全球海上風(fēng)電發(fā)展現狀及趨勢分析

發(fā)展海上風(fēng)電不僅有助于能源低碳轉型，還將加強能源供應安全。當前，越來(lái)越多的國家把目光投向海上風(fēng)電，海上風(fēng)電行業(yè)正迎來(lái)大規?？焖侔l(fā)展的新時(shí)代，發(fā)展潛力巨大。世界銀行數據顯示，全球可用的海上風(fēng)電資源超過(guò)7.1萬(wàn)吉瓦。全球風(fēng)能理事會(huì )（GWEC）發(fā)布的《全球風(fēng)能報告2022》稱(chēng)，未來(lái)5年全球海上風(fēng)電年均復合增長(cháng)率預計達8.3%，2022-2026年累計新增裝機量將超90吉瓦。同時(shí)，全球海上風(fēng)電項目的投資增速較快。國際能源署（IEA）發(fā)布的《世界能源投資報告2022》稱(chēng)，2021年海上風(fēng)電直接投資仍在500億美元以上。全球海上風(fēng)電市場(chǎng)規?？焖贁U張的同時(shí)，也使海上風(fēng)電行業(yè)呈現一些新的趨勢。

一、全球海上風(fēng)電市場(chǎng)概況

（一）新增裝機保持強勁增長(cháng)勢頭

得益于技術(shù)進(jìn)步和商業(yè)模式創(chuàng )新，風(fēng)能行業(yè)正在快速發(fā)展。GWEC發(fā)布的《全球風(fēng)能報告2022》指出，2021年，全球海上風(fēng)電新增裝機容量21.1吉瓦，同比增長(cháng)兩倍，在全球新增風(fēng)電裝機的比重達22.5%，創(chuàng )歷史最大增幅。截至2021年底，全球海上風(fēng)電累計裝機容量達57吉瓦，同比增長(cháng)58%，海上風(fēng)電在全球風(fēng)電總裝機中的占比上升到7%。

從區域分布看，中國成為海上風(fēng)電累計裝機規模最大的國家。數據顯示，2021年，中國海上風(fēng)電新增裝機1690萬(wàn)千瓦，占全球新增海上風(fēng)電裝機的80%；累計裝機2777萬(wàn)千瓦，躍居世界第一。

（二）多國加速布局海上風(fēng)電項目

目前，多國政府已把布局海上風(fēng)電看作實(shí)現能源安全與轉型，以及低碳目標的重要途徑，并制定了雄心勃勃的裝機目標。近期，歐洲、亞洲、北美洲等地區主要國家加大對海上風(fēng)電項目的投入和建設。

在歐洲，今年以來(lái)，受地緣局勢影響，為保障能源安全，多國調整能源政策、加大可再生能源部署，地區光伏、風(fēng)電裝機需求維持旺盛。英國發(fā)布的《能源安全戰略》提出，到2030年英國海上風(fēng)電裝機容量的目標從之前的40吉瓦提高到50吉瓦。挪威公布的海上風(fēng)電相關(guān)計劃提出，到2040年開(kāi)發(fā)30吉瓦海上風(fēng)電裝機容量，這幾乎相當于挪威目前的總裝機容量。丹麥、德國、比利時(shí)與荷蘭的政府首腦在“北海海上風(fēng)電峰會(huì )”上聯(lián)合簽署聯(lián)合聲明，承諾到2050年，將四國的海上風(fēng)電裝機增加近10倍，從目前的16吉瓦提高到150吉瓦；到2030年，海上風(fēng)電裝機總量將達到65吉瓦。

在亞洲，中國在全球綠色浪潮與“雙碳”目標的雙重驅動(dòng)下，海上風(fēng)電發(fā)展迅速，裝機規模躍居世界第一。除中國外，日本、韓國、越南等國近年來(lái)也加快布局，到2030年計劃裝機量合計將超過(guò)25吉瓦。

在北美地區，美國提高了對海上風(fēng)電部署的戰略關(guān)注度，計劃到2030年部署30吉瓦、到2050年達到110吉瓦的海上風(fēng)電裝機容量。

（三）全球市場(chǎng)競爭新格局基本形成

從全球市場(chǎng)競爭格局來(lái)看，根據彭博新能源財經(jīng)（BNEF）公布的2021年全球風(fēng)電整機商排名，維斯塔斯（Vestas）、金風(fēng)科技、西門(mén)子歌美颯（Siemens Gamesa）分列全球前三位，總計裝機容量占全球市場(chǎng)份額的36%。遠景能源穩居全球第四，出口量大幅增長(cháng)，通用電氣（GE）緊隨其后位列第五。在全球排序前十名的整機制造商中，中國風(fēng)電企業(yè)占據六個(gè)席位，累計裝機規模在全球年度新增規模中占比約為44.8%。

據BNEF數據，在2021年全球海上風(fēng)電整機商排名中，上海電氣、明陽(yáng)智能，金風(fēng)科技和中國海裝占據了全球海上風(fēng)電整機制造廠(chǎng)商前四名位置，其中上海電氣位居第一。

從市場(chǎng)份額情況看，自2010年之后，國際風(fēng)機制造商在中國市場(chǎng)的占有率不斷走低。據BNEF數據，2021年西門(mén)子歌美颯排名下滑至第六，取而代之的是中國整機制造商的崛起。近兩年以來(lái)，中國在“雙碳”目標的引領(lǐng)下，海上風(fēng)電優(yōu)勢盡顯，發(fā)展速度加快。

二、全球海上風(fēng)電發(fā)展趨勢分析

（一）向大型化持續邁進(jìn)

海上風(fēng)電機組平均容量近年呈現持續增長(cháng)態(tài)勢。以歐洲為例，目前歐洲新增海上風(fēng)電機組平均容量從2019年的7.2兆瓦提高到2020年的8.2兆瓦，隨著(zhù)需求的增加，風(fēng)電機組容量愈發(fā)大型化。截至目前，國外海上風(fēng)電機組最大單機容量是維斯塔斯發(fā)布的15兆瓦；國內最大單機容量，同時(shí)也是全球單機容量最大的海上風(fēng)電機組為明陽(yáng)智能發(fā)布的16兆瓦。未來(lái)風(fēng)電機組容量將持續增長(cháng)，GWEC預計，2025年全球新增海上風(fēng)電機組平均容量將達到11.5兆瓦。全球海上風(fēng)電先行者Henrik Stiesdal甚至認為，海上風(fēng)電機組容量將在2030年達到20兆瓦的里程碑水平。

雖然大型渦輪機比小機型的成本更高，但這些巨型渦輪機可以顯著(zhù)降低單位容量的風(fēng)電機組物料成本，從而降低單位容量的風(fēng)電機組造價(jià)，同時(shí)為開(kāi)發(fā)商節約地基、電纜和安裝等其他成本。據Rystad Energy測算，對于1吉瓦海上風(fēng)電項目，采用14兆瓦風(fēng)電機組將比采用10兆瓦風(fēng)電機組節省1億美元的投資。

（二）走向深遠海，轉向漂浮式風(fēng)電

隨著(zhù)近海資源逐漸開(kāi)發(fā)，海上風(fēng)電項目持續向深遠海發(fā)展，由于深遠海的水深增加，固定式的支撐結構難度更大，漂浮式海上風(fēng)電技術(shù)被業(yè)內視為為“未來(lái)深遠海海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)的主要技術(shù)”，已在多個(gè)國家和地區展開(kāi)探索。綜合信息統計，2021年，全球漂浮式海上風(fēng)電新增裝機5.7萬(wàn)千瓦，累計總裝機規模已達12.14萬(wàn)千瓦。到2022年年底，全球漂浮式海上風(fēng)電裝機容量預計將達到200~260兆瓦。據歐洲風(fēng)能協(xié)會(huì )預測，到2030年底，全球漂浮式風(fēng)電裝機容量將達到1500萬(wàn)千瓦，保守估計到2050年，漂浮式機組成本將下降38%。

作為全球最大的海上風(fēng)電市場(chǎng)，中國深遠海風(fēng)能資源非常豐富，漂浮式海上風(fēng)電發(fā)展前景十分廣闊。如海南省風(fēng)能資源優(yōu)異，沿海海域100米高度以上風(fēng)速在每秒7.5~9米之間，中長(cháng)期海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)潛力預計可達到5000萬(wàn)千瓦左右。中國《“十四五”可再生能源發(fā)展規劃》明確提出，力爭“十四五”期間開(kāi)工建設中國首個(gè)漂浮式商業(yè)化海上風(fēng)電項目，還將在資源和建設條件好的區域啟動(dòng)一批百萬(wàn)千瓦級深遠海海上風(fēng)電示范工程開(kāi)工建設。

相較于底部固定海上風(fēng)電，漂浮式海上風(fēng)電向大海延伸距離長(cháng)，技術(shù)要求更高，具備更好的風(fēng)能資源和更大的技術(shù)潛力。不過(guò)，盡管如此，漂浮式海上風(fēng)電作為一項關(guān)鍵新興技術(shù)，在實(shí)現商業(yè)化應用方面仍面臨高成本挑戰。行業(yè)研究機構DNV發(fā)布的報告顯示，已經(jīng)建成的漂浮式海上風(fēng)電場(chǎng)的平均度電成本比傳統固定式海上風(fēng)電高3倍以上。目前在漂浮式海上風(fēng)電建設成本構成中，占比最高的就是設備和施工兩個(gè)環(huán)節。未來(lái)，降低關(guān)鍵部件和工藝成本將成為行業(yè)發(fā)展關(guān)鍵驅動(dòng)力。相關(guān)數據顯示，2030年前中國漂浮式海上風(fēng)電度電成本將約合0.3~0.4元，與平均上網(wǎng)電價(jià)持平，屆時(shí)中國漂浮式海上風(fēng)電有望正式進(jìn)入商業(yè)開(kāi)發(fā)階段。

（三）海上風(fēng)電制氫將成為行業(yè)重點(diǎn)研發(fā)方向

100%使用可再生能源生產(chǎn)的綠氫正在成為氫能發(fā)展的焦點(diǎn)，而海上風(fēng)電比陸上風(fēng)電更高穩定性、更大規模的特性，對于電解水制氫來(lái)說(shuō)是一大優(yōu)勢，海上風(fēng)電制氫模式正在受到廣泛關(guān)注。

在全球范圍內，以英國、德國、荷蘭、比利時(shí)為代表的北歐國家紛紛布局海上風(fēng)電制氫。例如英國Dolphyn項目，計劃在英國北海4吉瓦的漂浮式風(fēng)電場(chǎng)使用獨立裝置生產(chǎn)氫氣，計劃在2023年投運、2026年前實(shí)現在10兆瓦機型上制氫。德國AquaVentus海上制氫項目，位于德國北海Heligoland附近，計劃在2025年前建立包含兩臺14兆瓦風(fēng)機的試點(diǎn)項目，預計2035年實(shí)現年生產(chǎn)100萬(wàn)噸綠色氫氣。荷蘭的NortH2項目，計劃在2027年首批風(fēng)機并網(wǎng)發(fā)電并制氫，并計劃到2030年海上風(fēng)電裝機達到4吉瓦，到2040年海上風(fēng)電裝機將超過(guò)10吉瓦，為全球最大的海上風(fēng)電制氫項目。

在中國，一些地方政府和企業(yè)也在加快海上風(fēng)電制氫項目的布局。今年，上海在《上海市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(cháng)期規劃（2022-2035年）》中提出，開(kāi)展深遠海風(fēng)電制氫相關(guān)技術(shù)研究，結合上海深遠海風(fēng)電整體布局，積極開(kāi)展示范工程建設。浙江省在《浙江省可再生能源發(fā)展“十四五”規劃》中提出，將探索海上風(fēng)電基地發(fā)展新模式，集約化打造“海上風(fēng)電+海洋能+儲能+制氫+海洋牧場(chǎng)+陸上產(chǎn)業(yè)基地”的示范項目。另有其他省份的相關(guān)規劃也提出，將加快布局海上風(fēng)電制氫。

未來(lái)，風(fēng)能資源的豐富程度、項目規模大小以及現有海上天然氣輸送管道改造進(jìn)展，均將影響海上風(fēng)電制氫成本。BNEF預計，海上風(fēng)電制氫的中位數成本將在2025年降至7美元/千克左右，到2050年降至1美元/千克以下。到2050年，海上風(fēng)電制氫的成本將低于陸上風(fēng)電制氫。

三、小結

如今，全球海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)規?？焖侔l(fā)展，特別是年初以來(lái)在地緣緊張局勢的影響下，多個(gè)歐洲國家加快了新能源轉型步伐，在大幅提升海上風(fēng)電裝機目標的同時(shí)，也加速項目布局。與此同時(shí)，海上風(fēng)電的技術(shù)進(jìn)步降低了建設成本，打開(kāi)了市場(chǎng)成長(cháng)空間。隨著(zhù)海上風(fēng)電逐步向大型化、深遠海方向發(fā)展，機組的支撐基礎也從固定式走向漂浮式。在未來(lái)，海上風(fēng)電制氫、與其他能源形式或儲能聯(lián)合發(fā)電等新型技術(shù)應用為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供機遇，海上風(fēng)電還將結合海洋牧場(chǎng)和海水制氫等新經(jīng)濟模式，實(shí)現海洋經(jīng)濟的綜合開(kāi)發(fā)利用。這些創(chuàng )新技術(shù)、新模式的應用，將為可再生能源的豐富發(fā)展、能源低碳轉型貢獻力量。