大容量發(fā)展成必然趨勢
近日，一臺維斯塔斯V164-10.0MW風機在蘇格蘭Seagreen項目完成吊裝，這是歐洲海域首次立起10MW以上的機型。該項目裝機容量1.1GW，預計于2023年投運。
此前的2020年1月14日，全球最大商用海上風電機組MHIVestas164-9.5MW在比利時海域Northwester2海上風電場正式發(fā)電，這是當時投入大規(guī)模商用的最大的風電機組。
2021年8月，中國整機商明陽智能針對國際市場推出全球最大16MW海上風電機組，單機容量超過維斯塔斯V236-15.0MW、西門子歌美颯14MW-222DD、GE Haliade X 14MW-220。
海上風電機組單機容量朝著大型化發(fā)展，葉片長度也向100米以上不斷邁進。2021年2月，維斯塔斯發(fā)布了當時全球最大容量的V236-15.0MW風機，其配套的葉片長達115.5米，也是當時全球最長的風機葉片。此前較大的葉片分別為西門子歌美颯14MW風電機組108米葉片;GE 12MW風電機組107米葉片。
目前，歐洲仍是全球海上風能資源利用最充分的地區(qū)和海上風電發(fā)展全球領跑區(qū)域，同時歐洲也是全球海上風電產(chǎn)業(yè)和技術的核心地區(qū)，在海上風電技術研發(fā)和應用方面一直保持領先優(yōu)勢。
除了不斷突破紀錄的葉片長度和單機容量，海上風電場的選址也逐漸深遠?；?。
從世界海上風電建設與規(guī)劃來看，離岸距離大于100km、水深超過50m的深遠海域的風能資源更加豐富，德國、英國等歐洲海上風電技術強國已率先布局深遠海風電。
國外漂浮式風電機組已經(jīng)歷了從理論分析、模型試驗研究、小尺度樣機、實尺度樣機，進入到小批量生產(chǎn)階段。2001年Equinor推出了Hywind浮式風電機組的概念，挪威石油在挪威沿岸10km的挪威北海樹立起第一臺2.5MW的Hywind樣機，2021年維斯塔斯推出了5×V164-9.5MW(MHI Vestas)樣機。
英國擁有世界第一座，也是截至目前唯一一座商用漂浮式海上風電場，即在蘇格蘭海域由挪威能源公司Equinor設計、開發(fā)、運營的HywindScotland。該項目的水深為95-120米，安裝了5臺6兆瓦漂浮式風電機組，于2017年建成投產(chǎn)。
各國裝機目標彰顯雄心
根據(jù)世界風能委員會發(fā)布的《全球海上風電報告2021》，到2030年歐洲地區(qū)預計裝機容量將達到70.35GW。
歐盟氣候政策目標是到2030年將海上風電裝機總量從當前的2500萬千瓦增加至1.1億千瓦，而到2050年，歐洲海上風電裝機總量將在當前基礎上增長25倍以上。
截至2020年，英國海上風電裝機規(guī)模約10.4GW，根據(jù)英國政府目前制定的氣候目標，到2030年英國海上風電裝機將達到40GW。
根據(jù)英國近日公布的能源安全戰(zhàn)略，英國的目標是本個十年內加速建設海上風電場。該戰(zhàn)略旨在令英國擺脫對俄羅斯化石燃料的依賴，推動英國實現(xiàn)能源自給自足，并在長期內降低能源價格。
2021年底，德國新政府設定了到2030年安裝3000萬千瓦海上風電裝機容量的目標，同時還承諾到2035年安裝4000萬千瓦、2045年安裝7000萬千瓦的海上風電裝機容量。
意大利2019年制定了“國家綜合能源和氣候計劃”，計劃到2030年底安裝風電18.4GW，其中海上風電900MW。隨著俄烏沖突加劇，意大利內閣承諾釋放“數(shù)十吉瓦的海上風電”。2022年2月，該國首個海上風電場塔蘭托港風電項目首臺風機完成吊裝，該項目由中國企業(yè)明陽智能提供10臺風電機組。
對于海上風電，荷蘭政府制定了非常積極的開發(fā)路線圖:計劃到2030年實現(xiàn)11.5GW的裝機目標，到2040年達到38GW，到2050年達到72GW。
美洲和亞洲也不甘落后。美國政府此前提出，將在2030年前新增至少3000萬千瓦海上風電。而截至2020年年底，美國已投運的海上風電裝機總量僅為4.2萬千瓦，這意味著要達成目標，美國海上風電裝機需要在短期內增長700倍以上。另外，有測算認為，美國如果要達成減碳目標，到2050年，僅在東海岸就至少需要3億千瓦的海上風電裝機。
日本政府在《基于電力生產(chǎn)企業(yè)可再生能源電力供給特別措施法的認定量》中已經(jīng)明確，2030年之前要實現(xiàn)海上風電裝機1000萬千瓦，2040年之前要實現(xiàn)裝機3000萬～4500萬千瓦(含浮式)，《綠色成長戰(zhàn)略》中的目標與此相同。
哥倫比亞加勒比海上風能資源非常豐富，哥倫比亞能源部長Diego Mesa近日宣布，將于加勒比海地區(qū)建造哥倫比亞首個海上風電場，規(guī)劃容量350MW。
從立法到資金多方支持
過去10年里，海上風電已成為歐洲可再生能源結構的重要組成部分，制定了雄心勃勃的目標規(guī)劃之外，歐美海上風電大國還在政策和經(jīng)濟上進行了支持。并吸引了巨額投資。
2000年，德國頒布了《可再生能源法》(Erneuerbare Energien Gesetz，即Renewable Energy Sources Act,簡稱EEG)。2008年6月，德國第二次修訂EEG，將海上風電標桿電價進一步上調至15歐分/kWh，上調后的電費直接推升了海上風電的投資回報率，至此海上風電在德國開始了爆發(fā)性增長。
最近開展的德國海上風電競標中，已經(jīng)出現(xiàn)了零補貼、完全執(zhí)行市場電價的中標項目。這種創(chuàng)新模式下，市場電價日益走高，各方對未來市場電價持樂觀態(tài)度，在一定程度上可保障開發(fā)商的收益。
國外海上風電電價支持政策方面，歐美國家在海上風電規(guī)?；l(fā)展前已基本完成了電力市場化改革，因此其扶持政策在設計和實施過程中都具有與市場化電力體制較好的相容性。這些面向電力市場的海上風電扶持政策與機制在基本形式上與其他可再生電力一致，針對海上風電僅存在細微區(qū)別或特殊安排，目前主要有固定上網(wǎng)電價機制(FiT)、溢價機制(FiP)、差價合約機制(CfD)等幾種形式。
2008年，丹麥政府繼續(xù)改革風電補貼政策，上網(wǎng)固定電價被溢價補貼取代，海上風電項目仍可享受前5萬個小時全功率運轉時間的固定電價。從丹麥海上風電項目運營的經(jīng)驗來看，5萬個小時全功率運轉時間相當于運行12-15年，接近典型海上風電場設計壽命的一半左右。這一優(yōu)惠政策再度促進了丹麥海上風電的高速發(fā)展。
丹麥氣候、能源和公用事業(yè)部表示，丹麥擁有豐富的風力資源，未來幾年海上風力發(fā)電能力將大規(guī)模擴張。近日，丹麥啟動了一項 12.5 億丹麥克朗(1.61 億歐元)的補貼計劃支持其 Power-to-X 項目，以實現(xiàn)到 2030 年達到 4~6 GW的氫電解產(chǎn)能目標。
作為海上風電創(chuàng)新中的領先者之一，荷蘭從“2013-2023能源協(xié)議”開始制定詳細的海上風電發(fā)展計劃，并完善了政策與法律支持體系。
荷蘭在發(fā)展海上風電的過程中，所有項目的環(huán)境評估都由政府負責。同時，政府會保證開發(fā)商的并網(wǎng)需求得到滿足，從而使項目招標流程完全透明化，有效降低了成本和風險。
根據(jù)2015年頒布并實施的“海上風能法案”，荷蘭政府將負責海上風電場址規(guī)劃、勘測、環(huán)評、接入等項目前期工作;荷蘭企業(yè)局(RVO)作為實施主體，將負責提供最終前端勘探工作，荷蘭輸電系統(tǒng)運營商TenneT將全面負責海上風電場的接入系統(tǒng)研究工作及并網(wǎng)工程建設?？傮w來說，是通過制定靈活的法規(guī)并為風電場提供高質量的場址數(shù)據(jù)來降低風電場的投資風險。
日本政府已經(jīng)制定了《海上風電產(chǎn)業(yè)規(guī)劃(第一次)》，成立了“強化海上風電產(chǎn)業(yè)競爭力官民協(xié)議會”，組織落實并協(xié)調政府與民間企業(yè)的合作推進工作，形成了官民一體共同大力推進海上風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略性部署和組織機制。此外，日本通過完善生產(chǎn)鏈供應鏈為海上風電發(fā)展提供支持。日本鋼鐵工程控股公司(JFE)已宣布在日本國內生產(chǎn)海上風力發(fā)電設備的基礎部分，將投資約400億日元于2022年5月開始建廠，至2024年兩所工廠將實現(xiàn)投產(chǎn)。東芝等企業(yè)也將在橫濱市生產(chǎn)海上風電設備驅動裝置。
