全球海上風電呈現四大趨勢，風電製綠氫（qīng）時代來（lái）臨

摘要：海上風電本身具備更高穩定性、更大規模的特性，對於電解水製氫來說是一大優勢。海上風（fēng）電驅動的綠氫生產還可顯著增加海上項（xiàng）目的商業價值。

全球各國（guó）正尋求向更（gèng）清潔的能源轉型，以實現碳中和目標（biāo）。

在此過程中，海上（shàng）風電是被寄予厚望的新能源之一。越來越（yuè）多的國（guó）家把目光投向海上風電（diàn），海上風電行業正迎來大規模快速發展的新時代。

根據國際（jì）能源署（IEA）的數據，到 2040 年，世界海上風能資源能（néng）夠滿足全球電力需求的 11 倍，利用這種能源是到 2050 年實現全球淨零碳排放目標的關鍵路徑。

2021年，海上風電行業經曆了創（chuàng）曆史的一年。6月29日，全球風能理事會(GWEC)發布了最新《全球海上風能報（bào）告》，報告預計，2022-2030 年可能新增 260GW的海上風電裝機容量（liàng），到2030年，全（quán）球海上風電裝機容量（liàng）將達到（dào） 316GW。

全球（qiú）多國政府開始意（yì）識到海上風電不僅能帶來安全、可及、清潔的能源，還能培（péi）育新興產業並創（chuàng）造就業崗位。因此，很多國家都在（zài）加速布（bù）局海上風電（diàn）項目，也（yě）設定了雄心勃勃的目標（biāo）。

在這股強大的全球海上風電投資大躍進中，也使海上風電行（háng）業呈現一些新趨勢。

全球海上風電大躍進

在俄烏戰爭和全球能源危機背景下，各（gè）國（guó）加（jiā）快（kuài）了新能源（yuán）轉型步伐，海（hǎi）上風電建設也在加速。

美國能源部(DOE)在2021年宣布，到2030年將部署30GW海（hǎi）上風電機組。根據目前的項目進度，美國海上風電部門預計到2035年將安裝約60GW的海上風電容量。

日本受地理位置影響（xiǎng），自然資（zī）源有限，發展光伏和陸上風電等可再生能源非常有限，核電又因為福（fú）島事故而放緩步伐。日（rì）本政府為了實現2050年脫碳，提出了（le）以可再生能（néng）源為主要電源的方針，並想（xiǎng）盡快引進作為王牌手（shǒu）段的（de）海上風力（lì）發電。

2020年，日本風能協會JWPA表示，各方就日（rì）本海上風電遠期目標達成共識：該國計劃將海上風電裝機容量2030年完成10GW，2040年（nián）完成30—45GW。

海（hǎi）上風電傳統地區歐洲，受俄烏戰爭影響，能源危機加劇，更是加快了海上風電開發的腳（jiǎo）步。歐（ōu）州（zhōu）海上風電主要裝機國為英國、德國、荷蘭、丹麥（mài）、比利時。

2021年英國新增海上風電（diàn）裝（zhuāng）機2.32GW、丹麥新增海（hǎi）上風電裝機 0.61GW、荷蘭新增海上風（fēng）電裝機（jī）0.39GW。

根據歐盟氣候政策目標，到2030年海（hǎi）上（shàng）風電裝機總量將（jiāng）從當前的2500萬千瓦增加至1.1億千瓦，到2050年歐洲海上風電（diàn）裝機總量將在當前（qián）基（jī）礎（chǔ）上增長25倍以上。

最近，歐洲國家又提高了海上風電裝機目標。

英國今年（nián）4月發布《能源安全戰略》，2030年英國海上風電裝機（jī）容量的目標從之（zhī）前的40GW提高到（dào）50GW。

當月，德國（guó）發布“複活節一攬子計劃”，海（hǎi）上風電（diàn）到2030年至少達到30GW，到2035年達到40GW，到2045年達到70GW，遠高於前期目標指引。

今年5月，德國、丹麥、荷蘭、比利時（shí）四國（guó）在“北海海上風電峰會”上承諾，2030年底四國海上風電（diàn）裝機容量將達65GW；2050年底將達150GW，較當（dāng）前四國的（de）海上風電裝機容量增加10倍。

中國（guó）在“3060雙碳轉型”目標下，海上風（fēng）電發展也非常迅速。2021年底我（wǒ）國海上（shàng）風（fēng）電（diàn）累計裝機規模已經超越英國，躍居世界第一。2021年我國風電新增並網裝機容量為47.57GW，其中新增海上風電並網裝機容量分為16.90GW，同比增長452.29%；預計2022-2024年國內風（fēng）電新增並網裝機容量有望（wàng）達55GW、60GW、70GW。

圖說：2010 年-2020 年全球海上風電累計裝機情況 來源：國際可再生能源（yuán）署，英大證券研究所

海上（shàng）風電四大新（xīn）趨勢

海上風電跟陸（lù）上風電（diàn）有很大不同，開發難度比較大，但同時也具有資源豐富、發電利用小時數高（gāo）、不占用土（tǔ）地、不消耗（hào）水資源和適宜大規模開（kāi）發的（de）特點。

近幾年，一些歐美國家均把（bǎ）風電開發的重點轉向（xiàng）海（hǎi）上，許多大型風電開發（fā）企業（yè）、設備製造企業正（zhèng）積極探索海上風（fēng）電發展之路，同時（shí），海上風電的（de）國際發展呈（chéng）現出以下幾個趨勢：

1功（gōng）率大型化

目前歐（ōu）洲（zhōu）新增海上風電裝機平均容量從2019年的7.2MW提高到2020年（nián）的8.2MW，隨著需求的（de）增加，風機機組（zǔ）容（róng）量愈（yù）發大型化。據全球風能協會預測（cè），未來五年，海上風（fēng）機葉片長度185-220米將成為（wéi）行業主流。大型（xíng）化（huà）趨勢下，葉片加速向大葉型切換。

2020 年，西門子歌美颯發布（bù）的SG14 DD海上風電（diàn）機型葉輪直徑222米，更高（gāo）效率的15MW的風機將於2024年正式（shì）商業化。2021年2月，維斯塔斯發布了V236-15MW海上風電機型，該係列預計2024年量產。2021年10月，通用電氣可再生能源公司表（biǎo）示已經開始在荷蘭鹿特丹附近的水域運行一個 14 兆瓦海上風機原型機，該風力渦輪機的高度幾乎是自由女（nǚ）神（shén）像及其基座總高的（de）三倍。

海上風力（lì）比較大，更大型化的風機意味著更強的（de）發電能力和更高的（de）效率，對消費者來說，它們所（suǒ）產生的電力也就越便宜。美國國家可再（zài）生能源（yuán）實驗室的一項研究表明，與使（shǐ）用 6 兆瓦渦輪機的風電（diàn）場相（xiàng）比，假設使用 20 兆瓦海上風力渦輪機的（de）風電場每單位電（diàn）力可（kě）節省（shěng） 24%。

來源：Mark Harrington/Newsday RM via Getty Images

2走向深遠海，轉向漂（piāo）浮式風電

隨著近海資源（yuán）逐漸開發，海上風電項目持續向遠海發展，新項目離岸距離也在增加。從世界海上風電建設與規劃來（lái）看，離（lí）岸距離大於（yú）100km、水深超過50m的深遠海（hǎi）域風能資源更加（jiā）豐富，以德國、英國為代表的歐洲海上風電技（jì）術強國已率先布局深遠海風電。根據千堯科技的數據，2020年（nián）歐洲在建（jiàn）海上風場平均水深為36米，比2019年平均水深多了2米，目前英國在建的 Moray East 平均水深 45 米（mǐ）。

跟深（shēn）海化密（mì）切相（xiàng）關（guān）的一個（gè）現象是，漂浮式風力發電係統正處於從試點（diǎn）項（xiàng）目向商（shāng）業規模風電場轉變的風口浪尖。

如果風電要為零（líng）碳未來做出貢獻，漂浮式海上風電必須成為現實。因為（wéi）離岸更遠的地方風更強，更穩定，因此能（néng）源公司將（jiāng）注意力轉向海床不適合錨定渦輪機的更深水域。

而在海洋（yáng）中風（fēng）力最大的區域中，有80%的區域由於太深而無法（fǎ）在（zài）海床（chuáng）上建基。解決（jué）方案（àn）是將巨型風機（jī）漂浮起來，拴在海床上（shàng），這將使風力發電能力擴展到沿海水域較深（shēn）的國家，或（huò）海底不適合固定（dìng）結構的國家。挪威、法國、西（xī）班牙、韓國、日本和美國大部（bù）分沿海地（dì）區將從中受益。

3海上風機生產綠氫

彭博新能（néng）源財經高（gāo）級分析師汪子越表（biǎo）示（shì），雖然海上風電發電成本預計（jì）長期（qī）高於陸上風電，但由於海上風電本身具（jù）備更高穩定性、更大規（guī）模的特性，對於電（diàn）解水製氫來說是一大優勢。由海上風電驅動的綠氫生產還可以顯著增加海上項目的商業價值。

綠色氫氣技術開發商Lhyfe與Chantiers de l’atlantique已正式開始合（hé）作籌建（jiàn）全球首個海上風電製氫平台，將於（yú）2022年9月在（zài）法國聖納澤爾海岸的SEM-REV試驗場投入使用。兩家公司將與並網或離網風電場合作開展海上可再生製氫項目，計劃開發最低容量為100兆瓦的綠色製氫解決方案。

今年6月，德國能（néng）源（yuán）公司RWE和（hé）煉鋼巨頭ArcelorMittal簽署了一份諒解備忘錄，共同開發、建設和運（yùn）營海上風電場和氫設施，這些設（shè）施（shī）將為德國生產低排放鋼鐵提供可（kě）再生能源和綠氫。

RWE與 Northland Powe的德國（guó）海上風電項目 Nordsee Two 計劃也海上生產氫（qīng）氣，據 RWE 稱，計劃在（zài） Juist 島以北建造並於2026 年投入商業運營的 433 兆瓦海上風電場將（jiāng）包括 15 兆瓦的風力渦輪機。該公司表示，除（chú）了最新、最具創新性的風力（lì）渦輪機外，Nordsee兩家合（hé）作夥伴（bàn）還旨在展示（shì）海上製氫的技術和商業可行性。

近日，石油和天然氣（qì）巨頭殼牌做出投資決定，將（jiāng）在鹿特（tè）丹港建造海上風力發電綠色氫廠（chǎng）。殼牌（pái）表示，當2025年該項目開始運營（yíng）時，荷蘭氫設施將成為“歐洲最大（dà）的（de）可再生氫工（gōng）廠。

據殼牌稱，200兆（zhào）瓦的電解槽將位於歐洲最大的海港鹿特丹港，每天生產多達6萬公斤的可再（zài）生氫氣。

可（kě）以認為，海上風電步入深遠海，將未能實現消納的風力發電量通過電解等方式分解成液態或氣（qì）態的化學能源來儲存，尤其是海上風電製（zhì）氫，將有望成為海上風電深遠海開（kāi）發的破（pò）局關鍵。

中國一些地（dì）方也（yě）在加快海上風電製氫項目的布局，今（jīn）年6月20日，上海印發《上海市氫能產業發展中長期規劃 （2022-2035年）》，其中提出：“在海上風電製氫方麵，開展深遠海風（fēng）電（diàn）製氫相關（guān）技術研究，結合上（shàng）海深遠海風電整體布局，積極開展示範工程建設（shè）。突破海上使用淡水電解（jiě）水製氫的瓶（píng）頸，降低海水製氫成（chéng）本。”

福建省漳州的相關規劃也提出，將加（jiā）快開發漳州外海淺灘千萬千瓦級（jí）海上風電，布局海（hǎi）上風電製氫等（děng）氫能產業基地，發展氫（qīng）燃料水陸智能運輸裝備，構建形成“製氫—加氫（qīng）—儲（chǔ）氫（qīng）”的產業鏈。

4海洋資源一體化（huà）開發

海上（shàng）風電建設逐（zhú）漸走向深遠海，新建輸電設施（shī）成本較高，將海上風電與海洋牧場、海上油氣、海（hǎi）水淡化，氫能、儲能多種能源綜合開（kāi）發利用（yòng）融合發展，有助於（yú）提升海域利用效率（lǜ），推進    海（hǎi）上風電（diàn）製氫等（děng）綜合應（yīng）用，是海上風電的重要發展方向。

我國多個省市已發布文件提倡海上風機利用海（hǎi）洋資源一體化開發：江蘇省“十四五”規（guī）劃提出，將有序推進海上（shàng）風（fēng）電集中連片、規模化開發和可持續發展，打造國家級海上千萬千瓦（wǎ）級風電基地，海上風電新增約1212萬千瓦。

《浙江省可再生能源發展“十（shí）四五（wǔ）”規劃》將“探索海上風電基地發展新模式”，集約化打造（zào）海上（shàng）風電+海洋能+儲能+製氫（qīng）+海洋牧場+陸上產業基（jī）地的（de）示範項目。

《廣東省海洋經濟發（fā）展“十四五”規劃》提出，支撐海洋資源綜合開發利用，推動（dòng）海上（shàng）風電項目開發與海洋牧場、海上製氫、觀光旅遊、海洋綜合試（shì）驗場等相（xiàng）結合，力爭到2025年底（dǐ）累計建成投產（chǎn）裝機容量達到1800萬千瓦。

可以預見，在未來，海上風（fēng）電將形成新的產業鏈，也（yě）將帶動更多新興產業的發展，為新能源、清潔能源的革命源源不斷地注入活力與能（néng）量。

 來源：環（huán）球零碳  作者：馬玉潔