全球漂浮式海上风电市场现状概览与发展的潜在能力展望

发布日期：2023-09-27269    已浏览 作者: 行业动态

 

	  能源生产产生的温室气体排放量占全球温室气体排放量的3/4。在各国积极采取应对气候变化措施的大背景下，能源供应慢慢的变成了这场决定人类命运“战役”的主战场，而以风能和太阳能为代表的可再次生产的能源，则是我们手中最重要的“武器”。对此，国际能源署（IEA）和国际可再次生产的能源署（IRENA)都已给出答案，并表明要实现净零碳，2050年前，风能和太阳能光伏发电必须要提供约70%的发电量。


	  海上风电是实现这些目标的关键。据全球风能理事会（GWEC）预测，虽然在2020年左右，固定式基础海上风电的增长最显著，但从2030年起，漂浮式海上风电将加快速度进行发展。这是由于不少国家受陆上与海上风能资源、海水深度、海床条件等约束，在固定式基础陆上或海上风电方面的发展的潜在能力有限，必须利用漂浮式海上风电开发深远海资源。有多个方面数据显示，全球80%的海上风能资源潜力都蕴藏在水深超过60m的海域，这成为推动漂浮式海上风电技术与市场发展的主要因素。


	  当然，漂浮式海上风电也不仅能为各国减碳发挥关键作用，更可促进当地经济发展，增加就业机会，并为拥有海上石油和天然气活动专业相关知识的国家提供了平稳的能源过渡途径。由于处在技术发展与商业化初期，意味着还需要各国在政策上给予漂浮式海上风电一定的支持，包括发展目标、用海许可、电力输送、审批流程等。唯有如此，才能尽快降低项目开发的投资所需成本，实现大规模应用。


	  不同的地理环境适用不同的解决方案，政策要求、本地化机遇、当地基础设施以及不同整机设计等因素也会影响漂浮式基础的选择。这在某种程度上预示着市场不太可能围绕着一种漂浮式平台类型做调整，而是需要因地制宜。


	  目前主流的漂浮式海上风电基础技术路线种，包括驳船式、半潜式、单桩式、张力腿式。这些正在开发或使用的基础技术路线各具特点。


	  随着市场的演变，建造和运营更大规模漂浮式海上风电项目的需求正在增加，希望在建设、运营和维护方面看到更多的创新。同时，一些漂浮式海上风电技术能在港口或掩护水域进行建设，从而利用到固定式基础海上风电的安装船舶。此外，也可以将漂浮式海上风电机组拖到港口，在现场以外区域进行大型维护、维修工作。


	


	  基础是最能体现漂浮式海上风电创造新兴事物的能力的技术。目前，多数市场均更关注半潜式基础，但也有部分公司参与到另外三种技术的研发与市场应用工作中，并将这些技术的优势进行展现。由于目前该市场正处于概念与经验的积累阶段，在短期内不可能会发生明显的整合现象，但为了在市场中更好地生存，研发技术企业有必要紧密联系开发企业，努力使之为批量项目提供支持，从而逐步降低成本。


	  综合信息统计，截至2021年年底，全球实现装机的漂浮式海上风电项目共17个，累计装机容量为142.37MW，累计装机数量为27台。到2022年年底，全球漂浮式海上风电装机容量预计将达到200~260MW。


	  全球首台并网的兆瓦级漂浮式风电机组，是2009年在挪威并网的Hywind I，开发企业与工程总包商均为Statoil，搭载了由西门子制造的2.3MW机型。


	  全球首个商业化漂浮式海上风电项目，是于2017年在英国投运的Hywind Pilot Plant项目，总装机容量为30MW，所用机组的单机容量为6MW，开发企业、工程总包商与整机商与Hywind I项目相同。


	  全球最大的漂浮式海上风电项目是苏格兰的Kincardine项目，总装机容量为50MW，采用了由Principal Power打造的Windfloat半潜式基础。其中，1台2MW机组于2018年投运；5台由三菱—维斯塔斯提供的9.5MW机型—V164-9.5MW，于2021年投运。


	  中国首台漂浮式风电机组是2021年12月7日在三峡阳江沙扒海上风电场投运的“三峡引领号”，是全球首台抗台风型漂浮式海上风电机组。“三峡引领号”采用半潜式基础，搭载单机容量为5.5MW的明阳智能MySE5.5MW抗台风漂浮式机组，为中国漂浮式海上风电技术与市场应用打下重要基础。


	


	  全球风能理事会预测，到2030年全球漂浮式海上风电装机容量可达16.5GW，其中仅有7.1%或1.2GW在2025年以前完成建设，其他的大部分装机将在2026年以后投运。到2026年，预计全球每年新增漂浮式海上风电装机容量将超过1GW，这是固定式基础海上风电在2010年所达到的水平。2020—2025年全球漂浮式海上风电装机容量的复合年均增长率可达104.7%；2026—2030年可达59.6%。


	


	  目前，漂浮式海上风电在全球风电总装机容量中的占比仅为0.1%，但在未来10年间会发挥逐渐重要的作用，到2030年将占全球新增风电装机总量的6.1%。


	  就区域市场而言，预计在2021―2025年的全球漂浮式海上风电新增装机中，有68.2%来自欧洲，其次是亚洲和北美洲，分别为21.4%和10.4%。亚洲的份额在2026—2030年可能会翻倍增长，从而使其成为同期新增装机容量最大的区域。在累计装机方面，到2030年欧洲将占全球的47%，随后是亚洲（45%）、北美洲（8%）。


	  据分析，目前漂浮式海上风电装机容量排名前五的市场分别为英国、葡萄牙、日本、挪威、法国，到2030年的前五名将可能是韩国、日本、挪威、法国、英国。


	  此外，南非、中国、澳大利亚、日本、美国、俄罗斯和加拿大等都有很高的漂浮式海上风电技术可开发潜力，漂浮式海上风电将有很大机会成为这些国家实施长期脱碳的途径之一。


	  总之，从现在开始，漂浮式海上风电已结束了样机和试验阶段，刚刚步入预商用阶段，从2026年开始，该市场将进入真正的商业化阶段。届时，随着装机的持续增加，项目规模不断增大，成本将快速降低。


	  苏格兰是全球首个商用漂浮式海上风电项目——Hywind的所在地，且正在建设规模更大的Kincardine项目，因此，苏格兰在漂浮式海上风电方面是公认的全球领导者。苏格兰政府通过组织DeepWind项目供应链集群机构，为其在未来保持该行业领导者的地位进行了投资。


	  英国政府已经承诺到2030年开发1GW的漂浮式海上风电。为实现这一目标，和增加漂浮式海上风电设备的供应，英国政府加大了投资力度，包括运行一个投资额在1750万英镑（约合人民币1.5亿元）的漂浮式海上风电示范项目，以支持漂浮式海上风电技术创新，最重要的包含系泊和锚定系统、动态电缆和子结构或基础。


	  法国也是一个雄心勃勃的漂浮式海上风电市场，计划未来每年都进行商业招标。该国的多年期能源计划设定了监管框架，即规定每年招标1GW的海上风电装机，涵盖固定式和漂浮式。


	  意大利被全球风能理事会评为全球最需重视的5个漂浮式海上风电市场之一。由于该国太过缺乏陆上风电发展空间，实现绿色能源目标可能将主要依赖于漂浮式海上风电。其推动漂浮式海上风电发展的场地条件、政策环境、政策支持、政策许可、输电网尚可，但在供应链方面稍显不足。意大利漂浮式海上风电开发的最佳地点在南部：地图上围绕着“靴子”的脚部，以及靠近撒丁岛和西西里岛部分区域。与别的市场相比，意大利的度电成本最高，主要是由于风速相对较低。


	  爱尔兰如果对输电网和港口进行升级，那么有利场地条件和雄心勃勃的政府将创造出一个很具有吸引力的海上风电发展环境。目前，国际开发企业已经收购了爱尔兰几个漂浮式海上风电项目的股权。壳牌和SimplyBlue共同开发了2个漂浮式海上风电项目——Western Star和Emerald，都位于其西海岸。


	  该国场地条件与政策支持具有较大优势，且政策环境、政策许可、输电网尚可，但与意大利一样，同样是在供应链方面存在不足。该国也是全球最需重视的5个漂浮式海上风电市场之一。


	  日本于2011年在福岛建设了亚洲第一个漂浮式海上风电示范项目，名为“FORWARD”。此后，又在后藤岛和北九州安装了更多示范机组。


	  2018年，日本政府通过立法允许在深水区开发海上风电，包括港口和码头以外的地区，为漂浮式海上风电技术打开了市场，有助于支撑其作为亚洲漂浮式海上风电市场领导者的地位。


	  韩国计划到2030年实现12GW的海上风电装机目标。其自建设装机规模为750kW的试点项目以来，一直在为发展漂浮式海上风电做相关准备。


	  2021年5月，韩国发展研究院批准了200MW的Donghae 1漂浮式海上风电项目，为韩国第一座漂浮式海上风电场开了“绿灯”。随后，韩国时任总统文在寅宣布在蔚山近海建设6GW的综合性漂浮式海上风电项目，将达到该国到2030年海上风电装机目标的一半。


	  菲律宾也是全球风能理事会评出的全球最需重视的5个漂浮式海上风电市场之一。其经济快速地增长将推动靠近负荷中心地区电力需求增加。2021年，该国能源部发布了一份可再次生产的能源项目清单，其中至少有8个海上风电项目。目前，该国已确定3个适合发展漂浮式海上风电场的区域。整体看来，菲律宾发展漂浮式海上风电的优势包括场地条件与政策环境较佳，政策支持、政策许可、供应链、输电网尚可。


	  美国有3个主要的漂浮式海上风电市场：缅因州、加利福尼亚州和夏威夷。最接近装机的是位于缅因州的Aqua Ventus II项目。拜登政府已经提出加速发展海上风电。美国内政部与国防部达成了一项协议，计划推进加利福尼亚州北部和中部沿海地区的海上风电开发。加利福尼亚州是全球最需重视的5个漂浮式海上风电市场之一，其优势是拥有较好的场地条件、政策环境、政策许可，但供应链和输电网尚显不足。太平洋地区近岸海水较深，需要采用漂浮式海上风电机组。


	  摩洛哥也是5个全球最值得重视的市场之一。获取丰富的风能资源、实现绿色目标以及提高能源安全性是推动海上风电在摩洛哥兴起的重要的因素。该国有较好的风能资源和适合发展漂浮式海上风电的水深，场地条件优异。直到2019年，摩洛哥的大部分电力仍依赖进口，愈加富足的社会环境使消费量急剧上升，能源安全是一个大问题，各政府部门已经表现出明显的政治意愿，因此，其政策环境较好。虽然支持机制还未用在海上风电，但在陆上风电项目运行良好，显示政策支持水平良好。有法律规定了可再次生产的能源项目的审批程序，审批过程顺畅，政策许可方面较好。此外，摩洛哥推动漂浮式海上风电发展所需的供应链尚可。唯一不足则体现在输电网方面。


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