撰文 | Penn；編輯 | 郭郭

→這是《環(huán)球零碳》的第589篇原創(chuàng)

3月26日上午，我國(guó)第一座深遠(yuǎn)海浮式風(fēng)電平臺(tái)——“海油觀瀾號(hào)”離開廣東珠海福陸碼頭，前往海南的文昌海域，進(jìn)行海上安裝和調(diào)試。這是我國(guó)第一個(gè)工作海域離岸距離100公里以上，水深超過(guò)100米的漂浮式風(fēng)電平臺(tái)，“大風(fēng)車”約高70層樓，掃風(fēng)面積約2.7個(gè)足球場(chǎng)大小，能抗17級(jí)臺(tái)風(fēng)。

4月3日，經(jīng)過(guò)約180海里的拖航， “海油觀瀾號(hào)”安全抵達(dá)海南文昌海域，正式啟動(dòng)海上安裝調(diào)試工作。

這標(biāo)志著我國(guó)深遠(yuǎn)海風(fēng)電關(guān)鍵技術(shù)取得重大進(jìn)展，海上油氣開發(fā)邁出進(jìn)軍“綠電時(shí)代”的關(guān)鍵一步。

浮式風(fēng)電應(yīng)用場(chǎng)景豐富，同時(shí)可協(xié)同發(fā)展海洋牧場(chǎng)、海水制氫、海洋旅游、海洋礦產(chǎn)資源開發(fā)，形成綜合能源島等跨界融合的海洋產(chǎn)業(yè)新生態(tài)。

“十四五”期間，我國(guó)規(guī)劃了五大千萬(wàn)千瓦海上基地，各地出臺(tái)的海上風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃規(guī)模已達(dá)8000萬(wàn)千瓦，將推動(dòng)海上風(fēng)電實(shí)現(xiàn)更高速發(fā)展。由近海走向遠(yuǎn)海是海上風(fēng)電規(guī)?；l(fā)展的趨勢(shì)，漂浮式海上風(fēng)電則是深遠(yuǎn)海風(fēng)電開發(fā)的主要形式之一。

在“海油觀瀾號(hào)”順利啟航的同時(shí)，我國(guó)漂浮式海上風(fēng)電也開始了揚(yáng)帆。2022年12 月26 日，總裝機(jī)容量為百萬(wàn)千瓦的漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目在海南省萬(wàn)寧市開工，這是中國(guó)首個(gè)規(guī)?；钸h(yuǎn)海海上風(fēng)電項(xiàng)目，也是全球規(guī)模最大的商業(yè)化漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目，場(chǎng)址平均水深為100 米，場(chǎng)址中心離岸距離為22 公里，規(guī)劃面積160 平方公里，項(xiàng)目規(guī)劃總裝機(jī)容量100 萬(wàn)千瓦。

根據(jù)挪威船級(jí)社（DNV）最近的一項(xiàng)調(diào)查顯示，漂浮式海上風(fēng)電行業(yè)正處于發(fā)展的早期階段，但有望快速增長(zhǎng)，在未來(lái)十年多一點(diǎn)的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)完全商業(yè)化。DNV預(yù)測(cè)，未來(lái)30年全球?qū)惭b約300GW的海上漂浮式風(fēng)電，需要約2萬(wàn)臺(tái)渦輪機(jī)，到2050年，所有海上風(fēng)電裝機(jī)容量的15%將來(lái)自漂浮式渦輪機(jī)。

深遠(yuǎn)海漂浮式風(fēng)電為何是海上風(fēng)電行業(yè)未來(lái)發(fā)展的確定性趨勢(shì)？國(guó)內(nèi)外漂浮式風(fēng)電發(fā)展及未來(lái)趨勢(shì)如何？

01 海上風(fēng)電發(fā)展，漂浮式是必然方向

海上風(fēng)電與陸上風(fēng)電相比，存在穩(wěn)定性高、風(fēng)速大等特點(diǎn)。但由于近海開發(fā)資源有限、生態(tài)約束強(qiáng)、其他經(jīng)濟(jì)活動(dòng)需求大、場(chǎng)址較為分散，海上風(fēng)電向深遠(yuǎn)海發(fā)展是必然趨勢(shì)。相較于近海風(fēng)電，深遠(yuǎn)海域風(fēng)資源條件更優(yōu)、限制性因素更少、能通過(guò)規(guī)?；_發(fā)降本增效，未來(lái)開發(fā)潛力巨大。

根據(jù)Principle Power 統(tǒng)計(jì)，全球超過(guò)80%的海上風(fēng)能資源潛力都蘊(yùn)藏在水深超過(guò)40m 的海域。據(jù) ESMAP測(cè)算，美國(guó)、中國(guó)、日本等海風(fēng)資源儲(chǔ)量分別可達(dá) 5259/2982/1897GW，其中深海（>50m）占比達(dá)64%，未來(lái)深遠(yuǎn)海風(fēng)電資源開發(fā)空間廣闊。當(dāng)水深大于60m，固定基礎(chǔ)的成本急劇提高，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)性較差，而漂浮式依靠系泊系統(tǒng)與海床連接，水深增加帶來(lái)的邊際成本增幅較小，更具邊際成本優(yōu)勢(shì)。因此，海上風(fēng)電的發(fā)展正呈現(xiàn)出由淺海到深海、由固定式到漂浮式的變化趨勢(shì)。

漂浮式海上風(fēng)電的設(shè)計(jì)思路很大程度借鑒了油氣領(lǐng)域的技術(shù)積累，目前漂浮式海上風(fēng)電的基礎(chǔ)類型主要包括四大類，分別是駁船式（Barge）、半潛式（Semi-sub）、單柱式（Spar）和張力腿式（TLP），這些基礎(chǔ)形式在油氣領(lǐng)域比較常見。目前，四種基礎(chǔ)類型的漂浮式海上風(fēng)電設(shè)備在在歐洲的不同項(xiàng)目中均展露身影。其中，Principle Power的WindFloat半潛式海上風(fēng)電裝置被用于建設(shè)蘇格蘭Kincardine 浮式風(fēng)電場(chǎng)，該風(fēng)電場(chǎng)容量為 50 兆瓦，為目前世界上最大的運(yùn)營(yíng)中浮動(dòng)風(fēng)電場(chǎng)。目前全球最大的在建漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目Hywind Tampen 已于2022 年投運(yùn)7 臺(tái)單機(jī)容量為8.6MW 的風(fēng)機(jī)，剩下4 臺(tái)預(yù)計(jì)2023 年投運(yùn)，其使用的則是 Equinor 的 Hywind 單柱式浮標(biāo)技術(shù)。

02 國(guó)際：示范性項(xiàng)目逐步投產(chǎn)，商業(yè)化進(jìn)程顯著加快

2009年，挪威國(guó)家石油公司Equinor率先開展了全球首臺(tái)海上浮式風(fēng)機(jī)樣機(jī)實(shí)測(cè)項(xiàng)目，該項(xiàng)目采用單柱型基礎(chǔ)，距離挪威西南海岸線10km處，單機(jī)容量2.3MW，水深約200m，總投資約4億挪威克朗。之后，葡萄牙、日本、法國(guó)、西班牙、韓國(guó)等國(guó)家也紛紛推出漂浮式樣機(jī)，近期漂浮式樣機(jī)的推出速度明顯加快，漂浮式海風(fēng)已經(jīng)歷從單臺(tái)樣機(jī)到小型商業(yè)化示范風(fēng)電場(chǎng)的過(guò)程。

據(jù)國(guó)金證券不完全統(tǒng)計(jì)，截至2022 年，全球累計(jì)共有202.55MW 漂浮式風(fēng)電項(xiàng)目投運(yùn)，占海風(fēng)累計(jì)裝機(jī)量比值不足1%，其中英國(guó)/挪威/葡萄牙分別累計(jì)投運(yùn)80/66/27MW,占比39%/33%/13%。已投運(yùn)項(xiàng)目中，位于英國(guó)、葡萄牙、挪威共超過(guò)150MW項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化的突破。

根據(jù)已披露項(xiàng)目，2023-2025 年已有530MW 確定性漂浮式風(fēng)電項(xiàng)目將投運(yùn)，裝機(jī)規(guī)模及單機(jī)容量相較歷史均有一定提升。在建項(xiàng)目中，法國(guó)的Province GrandLarge、Groix&Bella le 等 4 個(gè)項(xiàng)目、美國(guó)的Aqua Ventus I 、日本的Goto City 及中國(guó)的中電建海南萬(wàn)寧百萬(wàn)千瓦級(jí)漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目（一期）為商業(yè)化項(xiàng)目， 規(guī)模達(dá)3 55.7 M W且均在 2023- 2025 年間投產(chǎn)，商業(yè)化進(jìn)程顯著加快。

此外，多國(guó)已宣布漂浮式裝機(jī)的中長(zhǎng)期規(guī)劃。截至2030 年，歐洲累計(jì)漂浮式風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模或超20GW，韓國(guó)累計(jì)規(guī)?；蜻_(dá)9GW。截至2035 年，美國(guó)累計(jì)漂浮式風(fēng)電裝機(jī)規(guī)?；蜻_(dá)15GW。

03 國(guó)內(nèi)：政策加碼，漂浮式風(fēng)電發(fā)展提速

回顧過(guò)去，我國(guó)海上風(fēng)電政策主要分為三個(gè)階段：

1/2009-2015: 起步階段，著眼整體部署

2009年4月發(fā)布的《海上風(fēng)電場(chǎng)工程工作大綱 》初次對(duì)海上風(fēng)電進(jìn)行規(guī)劃，2014年《海上風(fēng)電開發(fā)建設(shè)方案(2014-2016》首次大模列入海上風(fēng)電建設(shè)方案。

2/2016-2021: 初具規(guī)模，地區(qū)重點(diǎn)規(guī)劃

2016年11月，《風(fēng)電發(fā)展十三五規(guī)》重點(diǎn)推動(dòng)工蘇、浙江、福建等省的海上風(fēng)電建設(shè)，到2020年四省海上風(fēng)電開工建設(shè)規(guī)模均達(dá)到百萬(wàn)千瓦以上。

3/2022年之后：規(guī)模之后，走向平價(jià)

2021年3月及10月的兩份文件明確鼓勵(lì)建設(shè)海上風(fēng)電，奠定未來(lái)發(fā)展確定性基調(diào)。搶裝年之后，多省海風(fēng)規(guī)劃超預(yù)期，產(chǎn)業(yè)鏈加速降本增效。

中國(guó)“十四五”海風(fēng)發(fā)展戰(zhàn)略為優(yōu)化近海海上風(fēng)電布局，開展深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電規(guī)劃，推動(dòng)近海規(guī)?；_發(fā)和深遠(yuǎn)海示范化開發(fā)，重點(diǎn)建設(shè)山東半島、長(zhǎng)三角、閩南、粵東、北部灣五大海上風(fēng)電基地集群。

具體到漂浮式技術(shù)，《 “十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃 》、《加快電力裝備綠色低碳創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》要求應(yīng)積極推進(jìn)遠(yuǎn)海深水區(qū)域漂浮式風(fēng)電裝備基礎(chǔ)一體化設(shè)計(jì)、建造施工與應(yīng)用；具體到漂浮式項(xiàng)目，《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》 提出力爭(zhēng)“十四五”期間開工建設(shè)我國(guó)首個(gè)漂浮式商業(yè)化海上風(fēng)電項(xiàng)目。除了中央層面的政策，我國(guó)沿海各省也紛紛出臺(tái)深遠(yuǎn)海域海上風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃，積極推動(dòng)深遠(yuǎn)海風(fēng)電前期工作及開工建設(shè)。

目前，國(guó)內(nèi)處于漂浮式樣機(jī)驗(yàn)證階段。2021 年7 月，由三峽集團(tuán)投資建設(shè)的國(guó)內(nèi)首臺(tái)漂浮式海上風(fēng)電平臺(tái)——“三峽引領(lǐng)號(hào)”在廣東陽(yáng)江海域成功安裝并實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)?！叭龒{引領(lǐng)號(hào)”采用三立柱半潛式平臺(tái)，風(fēng)機(jī)安裝于其中一個(gè)立柱上，場(chǎng)址中心離岸距離30 公里，該臺(tái)機(jī)組容量5.5MW。我國(guó)另有中船集團(tuán)“扶搖號(hào)”、龍?jiān)措娏ζ∈胶Ｉ巷L(fēng)電與養(yǎng)殖融合研究與示范項(xiàng)目、中海油深遠(yuǎn)海浮式風(fēng)電項(xiàng)目、明陽(yáng)陽(yáng)江青洲四海上風(fēng)電項(xiàng)目、中電建海南萬(wàn)寧百萬(wàn)千瓦級(jí)漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目（一期）預(yù)計(jì)將于2025年前投運(yùn)，總裝機(jī)規(guī)模為229.2MW。

04 未來(lái)：降本潛力較大，商業(yè)化可期

從2009 年首個(gè)樣機(jī)投運(yùn)以來(lái)，漂浮式海上風(fēng)電樣機(jī)驗(yàn)證已經(jīng)超過(guò)10 年，2017 年首個(gè)漂浮式風(fēng)電場(chǎng)Hywind Scotland 投運(yùn)，至今也已超過(guò)5年，歐洲在漂浮式海上風(fēng)電技術(shù)驗(yàn)證方面積累了較為豐富的經(jīng)驗(yàn)，漂浮式海上風(fēng)電的技術(shù)可行性得以證實(shí)。

整體來(lái)看，高成本是當(dāng)前制約漂浮式海上風(fēng)電大規(guī)模商業(yè)化發(fā)展的主要因素，未來(lái)降本情況將是影響行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。DNV的海上風(fēng)電部門主管Magnus Ebbesen也認(rèn)為，漂浮式風(fēng)電的商業(yè)吸引力將取決于成本的降低和各個(gè)市場(chǎng)的不同價(jià)格。但是成本的降低不會(huì)通過(guò)等待來(lái)實(shí)現(xiàn)，這使得到2030年安裝第一代大型浮動(dòng)風(fēng)電場(chǎng)，對(duì)實(shí)現(xiàn)浮動(dòng)風(fēng)電的光明前景至關(guān)重要。

據(jù)華創(chuàng)證券不完全統(tǒng)計(jì)，山東/浙江/廣東/海南固定式海風(fēng)項(xiàng)目的單位造價(jià)分別為1 1753/13483/14067/12500元/kW，但目前單位成本較低的 WindFloatAtlantic 2 、 Tetraspar Demonstration漂浮式風(fēng)電項(xiàng)目單位造價(jià)仍高達(dá)3.5/ 3.7萬(wàn)元/kW，雖然與首個(gè)投運(yùn)的 Hywind I項(xiàng)目17.8 萬(wàn)元/kW的單位造價(jià)相比已有大幅度下降，但仍約為固定式海風(fēng)的4 倍。

單體規(guī)模的提升和單機(jī)容量的增加則被認(rèn)為是漂浮式海上風(fēng)電降本的核心手段。Equinor 認(rèn)為，漂浮式風(fēng)電場(chǎng)單體規(guī)模的增大是降本的關(guān)鍵，這在Hywind Demo（2.3MW）、Hywind Scotland（30MW）、Hywind Tampen（88MW）等實(shí)際項(xiàng)目上已經(jīng)體現(xiàn)；隨著單體規(guī)模達(dá)到200MW 以上，漂浮式海上風(fēng)電的單位投資成本和度電成本有望進(jìn)一步快速下降。根據(jù)Principle Power 披露數(shù)據(jù)，單機(jī)容量提升對(duì)于漂浮式項(xiàng)目降本效果明顯，2011 年投運(yùn)的WindFloat 1 樣機(jī)的單機(jī)容量2MW，2021 年投運(yùn)的Kincardine 項(xiàng)目單機(jī)容量9.5MW，雖然后者單機(jī)容量是前者的近5倍，但漂浮式基礎(chǔ)的重量不到前者的2 倍。

Carbon Trust 預(yù)測(cè)，漂浮式風(fēng)場(chǎng)降本總空間達(dá)52%，其中平臺(tái)基礎(chǔ)、風(fēng)機(jī)降本空間最大，分別為16%、12%。DNV的《能源轉(zhuǎn)型展望》則預(yù)測(cè)，到2050年，浮動(dòng)海上風(fēng)電的成本將下降近80%。目前漂浮式海風(fēng)仍處于發(fā)展初期，單體規(guī)模不超過(guò)100MW，而深遠(yuǎn)海風(fēng)資源較好，更利于機(jī)組大型化，隨著大型漂浮式風(fēng)場(chǎng)的規(guī)?；帕浚磥?lái)降本空間巨大。

廈門大學(xué)中國(guó)能源政策研究院院長(zhǎng)林伯強(qiáng)在接受人民網(wǎng)采訪時(shí)表示：“‘海油觀瀾號(hào)’啟程前往海南文昌海域進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電，對(duì)于我國(guó)風(fēng)電乃至全球風(fēng)電領(lǐng)域來(lái)說(shuō)都是革命性的一刻，意味著中國(guó)的風(fēng)電開發(fā)已經(jīng)從淺海走向了深遠(yuǎn)海。隨著海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的快速成長(zhǎng)，海上風(fēng)電的規(guī)模效應(yīng)逐漸顯現(xiàn)，海上風(fēng)電將實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，深遠(yuǎn)海風(fēng)電資源的開發(fā)將成為全國(guó)乃至全球未來(lái)的重要增長(zhǎng)點(diǎn)?！?/p>

（參考文獻(xiàn)詳見公眾號(hào)環(huán)球零碳）

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