一、山東省海上風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
1.1海上風能資源豐富
依據(jù)《關(guān)于進一步規(guī)范海上風電用海管理的意見》(以下簡稱《意見》)中“單個海上風電場外緣邊線包絡(luò)海域面積原則上每10萬千瓦控制在16km左右”和“海上風電場原則上應(yīng)在離岸距離不少于10km、灘涂寬度超過10km 時海域水深不得少于10m 的海域布局”的要求，同時規(guī)避山東省核心經(jīng)濟區(qū)、環(huán)境整治區(qū)和生態(tài)保護區(qū)等不適合開發(fā)海上風電的區(qū)域，預(yù)估山東省海平面以上90m 高度的海上風電開發(fā)潛力(表2)。
表2 山東省海上風電裝機總量的理論估值和區(qū)域劃分 來源：中機院
從區(qū)域角度考量，山東省擁有滿足《意見》要求的海上風電場建設(shè)海域;從資源角度考量，山東省滿足《意見》要求的海上風能資源量可觀，裝機總量達3億kW(截至2019年年底，我國可再生能源發(fā)電裝機總量為7.94億kW)。
1.2 產(chǎn)業(yè)發(fā)展初顯成效
山東省海上風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展已初顯成效。① 積極籌劃電場建設(shè)。目前4個待建電場已確定中標企業(yè)并正式開展預(yù)可研工作，按規(guī)劃將于2022年年底建成。②設(shè)計研發(fā)經(jīng)驗豐富。依托高校院所和企業(yè)建立山東省海上風電并網(wǎng)聯(lián)合實驗室，承接國家和省部級項目，在海上風機基礎(chǔ)、抗冰設(shè)計和海上升壓站等方面開展專題研究[3]。③裝備加工制造能力提升較快。涌現(xiàn)以蓬萊大金重工和威海光威集團等為代表的海上風電裝備加工制造企業(yè)，風塔和樁基等產(chǎn)品先后獲得德國 TUV 三體系和歐盟 CE認證等國際“通行證”，相關(guān)企業(yè)成為 Gold Wind、Vestas和 Gamesa等海上風電產(chǎn)業(yè)巨頭的供貨商，相關(guān)產(chǎn)品的全球市場占有率超過60%，2018年產(chǎn)值最高超過8億元。④產(chǎn)業(yè)技術(shù)平臺建設(shè)已啟動。政府和企業(yè)在威海市和東營市等地合作搭建多功能平臺，同時具備海上風電研發(fā)檢測、裝備制造、運營維護和產(chǎn)業(yè)培訓等功能。其中，已建成的山東(河口)風電產(chǎn)業(yè)園全部投產(chǎn)將具備年產(chǎn)1000套定子、600臺整機和機艙葉輪等裝備的能力。
二、存在的問題
山東省海上風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展雖已取得階段性成果，但與國內(nèi)外優(yōu)勢地區(qū)相比仍存在明顯差距，截至目前沒有已開工建設(shè)的電場，同時在產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃等方面存在明顯“短板”。
2.1 產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃不足
海上風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃對產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到指導(dǎo)性作用。目前海上風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展較好的丹麥和我國廣東省均有完備和翔實的產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，內(nèi)容涉及風能資源分布、海底地形地貌、電場用海面積、規(guī)劃容量、具體位置(詳細經(jīng)緯度)、電力輸出、環(huán)境影響評價、海洋功能區(qū)劃對接以及保障措施等方面。
目前山東省已出臺的涉及海上風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)劃包括：①《山東省新能源和可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃(2016—2030年)》(魯發(fā)改能源〔2017〕418號)提出2030年前建成魯北、萊州灣和長島3個百萬千瓦級海上風電場，啟動渤中、半島北和半島南 的 海 上 風 電 場 建 設(shè);② 《山 東 省 電 力“十三五”規(guī)劃》(魯 發(fā) 改 能 源 〔2017〕509 號)提 出2020年前規(guī)劃6個百萬千瓦級海上風電場，裝機總量為1275萬kW，推動智能電網(wǎng)建設(shè)，提高全省可再生能源電力消納能力;③《山東新舊動能轉(zhuǎn)換重大工程實施規(guī)劃》(魯政發(fā)〔2018〕7號)就重點研究方向、平臺建設(shè)和裝備生產(chǎn)等方面提出實施意見;④《山東省 海 洋 強 省 建 設(shè) 行 動 方 案》(魯 發(fā) 〔2018〕21號)聚焦海上風電應(yīng)用技術(shù)“瓶頸”和海島示范推廣，提出產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線;⑤《山東省新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2018—2028年)》(魯政字〔2018〕204號)明確10年內(nèi)山東省海上風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展須重點突破的關(guān)鍵“卡脖子”技術(shù);⑥《大力拓展消費市場 加快塑造內(nèi)需驅(qū)動型經(jīng)濟新優(yōu)勢重點任務(wù)細化落實分工方案》(魯政字〔2019〕143號)提出2022年年底前打造海上風電、沿海核電和沿海 LNG 進口三大基地，啟動首批海上風電融合發(fā)展試點示范項目。
上述海上風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃雖明確目標任務(wù)，但僅簡單描述待建電場的大致位置，而未明確風能資源分布、符 合 海 洋 功 能 區(qū) 劃 要 求 的 具 體 建 設(shè) 位置、海底地形地貌和電力輸出等內(nèi)容，導(dǎo)致海上風電項目建設(shè)面臨選址不合理和用海矛盾難以協(xié)調(diào)等一系列問題，最終影響產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
2.2 科技支撐能力不足
一方面，大功率海上風機整機設(shè)計和風機控制系統(tǒng)等核心技術(shù)、海上風電場對生態(tài)環(huán)境和通航安全的影響以及集約節(jié)約用海等關(guān)鍵問題屬于海上風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“卡脖子”技術(shù)問題，山東省在上述領(lǐng)域的研究較少且進展緩慢;另一方面，山東省的風塔、樁基和碳纖維材料等優(yōu)勢和支柱產(chǎn)品屬于勞動密集型和高污染型，在風電機組設(shè)計生產(chǎn)和海底光電復(fù)合纜生產(chǎn)等技術(shù)含量高和附加值高的環(huán)節(jié)話語權(quán)較低，且對標全國無明顯技術(shù)優(yōu)勢。
2.3 電力消納能力不足
由于海上風電場的電力輸出功率具有波動性大的特性，要求電網(wǎng)須有靈活的調(diào)度能力和充足的調(diào)峰措施。根據(jù)《2019年度全國可再生能源電力發(fā)展監(jiān)測評價報告》[4]，2019年山東省可再生能源電力消納比重僅為11.6%，低于全國平均值16.3個百分數(shù)且為全國最低(表3)。電力消納比重過低表明山東省電網(wǎng)對可再生能源電力的消納能力不足，大規(guī)模開發(fā)海上風電將導(dǎo)致裝備閑置即“棄風”現(xiàn)象發(fā)生。
表3 2019年我國主要沿海地區(qū)和全國的可再生能源電力消納量及其比重 來源：中機院
2.4 配套服務(wù)產(chǎn)業(yè)不足
海上風電配套服務(wù)產(chǎn)業(yè)包括檢測、認證、試運行調(diào)試和監(jiān)測等相關(guān)產(chǎn)業(yè)。根據(jù)調(diào)研結(jié)果，目前山東省海上風電配套服務(wù)產(chǎn)業(yè)仍未成體系。一方面，在裝備研發(fā)階段缺乏中試和海試所需的場所、設(shè)備和標準等;另一方面，在裝備檢測、認證、試運行調(diào)試和監(jiān)測 階 段 缺 乏 體 系 和 行 之 有 效 的 評 估 方 法。目前山東省待建的萊州灣海上風機測試場仍處于規(guī)劃階段，威海淺海測試場僅可用于小型海洋光學和聲學檢測設(shè)備試驗，缺乏應(yīng)用于海上風電開發(fā)的公共試驗平臺和與之相適應(yīng)的應(yīng)用機制。
2.5 企業(yè)投資和生產(chǎn)意愿不足
一方面，國家為推動可再生能源電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展推行可再生能源保障性收購、消納和投資預(yù)警等一系列政策措施，但山東省尚未出臺相應(yīng)的政策措施，發(fā)電成本較高和現(xiàn)有技術(shù)不成熟等問題導(dǎo)致相關(guān) 企 業(yè) 的 投 資 和 生 產(chǎn) 意 愿 不 強;另 一 方 面，自“十三五”以來，山東省海上風電創(chuàng)新融合開發(fā)(作為海島開發(fā)、海水養(yǎng)殖、海水淡化和海洋油氣開采等工程的補給能源)示范項目均未獲立項，導(dǎo)致有意愿的企業(yè)望而卻步。
三、對策建議
為保障山東省海上風電產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，建議遵循“統(tǒng)籌布局、創(chuàng)新技術(shù)、拓展方式、搭建平臺、計劃+示范”的發(fā)展思路，穩(wěn)步推進海上風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展進程。
3.1 統(tǒng)籌布局，做實做細產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃
完善山東省海上風能資源和海底地形地貌基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并確保數(shù)據(jù)的時效性和準確性。堅持高起點規(guī)劃和全面性布局，統(tǒng)籌安排海上風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的時序和區(qū)域，產(chǎn)業(yè)布局應(yīng)避免對國防安全、海上交通運輸、臨海臨港工業(yè)和漁業(yè)生產(chǎn)等造成嚴重影響，同時避開自然保護區(qū)和生態(tài)文明試驗區(qū)等獨具保護價值的海域。在細化海上風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃的同時，將海上風電變電站選擇、電力負荷預(yù)測、海底電纜布局、接入系統(tǒng)電壓等級和回路數(shù)以及備選接入點等 內(nèi) 容 體 現(xiàn) 在 中 長 期 電 力 和 電 網(wǎng) 規(guī) 劃 中。由省發(fā)改委牽頭成立有關(guān)部門參與的工作專班，負責協(xié)調(diào)不同行業(yè)的發(fā)展需求，共同編制和審核海上風電規(guī)劃和建設(shè)方案。
3.2 創(chuàng)新技術(shù)，提升海上風電產(chǎn)業(yè)層次
堅持“有所為有所不為”的原則，加大核心技術(shù)儲備，推動產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。在科技創(chuàng)新領(lǐng)域，以重大科技創(chuàng)新工程和重大基礎(chǔ)研究項目為紐帶，重點突破大功率機組的整機設(shè)計研發(fā)、高效運維和智能電網(wǎng)等 關(guān) 鍵 和 核 心 技 術(shù)。在 產(chǎn) 業(yè) 創(chuàng) 新 領(lǐng) 域，一 方面，支持有基礎(chǔ)的海上風電企業(yè)成立創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)共同體，促進“政產(chǎn)學研金服用”創(chuàng)新要素的有效集聚和優(yōu)化配置，引導(dǎo)企業(yè)向附加值高的領(lǐng)域轉(zhuǎn)型;另一方面，吸引 國 內(nèi) 外 海 上 風 電 裝 備 加 工 制 造 領(lǐng) 域 的“龍頭”企業(yè)落戶，鼓勵省內(nèi)已有的配套服務(wù)企業(yè)融入產(chǎn)業(yè)鏈條，加強關(guān)鍵和核心技術(shù)的獨立創(chuàng)新和聯(lián)合創(chuàng)新。
3.3 拓展方式，提高電力消納能力
通過提高電網(wǎng)調(diào)度能力和改善電源結(jié)構(gòu)等多種方式提高可再生能源電力消納量，為未來大規(guī)模開發(fā)海上風電提供充分的準備。① 從技術(shù)角度不斷提高海上風電供給側(cè)和電力需求側(cè)的電量預(yù)測精度，充分考慮多種波動性電源的發(fā)電特征，統(tǒng)一制定海上風電和火電的發(fā)電計劃。② 為滿足海上風電運行中的調(diào)峰填谷需求，因地制宜地配套設(shè)計相當容量的調(diào)峰電源;考慮山東省自然資源分布和調(diào)峰電源的特點，首選啟動迅速、運行靈活以及兼顧調(diào)峰填 谷 的 抽 水 蓄 能 電 站，次 選 出 力 調(diào) 節(jié) 速 度快、調(diào)節(jié)范圍大和污染小的燃機發(fā)電機組替代常規(guī)火電機組。③擴大資源配置范圍，借助已建成的特高壓電 網(wǎng)，在 臨 近 省 份 范 圍 內(nèi) 設(shè) 計 調(diào) 峰 填 谷 方案，利用省外電網(wǎng)消納部分海上風電。
3.4 搭建平臺，做好保障服務(wù)
海上風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的先進經(jīng)驗表明，以海上風電測試場為代表的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)平臺已成為產(chǎn)業(yè)鏈的重要環(huán)節(jié)。①整合已有技術(shù)人才力量，構(gòu)建符合海區(qū)特征且國際認可的海上風電開發(fā)、測試和評估技術(shù)標準，使裝備的商業(yè)化開發(fā)有據(jù)可依。②建設(shè)包含海上風電測試功能的海洋可再生能源測試平臺，形成服務(wù)產(chǎn)業(yè)化需求和標準化的獨立第三方認證機構(gòu)。鑒于目前我國尚無標準化海上風電測試場，可將測試評估服務(wù)作為“山東特色產(chǎn)業(yè)”予以推廣。
3.5 計劃+示范，繁榮海上風電市場
繁榮海上風電市場是引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有效途徑。①積極推動建立海上風電產(chǎn)業(yè)集群，在國家已有的上網(wǎng)電價補貼和稅收優(yōu)惠等政策框架下，為入駐企業(yè)提供項目補貼，可參考福州市的事前補貼、上海市的事中補貼和深圳市的事后補貼等方式;鼓勵政策性銀行為入駐項目設(shè)立基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)基金和股權(quán)投資計劃;從多角度鼓勵企業(yè)投資和生產(chǎn)的積極性。②以科研經(jīng)費支持的方式，鼓勵相關(guān)企業(yè)開展海上風電與海島開發(fā)、海洋牧場和海洋能等產(chǎn)業(yè)的融合發(fā)展示范。(作者：馬哲 黨安濤 李彬 楊俊杰 何乃波 曲茜 朱喆)
