高質(zhì)量推進(jìn)中國(guó)漂浮式海上風(fēng)電發(fā)展國(guó)際經(jīng)驗(yàn)鏡鑒

崔 丹，紀(jì)穎茹，鄭 佳，孟 浩

（中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所，北京 100038）

聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署預(yù)測(cè)21世紀(jì)末全球平均氣溫將至少上升2.7攝氏度[1]。面對(duì)世界嚴(yán)峻的氣候形勢(shì)，碳減排和碳中和已成為全人類(lèi)迫在眉睫的行動(dòng)目標(biāo)。當(dāng)前世界能源生產(chǎn)碳排放量約占碳排放總量的75%，加大可再生能源的開(kāi)發(fā)和利用、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)已成為各國(guó)緩解氣候變化行動(dòng)的普遍共識(shí)。海上風(fēng)電憑借其穩(wěn)定、低碳和可持續(xù)的性能優(yōu)勢(shì)已成為全球脫碳的中心支柱，而漂浮式海上風(fēng)電作為一種可大規(guī)模部署的海上風(fēng)電，正迅速成為海上風(fēng)電市場(chǎng)的新增長(zhǎng)點(diǎn)[2]。2020年3月，英國(guó)啟動(dòng)新一輪的國(guó)家《漂浮式海上風(fēng)能卓越中心》計(jì)劃，加速漂浮式海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)；2020年7月，韓國(guó)政府頒布《韓國(guó)新政綜合計(jì)劃》，加大對(duì)海上風(fēng)電（包含漂浮式海上風(fēng)電）的研究和投資；2022年1月，美國(guó)政府發(fā)布《海上風(fēng)電戰(zhàn)略》，大規(guī)模規(guī)劃和部署漂浮式海上風(fēng)電。

當(dāng)前我國(guó)的海上風(fēng)電裝機(jī)容量居全球首位，海上風(fēng)電發(fā)展已進(jìn)入了由高速增長(zhǎng)向高質(zhì)量發(fā)展邁進(jìn)的新階段。在全球掀起漂浮式海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)熱潮的大背景下，實(shí)現(xiàn)漂浮式海上風(fēng)電高質(zhì)量發(fā)展已成為我國(guó)海上風(fēng)電發(fā)展的迫切任務(wù)。

1 全球漂浮式海上風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀

近年來(lái)，固定式海上風(fēng)電項(xiàng)目增長(zhǎng)顯著，但是受制于海水深度、海床條件等，很多國(guó)家在固定式海上風(fēng)電發(fā)展上潛力有限，紛紛開(kāi)啟了深遠(yuǎn)海域漂浮式海上風(fēng)電探索和開(kāi)發(fā)之路。自2009年挪威2.3兆瓦漂浮式海上風(fēng)電機(jī)組Hywind1安裝并網(wǎng)以來(lái)，截至2021年底，全球漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目已有17個(gè)，累計(jì)裝機(jī)容量142.37兆瓦[3]。全球風(fēng)能理事會(huì)預(yù)測(cè)，2021—2025年全球漂浮式海上風(fēng)電新增裝機(jī)容量復(fù)合增長(zhǎng)率將高達(dá)104.7%，2025年裝機(jī)容量將達(dá)到1.2吉瓦；2026—2030年的復(fù)合增長(zhǎng)率為59.6%，即每年預(yù)計(jì)新增漂浮式海上風(fēng)電裝機(jī)容量1吉瓦，2030年全球漂浮式海上風(fēng)電裝機(jī)容量將達(dá)到16.5吉瓦。

就地區(qū)分布而言，2021—2025年，歐洲的漂浮式海上風(fēng)電裝機(jī)容量將領(lǐng)跑世界（見(jiàn)圖1），新增裝機(jī)容量將占全球總裝機(jī)容量的約68.2%，亞洲和北美洲緊隨其后，新增裝機(jī)容量將分別占全球總裝機(jī)容量的21.4%和10.4%。2025年之后，亞洲的漂浮式海上風(fēng)電新增裝機(jī)容量將翻倍增長(zhǎng)，年均新增裝機(jī)容量將引領(lǐng)全球。2030年亞洲的累計(jì)裝機(jī)容量將占全球總?cè)萘康?5%，歐洲將占全球總?cè)萘康?7%，北美洲的占比約為8%。就國(guó)家而言，2021—2025年，英國(guó)、葡萄牙、日本、挪威、法國(guó)的漂浮式海上風(fēng)電裝機(jī)容量將位列全球前五；2030年，韓國(guó)的漂浮式海上風(fēng)電裝機(jī)容量將位列世界第一，日本、挪威、法國(guó)、英國(guó)、中國(guó)和美國(guó)將緊隨其后。

圖1 2020—2030年全球主要國(guó)家每年新增漂浮式海上風(fēng)電裝機(jī)容量預(yù)測(cè)

由于美國(guó)具有較高的漂浮式海上風(fēng)電技術(shù)開(kāi)發(fā)潛力，而英國(guó)和韓國(guó)的漂浮式海上風(fēng)電裝機(jī)容量也將領(lǐng)跑世界，因此本文以美國(guó)、英國(guó)和韓國(guó)為案例，剖析美英韓漂浮式海上風(fēng)電發(fā)展的現(xiàn)狀、面臨的挑戰(zhàn)和應(yīng)對(duì)策略，以期為中國(guó)漂浮式海上風(fēng)電高質(zhì)量發(fā)展提供參考和借鑒。

2 美英韓漂浮式海上風(fēng)電發(fā)展的現(xiàn)狀和經(jīng)驗(yàn)分析

2.1 美國(guó)

2.1.1 發(fā)展現(xiàn)狀

美國(guó)擁有2.27萬(wàn)公里的海岸線，60%的海上風(fēng)能資源位于60米或更深海域，漂浮式海上風(fēng)電可開(kāi)發(fā)資源約1 000吉瓦[4]。當(dāng)前由于太平洋水域快速下沉，傳統(tǒng)的固定式海上風(fēng)機(jī)已不再適用，美國(guó)發(fā)展漂浮式海上風(fēng)電勢(shì)在必行。

一是國(guó)家戰(zhàn)略計(jì)劃及配套政策支持。2015年5月，美國(guó)政府通過(guò)夏威夷計(jì)劃，提出2045年要實(shí)現(xiàn)100%可再生能源供應(yīng)目標(biāo)[5]，并于2020年12月通過(guò)可再生能源投資稅收抵免計(jì)劃，為2026年之前部署的可再生能源項(xiàng)目提供30%的投資成本抵免。2022年1月，美國(guó)政府發(fā)布《海上風(fēng)電戰(zhàn)略》，加大對(duì)漂浮式海上風(fēng)電的投資稅收抵免并擴(kuò)大稅收抵免范圍，推動(dòng)漂浮式海上風(fēng)電大規(guī)模開(kāi)發(fā)和部署[6]。

二是項(xiàng)目實(shí)施現(xiàn)狀。美國(guó)漂浮式海上風(fēng)電發(fā)展仍處于起步階段。2019年11月，美國(guó)緬因州通過(guò)了新英格蘭地區(qū)的Aqua Ventus 1海上風(fēng)電場(chǎng)與售電企業(yè)簽訂的購(gòu)電協(xié)議（PPA），標(biāo)志著美國(guó)首個(gè)漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)[7]。該項(xiàng)目由2臺(tái)6兆瓦的風(fēng)機(jī)組成，總裝機(jī)容量12兆瓦，計(jì)劃于2022年完工。

此外，美國(guó)還計(jì)劃推出了其他漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目。2019年，開(kāi)發(fā)商Magellan Wind提出在西海岸加州水域進(jìn)行漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目開(kāi)發(fā)。該項(xiàng)目運(yùn)用丹麥Stiesdal海上風(fēng)電公司開(kāi)發(fā)的Tetraspar機(jī)組，總裝機(jī)容量30兆瓦，計(jì)劃2023年完工[8]。2021年5月拜登政府宣布開(kāi)放加州近海水域風(fēng)能計(jì)劃，為該項(xiàng)目的推進(jìn)和實(shí)施奠定基礎(chǔ)。

2022年，開(kāi)發(fā)商Trident Winds計(jì)劃在華盛頓州建立Olympic Wind漂浮式海上風(fēng)電場(chǎng)，總裝機(jī)容量為2 000兆瓦。此外，美國(guó)計(jì)劃推出的漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目還包括Oahu North、Oahu South、Castle Wind等（見(jiàn)表1）。

表1 美國(guó)計(jì)劃推出的漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目

2.1.2 面臨挑戰(zhàn)

美國(guó)漂浮式海上風(fēng)電發(fā)展仍處于起步階段，在項(xiàng)目推進(jìn)和實(shí)施過(guò)程中仍面臨一些問(wèn)題和挑戰(zhàn)：

一是美國(guó)現(xiàn)有電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的容量有限，電網(wǎng)集成和傳輸挑戰(zhàn)會(huì)在一定程度上抑制行業(yè)增長(zhǎng)。目前美國(guó)嚴(yán)重缺乏將海上風(fēng)電輸送至人口密集區(qū)的電網(wǎng)設(shè)施，而且美國(guó)電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商審批及建設(shè)流程較慢，當(dāng)前美國(guó)海上風(fēng)電并網(wǎng)所需費(fèi)用90%由開(kāi)發(fā)商承擔(dān)，這嚴(yán)重影響了美國(guó)漂浮式海上風(fēng)電發(fā)展。

二是美國(guó)海上風(fēng)電設(shè)備供應(yīng)鏈不完善，勞動(dòng)力短缺等因素嚴(yán)重影響美國(guó)漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目部署。美國(guó)為保護(hù)本土造船業(yè)而推行的《瓊斯法案》①1920年的《商船法》稱(chēng)為《瓊斯法案》，是一項(xiàng)聯(lián)邦法規(guī)，要求在美國(guó)境內(nèi)兩點(diǎn)之間運(yùn)輸商品的船舶必須在美國(guó)制造、注冊(cè)和被擁有，并由美國(guó)公民或居民擔(dān)任船員。，限制了外國(guó)安裝船的進(jìn)入，隨著漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目的發(fā)展，用于組裝渦輪機(jī)部件的風(fēng)力渦輪機(jī)安裝船將面臨短缺。截至2021年，美國(guó)卡車(chē)司機(jī)缺口高達(dá)8萬(wàn)人，倉(cāng)庫(kù)行業(yè)勞動(dòng)力職位空缺數(shù)十萬(wàn)[9]。

三是海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)中產(chǎn)生的噪聲等會(huì)對(duì)海洋環(huán)境產(chǎn)生一定影響。漂浮式海上風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)將會(huì)產(chǎn)生海洋噪聲污染，增加水質(zhì)污染因子超標(biāo)率，這對(duì)浮游生物、底棲生物影響較大。

2.1.3 發(fā)展策略

針對(duì)美國(guó)漂浮式海上風(fēng)電發(fā)展存在的問(wèn)題和挑戰(zhàn)，近年來(lái)美國(guó)政府有針對(duì)性地提出了一些發(fā)展策略：

一是通過(guò)國(guó)家戰(zhàn)略引領(lǐng)支持輸電網(wǎng)發(fā)展。美國(guó)《海上風(fēng)電戰(zhàn)略》提出規(guī)劃高效可靠的電網(wǎng)集成，支持高壓交流電和高壓直流電的海上風(fēng)電傳輸研究，推動(dòng)每個(gè)項(xiàng)目單獨(dú)連接至海岸（也稱(chēng)為輻射線或發(fā)電機(jī)引線）的研究。

二是通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)供應(yīng)鏈建設(shè)。2018年美國(guó)能源部高級(jí)研究計(jì)劃署向國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室提供570萬(wàn)美元資金，支持其進(jìn)行ATLANTIS計(jì)劃[10]，旨在通過(guò)優(yōu)化控制和設(shè)計(jì)研發(fā)來(lái)降低漂浮式海上風(fēng)電渦輪機(jī)的重量，實(shí)現(xiàn)成本優(yōu)化。

三是通過(guò)吸引投資和減免稅收，以及加強(qiáng)勞動(dòng)力隊(duì)伍建設(shè)來(lái)推動(dòng)供應(yīng)鏈發(fā)展。美國(guó)《海上風(fēng)電戰(zhàn)略》提出定制海上風(fēng)港和船舶，建立物流網(wǎng)絡(luò)并吸引進(jìn)一步投資，延長(zhǎng)所有海上風(fēng)電部署的稅收抵免以降低供應(yīng)鏈開(kāi)發(fā)的成本，加速新工廠的開(kāi)發(fā)或現(xiàn)有工廠的重組以鞏固海上風(fēng)電供應(yīng)鏈。美國(guó)還通過(guò)制定海上風(fēng)電勞動(dòng)力路線圖以及開(kāi)展勞動(dòng)力培訓(xùn)活動(dòng)，構(gòu)建漂浮式海上風(fēng)電勞動(dòng)力隊(duì)伍。

四是開(kāi)展海上風(fēng)電對(duì)環(huán)境和野生動(dòng)物的影響研究，為開(kāi)發(fā)大規(guī)模漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目做準(zhǔn)備。2021年10月美國(guó)能源部撥款1 350萬(wàn)美元，用于收集關(guān)鍵的植被和野生動(dòng)植物分布數(shù)據(jù)，并監(jiān)測(cè)分析漂浮式海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)對(duì)環(huán)境的影響，在盡可能保護(hù)漁業(yè)、海洋生物以及文化資源的同時(shí)，為漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目選址提供參考[11]。

2.2 英國(guó)

2.2.1 發(fā)展現(xiàn)狀

英國(guó)海域面積廣闊，且大風(fēng)天氣頻繁，年平均風(fēng)速為8米/秒，平均風(fēng)功率密度達(dá)到750瓦/平方米，海床結(jié)構(gòu)單一，適合漂浮式海上風(fēng)電作業(yè)。

一是國(guó)家戰(zhàn)略計(jì)劃支持。2020年10月，英國(guó)公布了海上風(fēng)電新目標(biāo)：到2030年擁有40吉瓦海上風(fēng)電裝機(jī)容量（包括1吉瓦的漂浮式海上風(fēng)電）[12]。2020年11月，英國(guó)政府發(fā)布了“綠色工業(yè)革命10點(diǎn)計(jì)劃”①“綠色工業(yè)革命10點(diǎn)計(jì)劃”包括：海上風(fēng)電，低碳?xì)淠?，先進(jìn)核能，電動(dòng)汽車(chē)，綠色公共交通，凈零航空與綠色航運(yùn)，綠色建筑，碳捕集、利用與封存技術(shù)，保護(hù)自然與環(huán)境，綠色金融與創(chuàng)新。，進(jìn)一步加大漂浮式海上風(fēng)電場(chǎng)的部署[13]。2022年4月，英國(guó)政府又發(fā)布了《英國(guó)能源安全戰(zhàn)略》，提出到2030年實(shí)現(xiàn)50吉瓦海上風(fēng)電裝機(jī)容量（包括5GW漂浮式海上風(fēng)電）的新目標(biāo)[14]。

二是項(xiàng)目實(shí)施現(xiàn)狀。英國(guó)目前已有兩座漂浮式海上風(fēng)電場(chǎng)成功并網(wǎng)，其中2017年在蘇格蘭北海海域投入運(yùn)行的Hywind Scotland風(fēng)電場(chǎng)，是全球首個(gè)漂浮式海上風(fēng)電場(chǎng)[15]。2021年在蘇格蘭北海成功并網(wǎng)的Kincardine風(fēng)電場(chǎng)，是世界上第一個(gè)使用容量超過(guò)9兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)的漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目[16]。

此外，英國(guó)還擁有多個(gè)在建的漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目（見(jiàn)表2）。如2016年12月，F(xiàn)orthwind公司獲批建造兩臺(tái)總?cè)萘坎怀^(guò)18兆瓦的海上風(fēng)力渦輪機(jī)，但由于技術(shù)改進(jìn)，對(duì)項(xiàng)目重新評(píng)估后，F(xiàn)orthwind公司將裝機(jī)容量提高至29.9兆瓦，并于2019年5月獲得許可變更[17]。

表2 英國(guó)推出的漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目

由Hexicon公司開(kāi)發(fā)的Dounreay Trì項(xiàng)目于2017年獲批建造，擬構(gòu)造半潛式海上平臺(tái)并安裝兩個(gè)5兆瓦風(fēng)力渦輪機(jī)，預(yù)計(jì)建成后能為近8 000個(gè)家庭提供電力[18]。2020年，丹麥基金管理公司哥本哈根基礎(chǔ)設(shè)施合作伙伴（CIP）計(jì)劃收購(gòu)Dounreay Trì項(xiàng)目并與Hexicon公司合作建設(shè)100兆瓦的漂浮式海上風(fēng)電場(chǎng)[19]。

2.2.2 面臨挑戰(zhàn)

英國(guó)的漂浮式海上風(fēng)電起步較早，在政府的支持下，英國(guó)漂浮式海上風(fēng)電已推出多個(gè)項(xiàng)目，但在項(xiàng)目推進(jìn)和實(shí)施過(guò)程中仍面臨一些問(wèn)題和挑戰(zhàn)：

一是風(fēng)電項(xiàng)目審查過(guò)程較為繁瑣，審批時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，極大地影響了風(fēng)電項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)進(jìn)度。英國(guó)政府對(duì)風(fēng)電項(xiàng)目的審查形式復(fù)雜、內(nèi)容繁瑣，包括對(duì)風(fēng)電項(xiàng)目和開(kāi)發(fā)地環(huán)境的平衡度考察，以及對(duì)自然環(huán)境是否有沖擊、對(duì)文化遺產(chǎn)是否有破壞等方面的審查，且審查時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，嚴(yán)重影響了風(fēng)電項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)進(jìn)度。

二是漂浮式海上風(fēng)電成本較高。建造同等裝機(jī)容量的風(fēng)機(jī)，漂浮式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)所需鋼材是固定式的兩倍多。此外，為克服潛流、不利的海床條件等，還需要較大的技術(shù)成本投入，受零部件成本、技術(shù)水平、供應(yīng)鏈等因素影響，浮式風(fēng)機(jī)成本要比固定式風(fēng)機(jī)高出5倍左右[20]。

三是漂浮式海上風(fēng)電商業(yè)化應(yīng)用仍處于初期階段，大型風(fēng)力渦輪機(jī)深海區(qū)域技術(shù)仍在探索階段。動(dòng)態(tài)應(yīng)用的高壓輸出和陣列間電纜技術(shù)、可拆卸浮標(biāo)系泊系統(tǒng)、大規(guī)模動(dòng)態(tài)電纜保護(hù)和輔助設(shè)備、新型模塊化浮體裝配方法、數(shù)字孿生和先進(jìn)監(jiān)控系統(tǒng)等一系列創(chuàng)新技術(shù)仍處在研究和探索階段。此外，漂浮式風(fēng)電基礎(chǔ)設(shè)備多為國(guó)外制造，英國(guó)制造技術(shù)相對(duì)落后。

2.2.3 發(fā)展策略

基于當(dāng)前英國(guó)漂浮式海上風(fēng)電發(fā)展中存在的問(wèn)題和挑戰(zhàn)，英國(guó)政府出臺(tái)了一系列政策及應(yīng)對(duì)措施。

一是簡(jiǎn)化審批流程，縮短審批時(shí)間。2022年4月，英國(guó)政府發(fā)布《英國(guó)能源安全戰(zhàn)略》，將海上風(fēng)電場(chǎng)的審批時(shí)間從4年縮短至1年，從整體上對(duì)審批流程進(jìn)行精簡(jiǎn)，從根本上減少新項(xiàng)目投入建設(shè)所需的時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)其2030年海上風(fēng)電目標(biāo)。

二是改革招標(biāo)體系，降低項(xiàng)目運(yùn)行成本。2020年3月，英國(guó)政府對(duì)差價(jià)合約①差價(jià)合約是英國(guó)政府激勵(lì)開(kāi)發(fā)商投資支持低碳能源發(fā)電的主要機(jī)制。機(jī)制進(jìn)行修改，將漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目作為獨(dú)立的合格技術(shù)引入競(jìng)標(biāo)體系[21]。2021年12月，英國(guó)商業(yè)、能源及產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略部發(fā)布第四輪差價(jià)合約分配預(yù)算通知，可再生能源的三個(gè)技術(shù)類(lèi)別②三個(gè)技術(shù)類(lèi)別分別為：成熟技術(shù)類(lèi)別（包括陸上風(fēng)電、太陽(yáng)能光伏、水電等），海上風(fēng)電技術(shù)類(lèi)別和新興技術(shù)類(lèi)別（包括漂浮式海上風(fēng)電、潮汐能、地?zé)崮艿龋?。共獲得2.85億英鎊（約24億元人民幣）的年度預(yù)算補(bǔ)貼，其中漂浮式海上風(fēng)電每年獲得2 400萬(wàn)英鎊補(bǔ)貼[22]。

三是定向資金投入，推動(dòng)漂浮式海上風(fēng)電技術(shù)研發(fā)。2021年3月，英國(guó)政府宣布撥款2 000萬(wàn)英鎊用于漂浮式海上風(fēng)電技術(shù)創(chuàng)新[23]。2021年10月，英國(guó)首相宣布提供1.6億英鎊資金用于開(kāi)發(fā)和新建漂浮式海上風(fēng)電港口，并且通過(guò)大規(guī)模生產(chǎn)和安裝漂浮式海上風(fēng)力渦輪機(jī)，減少對(duì)進(jìn)口設(shè)備的依賴(lài)[24]。2022年1月，英國(guó)商業(yè)、能源和工業(yè)戰(zhàn)略部宣布投入3 160萬(wàn)英鎊用于動(dòng)態(tài)電纜、錨定和系泊、浮體和基座等漂浮式海上風(fēng)電技術(shù)研發(fā)[25]。

2.3 韓國(guó)

2.3.1 發(fā)展現(xiàn)狀

韓國(guó)三面環(huán)海，具備開(kāi)發(fā)海上風(fēng)電所需的地理?xiàng)l件。其中蔚山沿海區(qū)域海上風(fēng)速可達(dá)8米/秒，蔚山還擁有大量風(fēng)力發(fā)電、電纜和電力系統(tǒng)領(lǐng)域企業(yè)，以及世界級(jí)造船和海上設(shè)備企業(yè)，是韓國(guó)發(fā)展漂浮式海上風(fēng)電的重點(diǎn)區(qū)域[26]。

一是國(guó)家戰(zhàn)略計(jì)劃支持。2017年6月，韓國(guó)政府提出“可再生能源3020實(shí)施計(jì)劃”，旨在到2030年實(shí)現(xiàn)可再生能源在總能源消耗中的比例達(dá)到20%[27]。2020年7月，韓國(guó)政府頒布了《韓國(guó)新政綜合計(jì)劃》，內(nèi)容包括數(shù)字新政、綠色新政、安全網(wǎng)建設(shè)三個(gè)方面，其中“綠色新政”板塊重在加快可再生能源領(lǐng)域的發(fā)展[28]。2020年10月，韓國(guó)政府宣布到2050年實(shí)現(xiàn)“碳中和”的目標(biāo)。2021年5月，韓國(guó)政府提出到2030年建成世界最大的漂浮式海上風(fēng)電場(chǎng)目標(biāo)。

二是項(xiàng)目實(shí)施現(xiàn)狀。隨著韓國(guó)“綠色新政”的頒布，韓國(guó)大型企業(yè)紛紛投入海上風(fēng)電項(xiàng)目，同時(shí)也吸引了TotalEnergies、Shell等國(guó)際知名開(kāi)發(fā)商的加盟。

2019年5月，Equinor公司與蔚山市政府簽訂協(xié)議，合作開(kāi)發(fā)蔚山800兆瓦的Firefly漂浮式海上風(fēng)電場(chǎng)，并計(jì)劃于2025年開(kāi)始建造，2026年投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)[29]。同年9月，Equinor、韓國(guó)國(guó)家石油公司（KNOC）和韓國(guó)東西電力公司（EWP）宣布成立財(cái)團(tuán)，聯(lián)合開(kāi)發(fā)200兆瓦容量的Donghae 1漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目。Donghae 1項(xiàng)目計(jì)劃于2022年開(kāi)始建設(shè)，2024年前投入運(yùn)營(yíng)[30]。

2021年8月，TotalEnergies和麥格理的綠色投資集團(tuán)（GIG）在韓國(guó)蔚山海岸的1.5吉瓦的漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目獲得電力經(jīng)營(yíng)許可證，項(xiàng)目正式投運(yùn)后預(yù)計(jì)可為150萬(wàn)戶(hù)家庭供電。該項(xiàng)目的第一階段（504兆瓦）預(yù)計(jì)于2024年正式開(kāi)工建設(shè)[31]。此外，韓國(guó)的海上風(fēng)電項(xiàng)目還包括MunmuBaram項(xiàng)目、KF Wind（Korea Floating Wind）項(xiàng)目等（見(jiàn)表3）。

表3 韓國(guó)推出的漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目

2.3.2 面臨挑戰(zhàn)

在韓國(guó)政府的大力支持下，韓國(guó)的官產(chǎn)學(xué)研正努力合作，共同推進(jìn)漂浮式海上風(fēng)電發(fā)展，但在項(xiàng)目推進(jìn)和實(shí)施過(guò)程中面臨一些問(wèn)題和挑戰(zhàn)：

一是缺乏大規(guī)模海上風(fēng)電項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)。韓國(guó)的海上風(fēng)電項(xiàng)目多為小容量兆瓦級(jí)，在開(kāi)發(fā)大容量兆瓦級(jí)以及吉瓦級(jí)海上風(fēng)電項(xiàng)目方面缺少經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)支持。

二是漂浮式海上風(fēng)電技術(shù)還不成熟。把大型風(fēng)力渦輪機(jī)的浮動(dòng)平臺(tái)固定在海底需要纜繩，這些纜繩既要方便拆卸，也要承受長(zhǎng)時(shí)間的風(fēng)機(jī)拉力，韓國(guó)目前還缺乏生產(chǎn)這種纜繩的技術(shù)。此外，韓國(guó)還缺乏先進(jìn)的海上并網(wǎng)、輸電技術(shù)，這都會(huì)制約韓國(guó)海上風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目的進(jìn)展。

三是漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)缺乏透明度和清晰的路線圖。韓國(guó)政府偏袒本土企業(yè)，不與德國(guó)西門(mén)子等擁有全球先進(jìn)技術(shù)的企業(yè)合作，導(dǎo)致韓國(guó)的海上風(fēng)電項(xiàng)目進(jìn)展緩慢、效率低下、成本較高。

2.3.3 發(fā)展策略

針對(duì)韓國(guó)漂浮式海上風(fēng)電發(fā)展存在的問(wèn)題和挑戰(zhàn)，近年來(lái)韓國(guó)政府有針對(duì)性地提出了一些發(fā)展策略：

一是學(xué)習(xí)和借鑒國(guó)外大型海上風(fēng)電項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)。如韓國(guó)電力公司通過(guò)分析和借鑒500兆瓦以上裝機(jī)容量的國(guó)外海上風(fēng)電項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，降低開(kāi)發(fā)經(jīng)費(fèi)，加速韓國(guó)新的海上大型風(fēng)電場(chǎng)的開(kāi)發(fā)工作。

二是企業(yè)、研究院聯(lián)合研發(fā)大規(guī)模海上風(fēng)電，共同推進(jìn)風(fēng)機(jī)的建設(shè)以及商業(yè)化開(kāi)發(fā)。如斗山重工和韓國(guó)船舶與海工裝備研究所、韓國(guó)高等科學(xué)技術(shù)研究院、韓國(guó)南東電力公司等機(jī)構(gòu)組成聯(lián)盟，致力于漂浮式海上風(fēng)機(jī)的建設(shè)、商業(yè)化運(yùn)行地點(diǎn)的識(shí)別等。2022年1月，該聯(lián)盟完成了“8兆瓦級(jí)漂浮式海上風(fēng)機(jī)”的安裝，該風(fēng)機(jī)總高度達(dá)232.5米，塔架高130米，葉片長(zhǎng)100米，在6.5米/秒風(fēng)速下的利用率可達(dá)30%以上[32]。2021年8月，韓國(guó)海洋大學(xué)宣布與韓國(guó)船級(jí)社合作共同推進(jìn)漂浮式海上風(fēng)電制氫設(shè)備的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，以解決海上風(fēng)電并網(wǎng)消納難、輸電成本高等問(wèn)題[33]。

三是韓國(guó)政府和企業(yè)與國(guó)外企業(yè)簽署諒解備忘錄來(lái)發(fā)展漂浮式海上風(fēng)電。2019年1月，韓國(guó)蔚山市政府與四家國(guó)內(nèi)外企業(yè)和聯(lián)合體簽訂了諒解備忘錄，以在蔚山海域開(kāi)發(fā)漂浮式海上風(fēng)電場(chǎng)，并致力于打造韓國(guó)“漂浮式海上風(fēng)電”產(chǎn)業(yè)鏈[34]。2022年6月，斗山重工與西門(mén)子歌美颯簽署諒解備忘錄，兩家公司將在海上風(fēng)機(jī)安裝、配件供應(yīng)、風(fēng)機(jī)維修等方面進(jìn)行交流分享，并合作探討韓國(guó)海上風(fēng)電供應(yīng)鏈以及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展等問(wèn)題[35]。

2.4 小結(jié)

綜上所述，美國(guó)、英國(guó)和韓國(guó)都具有較大的漂浮式海上風(fēng)電發(fā)展?jié)摿?，但也面臨電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱、供應(yīng)鏈不完善、許可審批程序繁瑣復(fù)雜、技術(shù)不成熟、成本較高等挑戰(zhàn)。美英韓三國(guó)分別通過(guò)加快輸電網(wǎng)開(kāi)發(fā)、搭建國(guó)內(nèi)供應(yīng)鏈、簡(jiǎn)化許可審批程序、官產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合推進(jìn)技術(shù)研發(fā)、改革招標(biāo)體系并給予預(yù)算補(bǔ)貼等措施，加大漂浮式海上風(fēng)電部署，這對(duì)推進(jìn)我國(guó)漂浮式海上風(fēng)電高質(zhì)量發(fā)展具有重要參考價(jià)值。

3 我國(guó)漂浮式海上風(fēng)電發(fā)展的現(xiàn)狀和問(wèn)題

隨著海上風(fēng)電發(fā)展從淺近海逐漸走向深海，實(shí)現(xiàn)漂浮式海上風(fēng)電高質(zhì)量和高水平發(fā)展已經(jīng)成為我國(guó)海上風(fēng)電發(fā)展的迫切任務(wù)。

3.1 發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)東海西南部、臺(tái)灣海峽和東沙群島區(qū)域，從近海到遠(yuǎn)海，都有良好的風(fēng)資源條件，尤其是東南沿海深遠(yuǎn)海區(qū)域年平均風(fēng)速達(dá)9~11米/秒，在風(fēng)速、風(fēng)功率密度等方面具有發(fā)展漂浮式海上風(fēng)電的優(yōu)勢(shì)。

一是國(guó)家戰(zhàn)略計(jì)劃及配套政策支持。2013年國(guó)家“863計(jì)劃”實(shí)施，旨在推動(dòng)海上風(fēng)電機(jī)組浮動(dòng)基礎(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)。2016年《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃（2016—2030年）》等文件出臺(tái)，要求開(kāi)展漂浮式海上風(fēng)電機(jī)組技術(shù)攻關(guān)等。同年6月，國(guó)家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部、國(guó)家能源局發(fā)布《中國(guó)制造2025—能源裝備實(shí)施方案》，提出要攻克漂浮式海上風(fēng)電機(jī)組和各種基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)制造。2018—2020年，國(guó)家能源局、發(fā)展和改革委員會(huì)、財(cái)政部相繼發(fā)布了風(fēng)電管理、財(cái)稅補(bǔ)貼等政策，提出降低海上風(fēng)電電價(jià)并逐步取消財(cái)政補(bǔ)貼。在這些政策支持下，中國(guó)沿海各省份積極規(guī)劃漂浮式海上風(fēng)電，并著力推動(dòng)海上風(fēng)電項(xiàng)目審批。如海南省海上風(fēng)電“十四五”規(guī)劃將萬(wàn)寧漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目列為重點(diǎn)實(shí)施工程；浙江省成立溫州深遠(yuǎn)海漂浮式海上風(fēng)電研發(fā)中心，著力加強(qiáng)漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目研發(fā)；廣東省將重點(diǎn)開(kāi)展漂浮式海上風(fēng)電遠(yuǎn)距離輸電技術(shù)、新型風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)領(lǐng)域研發(fā)等；河北等多地將用海審核、審批權(quán)限下放；山東東營(yíng)市推出“全程網(wǎng)辦、零見(jiàn)面審批”，進(jìn)一步簡(jiǎn)化海上風(fēng)電項(xiàng)目審批程序。

二是項(xiàng)目實(shí)施現(xiàn)狀。截至2021年12月，我國(guó)海上風(fēng)電裝機(jī)總?cè)萘?6.39吉瓦，位居世界第一，但漂浮式海上風(fēng)電則處于起步階段，僅有一臺(tái)漂浮式風(fēng)電機(jī)組——明陽(yáng)智能MySE5.5兆瓦機(jī)組成功實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。目前明陽(yáng)智能已成功研發(fā)大型漂浮式風(fēng)電機(jī)組——MySE11-16兆瓦系列機(jī)型，表明我國(guó)已經(jīng)具備大容量漂浮式風(fēng)電機(jī)組的自主研發(fā)能力。

3.2 面臨挑戰(zhàn)

我國(guó)的漂浮式海上風(fēng)電起步較晚，在配套政策制定、技術(shù)研發(fā)、電網(wǎng)設(shè)施建設(shè)等方面與國(guó)外還有較大差距。

一是海上風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃、配套政策不完善，尤其是海上風(fēng)電補(bǔ)貼將有序退坡，漂浮式海上風(fēng)電短期內(nèi)成本壓力過(guò)大。我國(guó)目前還未出臺(tái)國(guó)家層面的漂浮式海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)配套支持政策，沿海地區(qū)各省政府和相關(guān)部門(mén)關(guān)于漂浮式海上風(fēng)電規(guī)劃的編制也未完善細(xì)化。此外，2021年為海上風(fēng)電中央補(bǔ)貼最后一年，2022年之后新增海上風(fēng)電項(xiàng)目不再納入中央財(cái)政補(bǔ)貼范圍，因此漂浮式海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈將面臨較大的成本壓力。

二是裝備研發(fā)和工程技術(shù)力量不足，尤其是漂浮式海上風(fēng)電使用的直流換流平臺(tái)、海上施工運(yùn)輸?shù)燃夹g(shù)研發(fā)還較為薄弱。由于海上風(fēng)電對(duì)可靠性和智能化等性能的要求較高，目前我國(guó)大兆瓦風(fēng)機(jī)中的關(guān)鍵部件還主要依靠進(jìn)口。此外，我國(guó)對(duì)漂浮式海上風(fēng)電的直流換流平臺(tái)、海上施工運(yùn)輸、裝備研發(fā)等方面的技術(shù)研究較少，與國(guó)外技術(shù)差距較大。

三是特高壓輸電通道和智能電網(wǎng)建設(shè)相對(duì)薄弱，難以支撐大容量漂浮式海上風(fēng)電發(fā)展。目前我國(guó)的特高壓建設(shè)已經(jīng)取得了階段性成果，“十四五”期間，預(yù)計(jì)特高壓線路將從2019年的28 352公里增長(zhǎng)到40 825公里[36]，但目前的特高壓輸電通道建設(shè)還難以支撐大容量漂浮式海上風(fēng)電發(fā)展。此外，我國(guó)配電網(wǎng)智能化程度還相對(duì)較低，配電網(wǎng)骨架不穩(wěn)定，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱，智能化技術(shù)不成熟，智能電網(wǎng)建設(shè)還處在起步階段。

四是漂浮式海上風(fēng)電供應(yīng)鏈相對(duì)薄弱。英國(guó)漂浮式海上風(fēng)電運(yùn)營(yíng)能力世界第一，漂浮式海上風(fēng)電設(shè)備供應(yīng)能力也在不斷增強(qiáng)。但我國(guó)漂浮式海上風(fēng)電供應(yīng)鏈相對(duì)薄弱，目前僅有明陽(yáng)智能、三峽能源、中國(guó)海裝等行業(yè)頭部企業(yè)擁有漂浮式海上風(fēng)電技術(shù)儲(chǔ)備。

4 美英韓漂浮式海上風(fēng)電發(fā)展對(duì)我國(guó)的啟示

為了推動(dòng)我國(guó)漂浮式海上風(fēng)電的高質(zhì)量發(fā)展，應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)，提出以下發(fā)展策略：

一是強(qiáng)化海上風(fēng)電發(fā)展頂層設(shè)計(jì)，建立和完善配套政策措施。借鑒美國(guó)《海上風(fēng)電戰(zhàn)略》、可再生能源投資稅收抵免計(jì)劃，以及《英國(guó)能源安全戰(zhàn)略》和英國(guó)“綠色工業(yè)革命10點(diǎn)計(jì)劃”等漂浮式海上風(fēng)電發(fā)展的國(guó)家戰(zhàn)略和計(jì)劃，建議對(duì)接我國(guó)《“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》及《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃（2016—2030年）》，加強(qiáng)海上風(fēng)電發(fā)展頂層設(shè)計(jì)，將漂浮式海上風(fēng)電納入全國(guó)海上風(fēng)電統(tǒng)一規(guī)劃之中，建立健全漂浮式海上風(fēng)電管理體系，統(tǒng)籌東部沿海大容量漂浮式海上風(fēng)電并網(wǎng)與區(qū)域電網(wǎng)的關(guān)系，并編制沿海各省市漂浮式海上風(fēng)電發(fā)展路線圖。制定漂浮式海上風(fēng)電發(fā)展初期上網(wǎng)電價(jià)維持不變、投資稅收抵免、財(cái)政補(bǔ)貼等政策措施。

二是由領(lǐng)軍型企業(yè)牽頭，構(gòu)建我國(guó)漂浮式海上風(fēng)電技術(shù)創(chuàng)新體系。借鑒英國(guó)和韓國(guó)官產(chǎn)學(xué)研合力推動(dòng)漂浮式海上風(fēng)電技術(shù)研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國(guó)已有的海上風(fēng)電科研團(tuán)隊(duì)與研發(fā)部署，對(duì)接綠色低碳科技創(chuàng)新行動(dòng)，通過(guò)政府引導(dǎo)與市場(chǎng)主導(dǎo)，由領(lǐng)軍型企業(yè)牽頭、產(chǎn)學(xué)研合作共同組建漂浮式海上風(fēng)電技術(shù)創(chuàng)新體系，圍繞漂浮式海上風(fēng)電關(guān)鍵技術(shù)、海上工程裝備等進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)。對(duì)比和驗(yàn)證立柱式、半潛式、張力腿式和駁船式等漂浮式海上風(fēng)電技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性，提升漂浮式海上風(fēng)電裝備研發(fā)和工程制造能力，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)集運(yùn)輸和吊裝功能于一體的船舶平臺(tái)，培育專(zhuān)業(yè)化人才隊(duì)伍，推動(dòng)我國(guó)漂浮式海上風(fēng)電技術(shù)革命。

三是提升輸電網(wǎng)智能化水平，推動(dòng)建設(shè)新型電力系統(tǒng)。提高特高壓輸電通道利用率，加快推進(jìn)電網(wǎng)數(shù)字化、智能化建設(shè)，構(gòu)建促進(jìn)電網(wǎng)靈活調(diào)節(jié)的智能調(diào)控體系。積極支持“微網(wǎng)+儲(chǔ)能”“海上風(fēng)電+共享儲(chǔ)能”等電源側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目建設(shè)，大力發(fā)展電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能建設(shè)。探索應(yīng)用柔性直流等技術(shù)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)異同步互聯(lián)，著力解決電網(wǎng)結(jié)構(gòu)性問(wèn)題，打造源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化的新型電力系統(tǒng)，提升海上風(fēng)電存儲(chǔ)和消納能力，有效支撐大容量漂浮式海上風(fēng)電發(fā)展。

四是以供應(yīng)鏈構(gòu)建和升級(jí)為主線，加快打造漂浮式海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)集群。借鑒美國(guó)通過(guò)構(gòu)建國(guó)內(nèi)生產(chǎn)供應(yīng)鏈推動(dòng)海上風(fēng)電設(shè)備本土供應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)，集聚我國(guó)海上風(fēng)電、海洋裝備等優(yōu)勢(shì)力量，打造集研發(fā)、制造、運(yùn)輸、施工、運(yùn)維于一體的漂浮式海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)集群，加快研發(fā)深遠(yuǎn)海域漂浮式海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)一體化設(shè)計(jì)、建造與施工技術(shù)，構(gòu)建大規(guī)模漂浮式海上風(fēng)電國(guó)內(nèi)供應(yīng)鏈，為實(shí)現(xiàn)規(guī)模化、集約化和智能化生產(chǎn)開(kāi)發(fā)創(chuàng)造條件?！?/p>