文：《風(fēng)能》趙靚
5月20日，中國(guó)首座深遠(yuǎn)海漂浮式海上風(fēng)電平臺(tái)“海油觀瀾號(hào)”成功并入文昌油田群電網(wǎng)。這是中國(guó)第二臺(tái)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)投運(yùn)、第三臺(tái)完成現(xiàn)場(chǎng)安裝的漂浮式海上風(fēng)電機(jī)組，標(biāo)志著中國(guó)深遠(yuǎn)海風(fēng)電關(guān)鍵技術(shù)研制取得重大進(jìn)展，正在大步追趕國(guó)際同行。
多項(xiàng)統(tǒng)計(jì)信息綜合顯示，截至2023年5月，全球漂浮式海上風(fēng)電機(jī)組的累計(jì)投運(yùn)容量在20.6萬(wàn)千瓦左右，累計(jì)投運(yùn)數(shù)量約36臺(tái)。其中，有7臺(tái)樣機(jī)在完成測(cè)試工作后被拆除。投運(yùn)的小批量或商業(yè)化項(xiàng)目共4個(gè)，總?cè)萘吭?5.9萬(wàn)千瓦左右。
縱觀全球漂浮式海上風(fēng)電技術(shù)與市場(chǎng)的發(fā)展，大致經(jīng)歷了從樣機(jī)驗(yàn)證（2009―2016年），到小型項(xiàng)目示范（2017―2020年），再到商業(yè)批量項(xiàng)目（2021年以后）三個(gè)階段。
最早投運(yùn)的兩臺(tái)漂浮式樣機(jī)，分別為挪威采用立柱式基礎(chǔ)的Hywind，葡萄牙采用半潛式基礎(chǔ)的WindFloat。它們的單機(jī)容量在2~2.3MW，所對(duì)應(yīng)的技術(shù)方案目前均已進(jìn)入小型項(xiàng)目驗(yàn)證，甚至商業(yè)大批量項(xiàng)目開發(fā)的階段，并都進(jìn)一步搭載了8MW以上機(jī)型。
以日本與韓國(guó)海域的水深條件，大規(guī)模采用固定式海上風(fēng)電進(jìn)行項(xiàng)目開發(fā)的成本過(guò)高，技術(shù)存在諸多挑戰(zhàn)，反而更適合漂浮式海上風(fēng)電發(fā)展。因此，兩國(guó)緊隨歐洲之后進(jìn)行了相關(guān)技術(shù)開發(fā)與樣機(jī)投運(yùn)。2013―2016年，全球漂浮式海上風(fēng)電市場(chǎng)基本被日本主導(dǎo)，該國(guó)兩家開發(fā)企業(yè)連續(xù)投運(yùn)了5臺(tái)漂浮式樣機(jī)，均采用立柱式或半潛式基礎(chǔ)，主機(jī)制造商分屬三家企業(yè)。在完成技術(shù)驗(yàn)證后，這些機(jī)組中的大部分都已被拆除。2020年，韓國(guó)首臺(tái)漂浮式樣機(jī)投運(yùn)，單機(jī)容量較小，于次年拆除。隨著中國(guó)“三峽引領(lǐng)號(hào)”在2021年完成并網(wǎng)，全球漂浮式海上風(fēng)電技術(shù)與市場(chǎng)基本定格在歐洲與東亞這兩個(gè)重點(diǎn)區(qū)域。
公開信息顯示，目前，中國(guó)共有6個(gè)漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目（樣機(jī)）實(shí)現(xiàn)投運(yùn)或正在推進(jìn)實(shí)施。除安裝在三峽陽(yáng)江沙扒海上風(fēng)電場(chǎng)的“三峽引領(lǐng)號(hào)”于2021年并網(wǎng)發(fā)電外，由中國(guó)海油主導(dǎo)的“海油觀瀾號(hào)”，在距海南文昌136km的海上油田海域投運(yùn)，成為全球第一個(gè)離岸距離超過(guò)100km和海水深度超過(guò)100m的“雙百”海上風(fēng)電項(xiàng)目。另有中國(guó)海裝主導(dǎo)推進(jìn)的“扶搖號(hào)”，已在廣東湛江羅斗沙海域完成安裝。
除上述3臺(tái)完成安裝的漂浮式樣機(jī)外，還有兩個(gè)搭載漂浮式樣機(jī)的項(xiàng)目正在推進(jìn)。2023年3月，龍?jiān)雌翁锬先諐u海上風(fēng)電項(xiàng)目的漂浮式機(jī)組平臺(tái)獲得了AIP（原則性認(rèn)可）證書；2022年2月，明陽(yáng)陽(yáng)江青洲四海上風(fēng)電項(xiàng)目開工，計(jì)劃安裝一臺(tái)16.6MW的漂浮式機(jī)組。
此外，已完成核準(zhǔn)并宣布開工的漂浮式風(fēng)電項(xiàng)目或樣機(jī)中，還有一個(gè)為大批量項(xiàng)目。萬(wàn)寧百萬(wàn)千瓦漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目總裝機(jī)容量達(dá)到100萬(wàn)千瓦，是國(guó)內(nèi)首個(gè)大型漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目，也是全球已經(jīng)實(shí)質(zhì)性啟動(dòng)的最大的漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目。據(jù)相關(guān)報(bào)道，該項(xiàng)目計(jì)劃分兩期建設(shè)，一期建設(shè)規(guī)模為20萬(wàn)千瓦，計(jì)劃于2025年前投運(yùn)；二期規(guī)模為80萬(wàn)千瓦，計(jì)劃于2027年年底前投運(yùn)。據(jù)中電建萬(wàn)寧漂浮式海上風(fēng)電試驗(yàn)項(xiàng)目一期工程10萬(wàn)千瓦樣機(jī)工程的EPC總包中標(biāo)公告顯示，該項(xiàng)目計(jì)劃安裝6臺(tái)單機(jī)容量為16~18MW的風(fēng)電機(jī)組。
目前，中國(guó)進(jìn)入安裝階段的漂浮式樣機(jī)基礎(chǔ)技術(shù)路線，都采用了三立柱半潛式方案。包括正在推進(jìn)開發(fā)的部分樣機(jī)，大多與采用固定式基礎(chǔ)的大型海上風(fēng)電場(chǎng)相連，或作為其中一個(gè)發(fā)電單元運(yùn)行。這有利于降低樣機(jī)的并網(wǎng)、運(yùn)維、安裝與管理成本，同時(shí)可與固定式機(jī)組的運(yùn)行情況進(jìn)行對(duì)標(biāo)測(cè)試，提升漂浮式海上風(fēng)電技術(shù)與市場(chǎng)的發(fā)展效率。
據(jù)了解，隨著近海風(fēng)能資源開發(fā)逐漸飽和，著力解決深遠(yuǎn)海風(fēng)電開發(fā)成本問(wèn)題的漂浮式海上風(fēng)電技術(shù)得到充分驗(yàn)證，不少國(guó)家都為漂浮式海上風(fēng)電制定了較大的市場(chǎng)規(guī)模。
2022年1月，蘇格蘭皇家地產(chǎn)局（Crown Estate Scotland）公布了蘇格蘭海上風(fēng)電首輪用海權(quán)招標(biāo)結(jié)果，中標(biāo)項(xiàng)目中的漂浮式海上風(fēng)電容量達(dá)到1450萬(wàn)千瓦，盡管政府給這些項(xiàng)目留出的開發(fā)周期較寬松，但這仍在一定程度上反映出歐洲海上風(fēng)電的發(fā)展趨勢(shì)。
2022年9月15日，美國(guó)宣布啟動(dòng)“漂浮式海上風(fēng)電行動(dòng)計(jì)劃”，旨在推動(dòng)開發(fā)無(wú)法采用固定式風(fēng)電的新海域。這項(xiàng)計(jì)劃的重點(diǎn)是在平臺(tái)制造、海洋工程和漂浮式機(jī)組領(lǐng)域進(jìn)行集中研究、開發(fā)和示范，到2035年將漂浮式海上風(fēng)電的度電成本降低70%以上，從2021年的0.084美元/千瓦時(shí)（約合人民幣0.602元/千瓦時(shí)）下降至0.045美元/千瓦時(shí)。并且，到2035年部署1500萬(wàn)千瓦的漂浮式海上風(fēng)電裝機(jī)容量。如果這些計(jì)劃得以順利實(shí)施，10年后美國(guó)將成為全球第三個(gè)重要的漂浮式海上風(fēng)電市場(chǎng)。
基于各國(guó)市場(chǎng)規(guī)劃目標(biāo)，多家機(jī)構(gòu)對(duì)未來(lái)全球漂浮式海上風(fēng)電市場(chǎng)規(guī)模做出了預(yù)測(cè)。其中，全球風(fēng)能理事會(huì)（GWEC）在2021年的一項(xiàng)報(bào)告中預(yù)測(cè)，到2030年全球?qū)⒂?650萬(wàn)千瓦的漂浮式海上風(fēng)電裝機(jī)。Westwood預(yù)測(cè)，到2026年全球?qū)⒂?60萬(wàn)千瓦的漂浮式海上風(fēng)電并網(wǎng)。Rystad Energy預(yù)測(cè)，到2030年全球投運(yùn)漂浮式海上風(fēng)電1300萬(wàn)千瓦，到2035年接近6000萬(wàn)千瓦，漂浮式機(jī)組數(shù)量超過(guò)1300臺(tái)。4C Offshore預(yù)測(cè)，到2030年的全球漂浮式海上風(fēng)電投運(yùn)容量為1400萬(wàn)千瓦。總體來(lái)看，各機(jī)構(gòu)對(duì)到2030年的全球漂浮式海上風(fēng)電市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)在1300萬(wàn)~1650萬(wàn)千瓦，有一定差異但不明顯。
對(duì)于中國(guó)市場(chǎng)的預(yù)測(cè)則相對(duì)明確很多，尤其是就近期開展的規(guī)?；?xiàng)目而言。2021年，中國(guó)海上風(fēng)電裝機(jī)容量已超過(guò)英國(guó)，成為全球最大的海上風(fēng)電市場(chǎng)，但在漂浮式海上風(fēng)電市場(chǎng)中，包括樣機(jī)與示范項(xiàng)目在內(nèi)的容量，僅排全球第五，居于英國(guó)、韓國(guó)、西班牙、意大利之后。2022年，多位來(lái)自不同機(jī)構(gòu)的專家對(duì)中國(guó)漂浮式海上風(fēng)電的中期發(fā)展情況的預(yù)測(cè)結(jié)果基本一致：到2026年有望達(dá)到50萬(wàn)千瓦左右。
對(duì)于漂浮式海上風(fēng)電市場(chǎng)中長(zhǎng)期發(fā)展態(tài)勢(shì)的影響因素有很多，包括政府支持力度，以及固定式海上風(fēng)電技術(shù)進(jìn)步等。最重要的影響則是漂浮式海上風(fēng)電的降本幅度。
事實(shí)上，漂浮式海上風(fēng)電是近期風(fēng)電技術(shù)發(fā)展中最活躍的一部分。新技術(shù)的快速涌現(xiàn)，大多是出于對(duì)降本的考慮和對(duì)不同海域環(huán)境的適應(yīng)。
據(jù)了解，全球首個(gè)漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目的造價(jià)高達(dá)30萬(wàn)元/千瓦。隨著近年來(lái)漂浮式海上風(fēng)電技術(shù)的進(jìn)步、單機(jī)容量的增加、項(xiàng)目規(guī)模的提升，漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目單位千瓦造價(jià)已經(jīng)下降至4萬(wàn)元/千瓦。據(jù)Carbon Trust預(yù)測(cè)，未來(lái)全球漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目降本空間約為52%。而DNV的《能源轉(zhuǎn)型展望》（Energy Transition Outlook）報(bào)告預(yù)測(cè)，到2050年漂浮式海上風(fēng)電成本將下降近80%。
在這方面，一個(gè)現(xiàn)實(shí)參考案例是萬(wàn)寧百萬(wàn)千瓦漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目。公開數(shù)據(jù)顯示，該項(xiàng)目總投資計(jì)劃約230億元，對(duì)應(yīng)的單位千瓦造價(jià)約2.3萬(wàn)元/千瓦。一些專家與機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，中國(guó)漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目投資成本到2025年達(dá)到2萬(wàn)元/千瓦左右，2030年降至1萬(wàn)~1.5萬(wàn)元/千瓦，達(dá)到與固定式海上風(fēng)電相當(dāng)?shù)乃健?/div>
