fēng)電總裝機(jī)將達(dá)到382GW。
另外，全球海上風(fēng)電單位千瓦投資預(yù)測，也即單位千瓦的造價，從現(xiàn)在的3800美元每千瓦，到2030年，可以降到最低1700~最高3200美元區(qū)間，到2050年最低可以降到1400美元，那基本上就是8000塊錢人民幣的造價投資。
這是容量系數(shù)的預(yù)測，考慮到風(fēng)機(jī)設(shè)計改進(jìn)和技術(shù)進(jìn)步趨勢，新項目的海上風(fēng)電容量系數(shù)將在2030年從現(xiàn)在的40%提到58%左右，到2050年甚至達(dá)到60%，發(fā)電量會越來越高。
全球海上風(fēng)電度電成本（LCOE）預(yù)測，從現(xiàn)在的基本上是人民幣六毛錢左右（0.6元），可以降到未來的2030年的0.05-0.09美元/kWh，下線五美分相當(dāng)于人民幣三毛錢，最高也就是五毛錢（0.5元/kWh）這么一個區(qū)間。，在全球電力市場中將具有競爭力，處于化石能源成本的下線范圍（化石能源的度電成本為0.05-0.17美元/kWh）我相信，到2030年，海上風(fēng)電實現(xiàn)平價是指日可待的。2050年海上風(fēng)電的LCOE將進(jìn)一步降低到0.03-0.07美元/kWh。
海上風(fēng)電要想降本，關(guān)鍵是要有穩(wěn)定的、足夠大的市場規(guī)模。所有上面提到的這一切的實現(xiàn)，包括上面這些預(yù)期，有一系列的條件，就是要規(guī)模，規(guī)模，規(guī)模。沒有規(guī)模，沒有市場拉動，海上風(fēng)電的技術(shù)不可能進(jìn)步，產(chǎn)業(yè)鏈不可能成熟，整個產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)不可能改善，成本也降不下來。
所以，這是為什么風(fēng)電行業(yè)還要繼續(xù)呼吁再給海上風(fēng)電五年時間，每年哪怕只給三百萬千瓦裝機(jī)的補(bǔ)貼，也足以拉動中國海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。當(dāng)然，如果每年能給400、500萬千瓦的補(bǔ)貼，那整個海上風(fēng)電可以更快地實現(xiàn)平價。
除了市場規(guī)模大，還需要考慮風(fēng)機(jī)的單機(jī)容量。未來的風(fēng)機(jī)，將會越來越大?，F(xiàn)在已經(jīng)有了14MW的風(fēng)機(jī)了，222米直徑，單根葉片長111米，未來可能會有30MW的風(fēng)機(jī)，葉尖高度基本上要達(dá)到廣州的“小蠻腰”的高度，超過400米。
除了大之外，還會有什么樣的風(fēng)機(jī)，還存在很多想象的空間。這是歐洲做的一個設(shè)想，將來海上會搞類似垂直軸的一種機(jī)組。
施工船技術(shù)的發(fā)展，船體的規(guī)模也在不斷突破。這是挪威OHT公司正在建的一條半潛式風(fēng)電安裝船Alfa Lift。本來預(yù)計今年要下海的，但因為買不到吊機(jī)，可能要明年交付，這艘船就在江蘇南通海門招商重工的海門基地建造，一次可以運輸16個單樁的基礎(chǔ)，或者10個導(dǎo)管架基礎(chǔ)。而且，打樁不用樁腿，依靠DST三級定位，兩米浪的時候也不用半潛，大于2.5米浪的時候需要半潛，但依然可以作業(yè)，極大地提高了作業(yè)時間，不用下腿不用再提起來，可以在半潛的情況下移動到下一個機(jī)位，這樣可以把打樁時間提高很多。目前從運輸?shù)酱驑叮枰奈逄?，有的要七八天，但Alfa Lift可以縮小到1-2天。
這是最先進(jìn)的一條敷纜船，Prysmian 集團(tuán)的新型敷纜船 Leonardo da Vinci，以達(dá)芬奇的名字命名?；ㄙM1.7億歐元打造，預(yù)計2021年投入使用，可以裝載17000噸的海纜，一次出海，就可以解決遠(yuǎn)海風(fēng)電場電纜的鋪設(shè)，大大提高了效率，也節(jié)約了成本，且更靈活更高效。同樣，它也配備了最先進(jìn)的DP3定位和海上維護(hù)系統(tǒng)。（參考：視頻 | Nexans Aurora，下一代海纜鋪設(shè)船）
海上風(fēng)電要發(fā)展，離不開運維船的參與。這是將來更快、更舒適、更安全的運維船，這條船是Orsted定制在中國臺灣海上風(fēng)電使用的。帶有六自由度的登載裝置——運動補(bǔ)償舷梯（motion-compensated gangway），檢修人員可以“步行”上塔筒，非常安全。前一段時間我去湛江，正好趕上大浪，還不是登塔筒，是登升壓站，應(yīng)該簡單的多，但是當(dāng)時浪很大，就顯得很危險。而使用帶運動補(bǔ)償?shù)牡禽d裝置靠液壓自定位，不會劇烈晃動，再大的浪也是平的。這艘船還裝載有帶3D運動補(bǔ)償?shù)钠鹬貦C(jī)，在有浪的情況下，也可以很好進(jìn)行作業(yè)。
除了上述新的技術(shù)，在海上風(fēng)電開發(fā)方面，還有一些多能融合應(yīng)用，包括未來海上風(fēng)電制氫。當(dāng)然，海上制氫還處于未來的設(shè)想，是更遙遠(yuǎn)的事兒。荷蘭石油巨頭殼牌公司宣布啟動歐洲最大、也可能是全球最大的的綠氫項目計劃，2030年在北海建成3-4GW的海上風(fēng)電，完全用于制氫，計劃到2040年在該區(qū)域建成10GW海上風(fēng)電裝機(jī)、年產(chǎn)80萬噸綠氫的目標(biāo)。（參考：選擇可再生能源制氫，歐洲能源巨頭啟動一場新的脫碳運動，丹麥已走在前列；海上風(fēng)電+制氫，Gigastack項目進(jìn)展如何？）
除了制氫，海上風(fēng)電還可以立體開發(fā)，打造生態(tài)學(xué)海洋牧場，同時養(yǎng)魚、養(yǎng)海產(chǎn)品，提升經(jīng)濟(jì)效益。山東省濰坊，昌邑海洋牧場與三峽300MW海上風(fēng)電融合試驗示范項目，總投資51.3億元，預(yù)計2024年6月完工。廣東陽江也計劃建設(shè)陽西青洲島風(fēng)電融合海域國家級海洋牧場示范區(qū)。
遠(yuǎn)距離大規(guī)模輸電技術(shù)，柔性高壓直流（HVDC）輸電技術(shù)的發(fā)展。未來，柔性直流也是非常關(guān)鍵的技術(shù)。交流輸電在短距離上具有成本優(yōu)勢，但在較長距離上，高壓直流（HVDC）輸電可以節(jié)省大量成本。
看這一頁上的圖表對照。右邊藍(lán)的是柔性直流，左邊是高壓交流的成本線，橫坐標(biāo)是離岸的距離，縱坐標(biāo)是價格每千瓦價格?？梢钥吹剑?dāng)100km的時候，柔性直流的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢就發(fā)揮出來了。我知道在如東三峽正在做中國第一個柔性直流的輸電技術(shù)，這將為未來海上風(fēng)電朝深海遠(yuǎn)海發(fā)展儲備技術(shù)能力。
再講最重要的，浮動式機(jī)組，為什么要搞浮動式機(jī)組？歐洲、日本等海上風(fēng)資源儲量中，深海占80%以上。未來必須走向超過50米深海。浮動式基礎(chǔ)提供了可能。
這是現(xiàn)在已經(jīng)搞成的五六個示范的浮動式機(jī)組的項目。
這是幾個典型的漂浮式風(fēng)電項目。最左邊的，也是最早的一個，是挪石油搞的，單樁浮動式機(jī)組，采用2.3MW西門子機(jī)組，09年就實驗成功了。2018年，挪石油又開始做了中間這個項目，Hywind Scotland，5臺，西門子6MW，也成功了。
右邊的是2019年，WindFloat Atlantic項目，由葡萄牙電力新能源公司（EDPR）主導(dǎo)開發(fā)，采用8.4MW的維斯塔斯機(jī)組，最大的浮動式基礎(chǔ)，用的是半潛式基礎(chǔ)。目前3臺已經(jīng)安裝完畢。
除了剛才講的已經(jīng)應(yīng)用之外，現(xiàn)在各種奇思妙想，百花齊放，各種新型的浮動式基礎(chǔ)制造技術(shù)都在研發(fā)。浮動式基礎(chǔ)之后，可以基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)化了，像產(chǎn)品一樣，它就不是一個工程問題了，是一個產(chǎn)品的問題，做成產(chǎn)品之后，把風(fēng)機(jī)按上后，再拉去安裝，所以會極大提高運輸安裝效率，降低成本，而且減少水上作業(yè)的時間。（參考：一款長著犄角的漂浮式風(fēng)機(jī)下水試驗，2021年將在中國測試）
海上風(fēng)電商業(yè)化過程，基本符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)律，那浮動式風(fēng)電的商業(yè)化路徑，也可以朝著預(yù)計的發(fā)展，并且同樣遵循從技術(shù)競賽——降低成本——商業(yè)化應(yīng)用的幾個發(fā)展階段。別看現(xiàn)在的浮動式基礎(chǔ)成本很高，規(guī)模上去后，技術(shù)成熟后，成本一定是會比固定是要便宜的。
這是挪石油（equinor）做的一個技術(shù)路徑圖，左邊是2009年那臺單柱的機(jī)組，到了2017年做了5臺6MW西門子機(jī)組，浮動式成本下降了60、70%，未來2年，equinor準(zhǔn)備在一個油氣田旁邊規(guī)劃11臺8MW的浮動式機(jī)組，給旁邊的石油平臺供電，成本會進(jìn)一步下降40%~50%。
到2025-2026，進(jìn)入商業(yè)化階段，規(guī)劃30萬到50萬千瓦（500MW），采用同樣的技術(shù)。一步一步，很執(zhí)著，很堅定，現(xiàn)在機(jī)組很貴，不計成本，第二個30萬千瓦項目，就把成本再降6、70%到50%，到了2025年，做50萬千瓦的項目時，還可以把成本降下來。一直到2030年，全球市場規(guī)模有望達(dá)到1200萬（12-15GW）。通過這幾次規(guī)模不斷的擴(kuò)大，度電成本下降到40-60歐元/MWh(0.3元-0.46元/千瓦時)。這就是equinor的漂浮式海上風(fēng)電發(fā)展計劃。equinor說，到目前為止，成本是符合技術(shù)路線圖的。
所以我想說，預(yù)測未來最好的辦法就是一起把它創(chuàng)造出來。我覺得做風(fēng)電人，應(yīng)該有這樣的志氣，有這樣的信心！
中國的“埃斯比約”在哪里？剛才講到了埃斯比約，丹麥的埃斯比約港是全球最大的風(fēng)電母港，現(xiàn)在每年70、80%安裝的風(fēng)電項目都是從埃斯比約港發(fā)運的，它的港口面積450萬平方米，城市不到9萬人。原來是油氣港，是給海上油氣服務(wù)的，因為油氣市場不景氣，開始轉(zhuǎn)型改海上風(fēng)電，成了全球最大海上風(fēng)電母港。埃斯比約港的項目輻射半徑為1000公里。也就是說安裝方面，可以輻射到1000km的范圍，當(dāng)然，作為運維母港，可能輻射100km比較合適。所以歐洲北海的整個海域1000km范圍，比如德國的、英國的海上風(fēng)電場，都可以從埃斯比約港發(fā)運。目前入駐企業(yè)超過200家，現(xiàn)有員工超過10000人。
埃斯比約港成功的基礎(chǔ)——依托的產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。目前，港口的70%收入來自風(fēng)電，而且已經(jīng)建立起了完整的生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈，包括制造企業(yè)，像西門子、維斯塔斯；開發(fā)商有DONG能源，Vattenfall等，還有運行維護(hù)的企業(yè)，包括第三方服務(wù)企業(yè)，設(shè)計、檢驗的，物流的企業(yè)。形成了一套完整的生態(tài)體系。
要打造中國的“埃斯比約”，我覺得不只是要引進(jìn)制造業(yè)，也要“產(chǎn)、學(xué)、港、研、服”聯(lián)動，不僅是打造成風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的制造基地，也應(yīng)該成為研發(fā)基地、培訓(xùn)基地，包括風(fēng)電人才基地，這樣才能形成一個可持續(xù)發(fā)展的模式。
這是根據(jù)上面的結(jié)構(gòu)圖，繪制的海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)與支撐服務(wù)拓?fù)鋱D。從基礎(chǔ)制造業(yè)，到部件、整機(jī)，與港口、海上項目組成一個完整的鏈條，運輸安裝、運維，與檢測基地、第三方、物流和培訓(xùn)、國際交流，形成了一個有機(jī)整體。
正如美國汽車大王亨利·福特所講，“我們已經(jīng)取得的進(jìn)步，足以使人振奮。但與未來我們將擁有的一切相比，今天的一切微不足道。”我深信，海上風(fēng)電一定會取得巨大的發(fā)展，中國海上風(fēng)電一定會成為世界上是最重要的部分。謝謝各位。
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