按照海上風(fēng)電技術(shù)成熟度，截至2017年，海上風(fēng)電發(fā)展大致經(jīng)歷了三個(gè)階段：
第一階段：500KW-700KW的示范階段。20世紀(jì)70年代初，一些歐洲國家就提出了利用海上風(fēng)能發(fā)電的想法，1991-1997年，丹麥、荷蘭和瑞典完成了樣機(jī)的試制。通過對樣機(jī)的試驗(yàn)，首次獲得了海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的工作經(jīng)驗(yàn)。
第二階段：兆瓦級以上機(jī)組商業(yè)應(yīng)用階段。2002年，歐洲5個(gè)新的海上風(fēng)電場的建設(shè)，功率為1.5-2MW的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組向公共電網(wǎng)輸送電力，開始了海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)展的新階段。
第三階段：數(shù)兆瓦級裝機(jī)商業(yè)應(yīng)用。數(shù)兆瓦級風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用，體現(xiàn)了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組向大型化發(fā)展的方向，這種趨勢在德國市場上表現(xiàn)得尤為明顯。目前市場主流風(fēng)機(jī)的功率為3-5MW，風(fēng)輪直徑為90-115m。
圖表1：全球海上風(fēng)電市場發(fā)展歷程
資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理
全球海上風(fēng)力發(fā)電發(fā)展規(guī)模
近年來，全球海上風(fēng)電裝機(jī)容量穩(wěn)步提升，比較發(fā)達(dá)的丹麥、英國、德國等國家，在能源、審批、財(cái)政等方面，出臺了一整套政策體系支持海上風(fēng)電發(fā)展。目前世界上已經(jīng)有10個(gè)國家具有海上裝機(jī)，包括丹麥、英國、瑞典、德國、愛爾蘭、荷蘭、中國、日本和比利時(shí)等。
前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2018-2023年中國海上風(fēng)力發(fā)電行業(yè)發(fā)展前景預(yù)測與投資策略規(guī)劃分析報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示，2015年全球海上風(fēng)力發(fā)電新增裝機(jī)容量為3398MW，為近年來最高裝機(jī)容量，較上年增長98%；2016年新增海上風(fēng)力發(fā)電新增裝機(jī)容量2219MW，全球海上風(fēng)力發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到14383MW，占風(fēng)力發(fā)電總裝機(jī)容量的2.95%。其中歐洲國家所占比例為88%，我國2016年的累計(jì)裝機(jī)容量約1582.13MW，在全球占比仍很小。
圖表2：2000-2016年世界海上風(fēng)電新增裝機(jī)容量（單位：MW）
資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理
圖表3：2000-2016年世界海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量（單位：MW）
資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理
全球海上風(fēng)電區(qū)域市場分布
全球海上風(fēng)力發(fā)電市場主要分布在歐洲，占近88%以上的市場規(guī)模。2016年，全球海上風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量排名前十的國家分別為英國、德國、丹麥、中國、比利時(shí)、荷蘭、瑞典、日本、芬蘭和愛爾蘭。其中英國海上風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量占據(jù)全球的41.85%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于世界其他國家。
2016年，全球新增海上風(fēng)電裝機(jī)約2219MW，累計(jì)裝機(jī)約14384MW。其中歐洲新增1558MW，累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)12631MW，是全球海上風(fēng)電發(fā)展的主要區(qū)域。到2016年底，中國海上風(fēng)電裝機(jī)為1627MW，僅次于英國和德國，位居世界第三位，當(dāng)年新增海上風(fēng)電裝機(jī)592MW，海上風(fēng)電仍需進(jìn)一步加快發(fā)展。
圖表4：2016年全球海上風(fēng)電總裝機(jī)容量區(qū)域市場分布（單位：%）
資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理
全球海上風(fēng)力發(fā)電前景預(yù)測
海上風(fēng)電是重要能源產(chǎn)業(yè)之一，近幾年的平均增長速度達(dá)到80%以上。在歐洲，2017年其海上發(fā)電的市場占有率約達(dá)到20%左右。從全球?qū)用嫔蟻砜?，盡管中國在進(jìn)行大規(guī)模發(fā)展，世界海上風(fēng)電裝機(jī)容量的比例在十年內(nèi)仍不會超過15%，前瞻預(yù)測，到2023年，預(yù)計(jì)全球海上風(fēng)電裝機(jī)容量將達(dá)到54000MW左右。
從各個(gè)國家或者區(qū)域海上風(fēng)電發(fā)展來看：
◆ 美國：按照美國DOE的報(bào)告，2030年美國的風(fēng)電在發(fā)電中的占比將達(dá)到20%。其中約有54GW的風(fēng)電將是來自海上。
◆ 歐洲：歐盟目標(biāo)到2020年可再生能源發(fā)電比例達(dá)到35%（2005年該比例為15%），其中風(fēng)電到2020年在整個(gè)電力消費(fèi)中占比為12%（2006年為3%），其中三分之一將來自海上。歐洲風(fēng)能協(xié)會預(yù)計(jì)到2020年歐盟的海上風(fēng)機(jī)裝機(jī)容量將達(dá)到20-40GW。其中，德國和英國是主要的海上風(fēng)電推動者。
圖表5：2018-2023年全球海上風(fēng)電裝機(jī)容量預(yù)測（單位：MW）
資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理
全球海上風(fēng)力發(fā)電發(fā)展對策
為實(shí)現(xiàn)海上風(fēng)電大規(guī)模發(fā)展的遠(yuǎn)大目標(biāo)，各國都有一些難題需要加以解決。首先，海上風(fēng)電如今面臨的成本問題無疑是最大的挑戰(zhàn)。除非成本下降，否則工業(yè)、經(jīng)濟(jì)快速增長的愿望就無法實(shí)現(xiàn)。其次，海上風(fēng)電需要一個(gè)專屬供應(yīng)渠道。盡管人們一直在大力發(fā)展專屬供應(yīng)渠道，并且來自傳統(tǒng)石油和天然氣開發(fā)部門的供應(yīng)者也在不斷加入進(jìn)來，高壓直流輸電電纜及電纜安裝船只遇到的諸多瓶頸仍有待解決。第三，關(guān)于電網(wǎng)連接和長期投資方面還存在很多難題。第四，在一些關(guān)鍵的市場上，缺乏長期的監(jiān)管。需求側(cè)和供應(yīng)側(cè)的投資者在缺乏來自政府法律監(jiān)管和確切承諾的情況下，都不愿闊步前進(jìn)，因此政府是解決以上市場運(yùn)行問題的關(guān)鍵。
在技術(shù)方面，隨著工程不斷變大且離海岸更遠(yuǎn)，水深達(dá)60米甚至更深，海上風(fēng)電市場也面臨著愈加巨大的挑戰(zhàn)。其中，涉及最多的技術(shù)挑戰(zhàn)有：證明直接驅(qū)動及容量大于6MW的常規(guī)發(fā)電機(jī)組的有效性；提高風(fēng)機(jī)的可靠性；開發(fā)更便宜和更智能的地基類型以及探索創(chuàng)新戰(zhàn)略等。
