“碳中和”不可缺少水上可再生能源

國際可再生能源署（IRENA）最近發(fā)表“海上可再生能源：部署行動議程”（Offshore Renewables: An Action Agenda for Deployment）報告，指出為了讓世界走上“碳中和”之路，未來幾十年海上風(fēng)能、海洋能源和浮動光伏需要大幅增長。

1 海上風(fēng)電

2020年年底，全球海上風(fēng)電裝機容量超過34吉瓦，比2010年增加約11倍（當(dāng)時裝機容量接近3吉瓦）。

70%以上的海上風(fēng)電裝機容量位于歐洲（北?；虼笪餮螅?。在過去20年中，比利時、丹麥、中國、德國和英國在全球市場的海上能源部署中處于領(lǐng)先地位。

2020年，中國新增海上風(fēng)電裝機容量最高，超過3吉瓦，其次是荷蘭1.5吉瓦，比利時0.7吉瓦，英國0.4吉瓦。歐洲國家在浮式海上風(fēng)電和高空風(fēng)能示范項目中占據(jù)主導(dǎo)地位。

歐盟委員會新的海上可再生能源戰(zhàn)略目標(biāo)是到2030年實現(xiàn)60吉瓦的海上風(fēng)電，到2050年實現(xiàn)300吉瓦。愛爾蘭的目標(biāo)是到2030年發(fā)展5吉瓦的海上風(fēng)電；荷蘭的目標(biāo)為11吉瓦；波蘭的目標(biāo)是到2030年實現(xiàn)3.8吉瓦，2040年實現(xiàn)10吉瓦，2050年實現(xiàn)28吉瓦。法國計劃在2028年之前每年招標(biāo)1吉瓦海上風(fēng)電項目建設(shè)。

在歐洲以外，日本是一個關(guān)鍵的新興市場，到2040年的目標(biāo)為45吉瓦；其次是美國，到2030年的目標(biāo)為30吉瓦，韓國的目標(biāo)是到2030年實現(xiàn)12吉瓦，印度的目標(biāo)為2022年實現(xiàn)5吉瓦、2030年實現(xiàn)30吉瓦。

法國、日本、西班牙、韓國和美國是海上浮式風(fēng)力的主要新興市場。例如，韓國的目標(biāo)是到2023年實現(xiàn)6吉瓦的浮動風(fēng)電。

IRENA的分析表明，為實現(xiàn)巴黎協(xié)定的目標(biāo)，到2030年全球海上風(fēng)電累計裝機容量需超過380吉瓦，到2050年需超過2 000吉瓦。

2 海洋能源

到2020年年底，全球累計海洋能（包括潮汐能、波浪能、海洋熱能轉(zhuǎn)換和鹽度梯度）裝機容量超過515兆瓦，其中501.5兆瓦來自兩個大型潮汐能項目。

全球有31個國家正在實施海洋能源項目。除澳大利亞、加拿大和美國外，芬蘭、法國、愛爾蘭、意大利、葡萄牙、西班牙、瑞典和英國等歐洲國家也處于領(lǐng)跑地位。

潮汐能由法國、韓國、加拿大和英國主導(dǎo)，而波浪能部分由9個小型項目組成，總?cè)萘考s為2.3兆瓦，遍布全球8個國家和3大洲。美國夏威夷是唯一一個超過1兆瓦的波浪能項目所在地。

其他海洋技術(shù)處于研究階段，技術(shù)趨勢正在從潮汐能轉(zhuǎn)向潮汐流和潮汐波。英國計劃在2021年至2026年間建設(shè)6個潮汐流項目，而加拿大正在為其首個9兆瓦的并網(wǎng)潮汐流項目提供資金。

在符合1.5 °C巴黎協(xié)定的能源轉(zhuǎn)型方案中，IRENA的分析表明，到2030年海洋能源累計裝機容量將超過70吉瓦，到2050年海洋能源累計裝機容量將超過350吉瓦。

3 浮動太陽能光伏發(fā)電

截至2020年8月底，全球35個國家的338個項目（主要是淡水人工水庫）的累計安裝浮動太陽能光伏發(fā)電能力約為2.6吉瓦，比2018年的1.1吉瓦增加了一倍多。中國、日本和韓國擁有全球10個最大的項目，全球最大的浮動發(fā)電廠位于中國，容量為150兆瓦。

在亞洲，印度、印度尼西亞、新加坡、泰國和越南正在積極開發(fā)和部署浮動太陽能光伏。在非洲，加納于2020年安裝了第一座5兆瓦的浮動式太陽能發(fā)電廠。在歐洲，法國、意大利和荷蘭都有浮動光伏發(fā)電廠，全球總共有60多個國家正在探索浮動太陽能光伏裝置。

浮動太陽能光伏的未來需求預(yù)計將由中國、印度、韓國、泰國和越南等亞洲國家驅(qū)動。印度正在規(guī)劃一個1吉瓦的項目，而韓國正在黃海規(guī)劃一個2.7吉瓦的項目，預(yù)計這一趨勢在歐洲也會增長。例如荷蘭的目標(biāo)是到2023年達(dá)到2吉瓦。

南美國家，如巴西，由于減少水電站大壩水體蒸發(fā)的好處，有可能擴大浮動太陽能光伏發(fā)電。島嶼國家也可以從這項技術(shù)中受益匪淺，馬爾代夫、塞舌爾和新加坡正在規(guī)劃分別為5.8兆瓦、11兆瓦和50兆瓦的浮動太陽能光伏項目。

4 海上可再生能源的競爭力

總體而言，海上可再生能源正迅速接近經(jīng)濟成熟，在某些地區(qū)，相對于化石燃料發(fā)電，其成本已經(jīng)具有競爭力。海上風(fēng)電的平準(zhǔn)化電力成本（LCOE）已創(chuàng)下歷史最低紀(jì)錄，其他形式的海上可再生能源的成本預(yù)計將進(jìn)一步下降。IRENA預(yù)計，到2023年固定底座海上風(fēng)電的LCOE將低至每千瓦時0.05美元至0.08美元，比2020年的LCOE 0.084美元/千瓦時下降近50%；而浮式海上風(fēng)電的LCOE預(yù)計到2024年將達(dá)到0.13美元/千瓦時，低于目前固定基礎(chǔ)海上風(fēng)電的LCOE。預(yù)計到2030年，浮動光伏發(fā)電價格將接近陸上地面安裝太陽能光伏發(fā)電價格。對于海洋能源技術(shù)，2022年至2030年代初，潮汐能LCOE預(yù)計將達(dá)到0.11美元/千瓦時；而到2025年，波浪能成本可能達(dá)到0.22美元/千瓦時，到2030年將達(dá)到0.165美元/千瓦時。