一、全球海上風電市場概況
2022年，全球海上風電裝機容量達64.3吉瓦，占全球風電總裝機容量的7.1%，海上風電新增裝機8.8吉瓦，同比增長16%。在亞太地區(qū)，受平價上網(wǎng)政策影響，中國海上風電新增裝機從2021年的21吉瓦下降至2022年的5吉瓦，但仍繼續(xù)引領(lǐng)全球海上風電的發(fā)展。在歐洲，2022年有2.5吉瓦海上風電裝機并網(wǎng)，盡管2022年歐洲風電裝機率是2016年以來的最低水平，但歐洲的海上風電裝機總量達到了30吉瓦，英國海上風電裝機占歐洲的46%，進一步鞏固了在歐洲海上風電市場的領(lǐng)先地位，法國和意大利各自啟動了首批商業(yè)海上風電項目。
隨著2022年亞太地區(qū)海上風電裝機容量達到34吉瓦，歐洲不再是世界上最大的海上風電市場。盡管如此，歐洲繼續(xù)在浮式風電領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。挪威2022年新增了60兆瓦的浮式風電，使歐洲地區(qū)的浮式風電總裝機容量達到171兆瓦，占據(jù)全球浮式風電市場份額的91%。亞太地區(qū)浮式風電裝機16.7兆瓦，占全球市場份額的9%。
除歐洲和亞太地區(qū)外，截至2022年底，北美地區(qū)有42兆瓦的海上風電裝機并網(wǎng)，占全球海上風電裝機總量的0.1%。
圖1 截至2022年底全球海上風電裝機占比情況
二、海上風電相關(guān)產(chǎn)業(yè)進展情況
01、浮式風電
當前，浮式風電正在全球范圍內(nèi)快速拓展商業(yè)規(guī)模。全球風能理事會預測，到2030年，全球?qū)⒔ǔ?0.9吉瓦浮式風電。中國積極參與浮式風電的研發(fā)和實踐，福建南日島4兆瓦示范項目和明陽智能16.6兆瓦Nezzy2雙機頭機組示范項目即將投入建設(shè)，同時，中國電建兩個100兆瓦PFS-1項目即將在海南萬寧上線，該項目上線后，有望成為世界上最大的海上浮式風電場。未來兩年，法國也將成為全球最活躍的浮式風電市場之一，3個85兆瓦的項目即將投入建設(shè)，此外，法國政府正在積極推進完成總計2吉瓦的浮式風電租賃合同。英國正在籌備一系列項目，包括96兆瓦的TotalEnergies/Simply Blue Erebus項目、70兆瓦的EdF/TNB Blyth示范項目、100兆瓦的CIP/Hexicon Pentland項目。韓國有14個總裝機容量超過7吉瓦的項目通過了電力企業(yè)許可（EBL）并簽訂了協(xié)議，其中13個項目位于蔚山，此外，還有11.9吉瓦的項目正在韓國海岸線附近開發(fā)建設(shè)。美國海洋能源管理局（BOEM）于2022年12月在加利福尼亞州開展了浮式風電建設(shè)點拍賣，該州4個地點獲得了總計8.1吉瓦的租約。挪威近期開啟了在斯塔萬格附近的Utsira Nord建設(shè)1.5吉瓦浮式風電項目的招標程序，許可證將該項目分為3個500兆瓦的項目，每個項目可以拓展至750兆瓦。
截至目前，英國、挪威、葡萄牙、中國和日本是全球浮式風電裝機量最大的5個市場。到2030年底，韓國有可能取代日本進入前5名。在浮式風電開發(fā)過程中，各國均加大港口基礎(chǔ)設(shè)施和相關(guān)供應鏈建設(shè)，以滿足不斷增長的開發(fā)建設(shè)需求。
02、輸電系統(tǒng)和近海能源島
隨著海上風電的加速開發(fā)，相關(guān)輸電系統(tǒng)的挑戰(zhàn)也不斷增加。在輸電和電網(wǎng)管理領(lǐng)域，公共和私人投資需要大幅提升。今年，荷蘭國有電網(wǎng)公司（TenneT）宣布授予兩個財團11個北海海上風電輸電合同，總價值250億美元。這些輸電項目均是為了應對俄烏沖突后荷蘭本土的能源安全問題。2022年5月，德國、荷蘭、丹麥和比利時的國家元首共同簽署了《埃斯比約宣言》，就海上風電開發(fā)達成協(xié)議，承諾在2030年之前建成65吉瓦海上風力發(fā)電設(shè)施，到2050年在北海安裝1萬臺風力渦輪機，并加速推動相關(guān)輸電設(shè)施建設(shè)。在英國，系統(tǒng)運營商NG-ESO正與監(jiān)管機構(gòu)Ofgem及政府合作，推動海上風電轉(zhuǎn)向網(wǎng)狀連接，其整體網(wǎng)絡(luò)設(shè)計項目目前處于整個連接協(xié)議的第二階段。
對新的海上風電基地及吉瓦級規(guī)模風電場的需求推動了能源島的發(fā)展。北海目前是國際關(guān)注焦點。《埃斯比約宣言》承諾就近海能源島的開發(fā)進行合作，丹麥和比利時兩國已經(jīng)達成了第一個雙邊協(xié)議，將在2033年前建設(shè)第一個3吉瓦的能源島并確保并網(wǎng)，并計劃在2040年前將該島的并網(wǎng)能力提升至10吉瓦。《埃斯比約宣言》還承諾在北海建立第二個能源島，并進一步開展能源島選址工作。電網(wǎng)運營商TenneT也在研究如何讓能源島的設(shè)計支持其軸輻式電網(wǎng)建設(shè)理念，讓多個海上風電項目連接起來，共同輸出電力。長遠來看，能源島的建設(shè)為power-to-X戰(zhàn)略的實現(xiàn)提供了切實可行的機會，可生產(chǎn)綠氫和其他衍生物，如氨、甲醇等。丹麥能源署（DEA）正在領(lǐng)導第一個能源島的建設(shè)工作，該項目模式是由私人投資者建設(shè)島嶼，完工后將50.1%的股權(quán)賣給丹麥政府，隨后，他們從丹麥輸電系統(tǒng)運營商ENDK租賃的海上風電輸電所用島上土地中獲得租金收入。
03、綠氫制備及其他應用
近兩年的能源危機迫使許多國家不得不綜合考慮保障能源安全和實現(xiàn)脫碳目標，綠氫生產(chǎn)及使用正成為實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的重要選項。綠氫在生產(chǎn)過程中不排放二氧化碳，因此非常適合應對其他可再生能源的間歇性挑戰(zhàn)。由于成本或者技術(shù)的限制，隨著海上風電發(fā)電量的增長，一部分電量或難以并網(wǎng)，因此將電解槽安裝在海上風電場附近生產(chǎn)綠氫是一個可行的提議，特別是對于遠離海岸的深水項目。然而，目前利用海上風電發(fā)展綠氫依然存在基礎(chǔ)設(shè)施不足和成本高昂的問題。但隨著綠氫使用量持續(xù)增長，預計成本將會持續(xù)降低。國際能源署和國際可再生能源署預測，相對于灰氫和藍氫，2030年前是綠氫降低成本的最佳時機。
風能轉(zhuǎn)化成綠氫可以被壓縮并儲存在罐體系統(tǒng)中，以便在需要時卸載。通過近海制氫平臺，液氫可以轉(zhuǎn)化成合成天然氣（SNG），再運送至終端用戶。綠氫也可以通過現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施運輸?shù)疥懙兀大w積計算，目前的技術(shù)最高可將20%的氫氣混合至現(xiàn)有的天然氣管道中。海上風電場儲存的電能還可以和CCUS項目結(jié)合，制造碳中性的液體燃料，或者通過熱泵、電鍋爐產(chǎn)生熱量。
目前，眾多國家、地區(qū)都在制定綠氫發(fā)展規(guī)劃，歐洲和澳大利亞在綠氫制備方面已居領(lǐng)先地位，項目規(guī)模已達吉瓦級。歐盟在2022年設(shè)立了歐洲氫銀行（EHB），為實現(xiàn)REPowerEU計劃撥出了30億歐元的預算，目標是每年生產(chǎn)1000萬噸綠氫。2023年4月，丹麥啟動一個power-to-X項目，以支持綠氫生產(chǎn)，丹麥能源署為100～200兆瓦電解裝置分配了12.5億丹麥克朗（1.824億美元）的總預算。預計到2030年，丹麥的電解槽裝機容量將達到7.2吉瓦。在亞洲，日本和韓國都在探索氫能的生產(chǎn)和出口，兩國重點關(guān)注氫能運輸，以幫助建立國際供應鏈。中國已制定2021—2035年的氫能發(fā)展中長期規(guī)劃，計劃到2025年實現(xiàn)綠氫年產(chǎn)能10萬～20萬噸，除了交通運輸領(lǐng)域，還計劃在儲能、發(fā)電和工業(yè)等領(lǐng)域使用清潔氫。澳大利亞在2023年5月公布了總值20億澳元（12.75億美元）的可再生能源制氫計劃，澳大利亞已與韓國、日本達成協(xié)議，開始建立國際氫能供應鏈。
三、全球海上風電市場展望
在實現(xiàn)氣候目標的同時確保能源安全和能源可及，三者驅(qū)動風力發(fā)電產(chǎn)業(yè)進入一個前所未有的發(fā)展新階段。盡管當前全球性的通貨膨脹、資本成本上升、供應鏈緊張等不利因素迫使部分風電項目開發(fā)商終止承包合同，但從中長期來看，全球海上風電發(fā)展仍然充滿希望。
全球風能理事會預計，到2027年，全球海上風電復合年均增長率為31%，到2032年，復合年均增長率為12%。預計年度新增裝機在2026年將突破30吉瓦，而到2030年將突破50吉瓦。預計未來10年（2023—2032年），全球新增海上風電裝機容量將超過380吉瓦，到2032年末，全球海上風電總裝機將達447吉瓦。然而，受歐洲和美國市場環(huán)境影響，預計未來10年中新增裝機中只有三分之一裝機能在2023—2027年間完成建設(shè)。
浮式風電方面，盡管全球浮式風電管道建設(shè)在過去1年翻了一番，全球風能理事會還是預測，要到2030年海上浮式風電才能實現(xiàn)商業(yè)化。考慮到浮式風電成本較高，且當前全球經(jīng)濟和金融狀況面臨挑戰(zhàn)，浮式風電發(fā)展所需的基礎(chǔ)設(shè)施和港口設(shè)施或?qū)⒊霈F(xiàn)供應鏈瓶頸，預計2030年全球浮式風電裝機為10.9吉瓦，比上一年預測降低42%。
來源： 中能傳媒研究院
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