近日,在由波蘭風(fēng)能協(xié)會(PSEW)主辦的海上風(fēng)電會議上,八個波羅的海國家與歐盟委員會簽署了一項聯(lián)合宣言,以加快在波羅的海建立新的海上風(fēng)電能力。該地區(qū)有望在2050年裝機93GW,其中波蘭計劃領(lǐng)頭裝機28GW。
國際能源署(IEA)表示,海上風(fēng)能可能成為歐洲最大的單一電力來源,到2040年其在全球的發(fā)電量將增長15倍。目前,海上風(fēng)能僅占全球發(fā)電量的0.3%。2019年全球海上風(fēng)電裝機容量達到27064MW,比上年增長19%,新增裝機容量同比增長36%至6.1GW,累計裝機同比增長23%達27.1GW。
據(jù)預(yù)測,2021—2030全球海上風(fēng)電年均裝機中樞為12GW,較之前10年的年均新增裝機3.1GW同比增長286%。業(yè)內(nèi)人士指出,隨著風(fēng)電技術(shù)的提升、風(fēng)電價格的下降以及投資者對長期化石燃料項目的信心動搖,預(yù)計零碳技術(shù)將隨著能源需求的不斷增長而同步增長。同時,隨著近海風(fēng)電逐漸開發(fā),漂浮式將成為深遠海風(fēng)電的必然選擇,漂浮式風(fēng)電設(shè)備的規(guī)?;瘧?yīng)用將可能促使全球海上風(fēng)電市場發(fā)展進一步提速。
IEA最新的地理空間分析表明,從理論上講浮式風(fēng)電設(shè)備可以一定程度上滿足包括歐洲、美國和日本在內(nèi)的幾個主要電力市場的需求。隨著海上風(fēng)電行業(yè)的成熟發(fā)展,項目規(guī)模隨之越來越大,而且項目的位置也離海岸越來越遠。行業(yè)專家對此表示,這意味著海上風(fēng)電項目在海岸上變得越來越不可見,這可能會使它們更容易為他們所服務(wù)的社區(qū)所接受。
據(jù)美國國家可再生能源實驗室(NREL)研究發(fā)現(xiàn),浮動的海上風(fēng)電(對于挖掘深海海上風(fēng)電資源很重要)在全球范圍內(nèi)持續(xù)發(fā)展,高達1549MW的浮動海上風(fēng)電已達到許可階段,而到2019年底全球總管道達到了7663MW。2019年,美國緬因州的公共事業(yè)委員會批準(zhǔn)了12MW Aqua Ventus浮式示范項目的最新電力購買協(xié)議(PPA),這將幫助該州開發(fā)其主要的深水海上風(fēng)能資源,并可能迎來美國商業(yè)浮式風(fēng)能的發(fā)展。
在美國2019年安裝或宣布的浮動風(fēng)能項目中,其中半潛式海上風(fēng)電平臺占基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的89%,可以看出,技術(shù)的進步將進一步幫助海上風(fēng)電項目遠離海岸運行。目前,已安裝項目的海岸平均距離為47km,而項目公告顯示,到2025年這一距離將增加到70km。項目也位于更深的水域中,已安裝項目的容量加權(quán)平均深度為31m。未來5年內(nèi)對于將于2025年開始運營的項目,海上工地的平均深度將增加到43m。
國家投資一直是美國海上風(fēng)電發(fā)展的主要動力。在2018—2019年之間,州政府的采購承諾增加了近1萬MW,超過了當(dāng)前美國管道的潛在產(chǎn)能。目前,美國只有一個商業(yè)海上風(fēng)電場在運營,但據(jù)NREL數(shù)據(jù)分析,技術(shù)不斷進步、價格下降以及聯(lián)邦和州對美國海上風(fēng)電行業(yè)的支持增加。到2019年底,美國海上風(fēng)電項目管道增長了10%,而在經(jīng)聯(lián)邦和州政府批準(zhǔn)并簽署了承購協(xié)議的情況下,美國海上風(fēng)電容量為6439MW,比上一年增長了3倍。
據(jù)預(yù)測,未來10年全球海上風(fēng)電成本將繼續(xù)下降?!?018可再生能源發(fā)電成本報告》指出,到2022年全球海上風(fēng)電項目的成本區(qū)間將在0.06~0.14美元/kW·h,其中歐洲地區(qū)的項目則在0.06~0.10美元/kW·h。目前,美國PPA和海上可再生能源證書的價格已經(jīng)下跌了40%,使得海上風(fēng)電項目最近兩年在電力市場中更具競爭力,到2030年固定底系統(tǒng)的成本預(yù)計將達到50~75美元/MW·h的平均能源成本。
截至2019年底,歐洲海上風(fēng)電累計裝機量占全球累計總裝機量的75%,同時規(guī)模化發(fā)展及技術(shù)進步帶動了成本的快速下降,已率先進入了無補貼的平價時代。2020年即是歐洲海上風(fēng)電平價元年,部分項目招標(biāo)的度電成本已達0.35元/kW·h,未來有望大范圍擺脫補貼依賴。根據(jù)當(dāng)前的政策和價格,到2040年歐洲的海上發(fā)電能力將從20GW飆升至130GW。如果歐盟如約實現(xiàn)其碳中和目標(biāo),海上風(fēng)電容量可能將躍升至180GW。
IEA與倫敦帝國學(xué)院合作,利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)繪制了全球數(shù)10萬公里海岸線上的風(fēng)速和質(zhì)量圖,從而確定了擴大海上風(fēng)力發(fā)電的關(guān)鍵領(lǐng)域。如今,歐洲大部分海上風(fēng)電安裝在北海。據(jù)WindEurope預(yù)估的情景,到2050年北海仍將是歐洲海上風(fēng)電裝機的核心地區(qū),裝機容量可達212GW。歐盟委員會則預(yù)計屆時波羅的海的裝機容量將從目前的2.2GW增加到93 GW。
隨著風(fēng)電機組大型化、產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化,疊加產(chǎn)業(yè)成熟度和規(guī)模效應(yīng),我國海上風(fēng)電有望在“十四五”期間迎來快速發(fā)展。行業(yè)專家表示,我國海上風(fēng)電開發(fā)潛力極大,成本端有望復(fù)制歐洲市場降本路徑,通過規(guī)?;l(fā)展(降低建設(shè)運維成本)和技術(shù)提升(機組大型化)最終實現(xiàn)平價?;诤I巷L(fēng)電的降本潛力,一旦地方出臺海上風(fēng)電補貼政策將驅(qū)動行業(yè)繼續(xù)發(fā)展,國內(nèi)海上風(fēng)電發(fā)展有望超預(yù)期。
《2019年海上風(fēng)能展望》報告指出,到2040年中國沿海風(fēng)電裝機容量將從目前的4GW增加到110GW。而在可持續(xù)能源目標(biāo)的政策影響下,這一數(shù)字可能會提高到170GW以上。日前,《廣東省培育新能源戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群行動計劃(2021-2025年)》指出,將爭取國家支持建設(shè)專屬經(jīng)濟區(qū)近海深水區(qū)千萬千瓦級海上風(fēng)電基地,出臺廣東省扶持海上風(fēng)電發(fā)展的相關(guān)政策,爭取2025年前海上風(fēng)電項目實現(xiàn)平價上網(wǎng),到2025年底累計投產(chǎn)海上風(fēng)電約1500萬kW。
業(yè)內(nèi)人士強調(diào),海上風(fēng)電行業(yè)需要保持快速發(fā)展勢頭,不斷攻克相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)(如開發(fā)更大、更高效的渦輪機),促進單機容量的不斷增長,研究性能提升的同時如何實現(xiàn)成本降低,從而使海上風(fēng)電在與天然氣發(fā)電和陸上風(fēng)電競爭中更具競爭力。