當(dāng)前，海上風(fēng)電已成為全球風(fēng)電發(fā)展的研究熱點(diǎn)，世界各國(guó)都把海上風(fēng)電作為可再生能源發(fā)展的重要方向，我國(guó)也將其劃入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。

　　一、全球海上風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀

　　根據(jù)全球風(fēng)能協(xié)會(huì)（GWEC）年度風(fēng)電統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，截至2016年底，全球已建成海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量14384兆瓦，其中2016年新增裝機(jī)容量2219兆瓦，同比增長(zhǎng)18.2%。全球海上風(fēng)電占風(fēng)電總裝機(jī)容量的比重由2011年的1.73%上升至2016年的2.96%，2011——2016年全球海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量及占比如圖1所示。

　　截至2016年底，全球有14個(gè)國(guó)家擁有已建海上風(fēng)電場(chǎng)，其中歐洲國(guó)家占據(jù)10席，亞洲國(guó)家以中國(guó)、日本、韓國(guó)三國(guó)為主，美國(guó)海上風(fēng)電在2016年實(shí)現(xiàn)零的突破。分區(qū)域來(lái)看，歐洲仍是全球海上風(fēng)電行業(yè)的領(lǐng)跑者，以英國(guó)、德國(guó)、丹麥表現(xiàn)最為突出。目前，英國(guó)是海上風(fēng)電的領(lǐng)軍國(guó)，截至2016年底，英國(guó)海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量已達(dá)5156兆瓦，占全球海上風(fēng)電總裝機(jī)容量的35.8%;中國(guó)海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)量突破1500兆瓦，躋身全球前三甲，亞太地區(qū)除中國(guó)外，日本和韓國(guó)海上風(fēng)電2016年也有所發(fā)展，躋身?yè)碛腥蚝Ｉ巷L(fēng)電國(guó)家前十;葡萄牙2兆瓦樣機(jī)于2016年退役，海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量歸為零。從機(jī)組的單機(jī)容量來(lái)看，海上風(fēng)電機(jī)組大型化是今后海上風(fēng)電發(fā)展的必然趨勢(shì)，維斯塔斯公司研發(fā)的最大的海上風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到9.5兆瓦。

　　二、我國(guó)海上風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀

　　（一）我國(guó)海上風(fēng)能資源情況

　　我國(guó)海岸線(xiàn)長(zhǎng)約18000多公里，島嶼6000多個(gè)。近海風(fēng)能資源主要集中在東南沿海及其附近島嶼，風(fēng)能密度基本都在300瓦/平方米以上，臺(tái)山、平潭、大陳、嵊泗等沿海島嶼可達(dá) 500瓦 /平方米以上，其中臺(tái)山島風(fēng)能密度為534瓦/平方米，是我國(guó)平地上有記錄的風(fēng)能資源最大的地方。根據(jù)風(fēng)能資源普查成果，我國(guó)5——25米水深、50米高度海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)潛力約2億千瓦;5——50米水深、70米高度海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)潛力約5億千瓦。

　　我國(guó)海上風(fēng)能資源豐富主要受益于夏、秋季節(jié)熱帶氣旋活動(dòng)和冬、春季節(jié)北方冷空氣影響。各沿海省、市由于地理位置、地形條件的不同，海上風(fēng)能資源也呈現(xiàn)不同的特點(diǎn)。從全國(guó)范圍看，垂直于海岸的方向上，風(fēng)速基本隨離岸距離的增加而增大，一般在離岸較近的區(qū)域風(fēng)速增幅較明顯，當(dāng)距離超過(guò)一定值后風(fēng)速基本不再增加，平行于海岸方向上，我國(guó)風(fēng)能資源最豐富的區(qū)域出現(xiàn)在臺(tái)灣海峽，由該區(qū)域向南、北兩側(cè)大致呈遞減趨勢(shì)。

　　臺(tái)灣海峽年平均風(fēng)速基本在7.5——10米/秒之間，局部區(qū)域年平均風(fēng)速可達(dá)10米/秒以上。該區(qū)域也是我國(guó)受臺(tái)風(fēng)侵襲最多的地區(qū)之一，風(fēng)電場(chǎng)以IECⅠ或Ⅰ+類(lèi)為主。從臺(tái)灣海峽向南的廣東、廣西海域，90米高度年平均風(fēng)速逐漸降至6.5——8.5米/秒之間，風(fēng)電場(chǎng)大多屬于IEC 或Ⅱ類(lèi)。從臺(tái)灣海峽向北的浙江、上海、江蘇海域，90米高度年平均風(fēng)速逐漸降至7——8米/秒之間，浙江和上海海域風(fēng)電場(chǎng)大多屬于IEC Ⅱ至Ⅰ+類(lèi)，江蘇海域風(fēng)電場(chǎng)大多屬于IEC Ⅲ或Ⅱ類(lèi)。位于環(huán)渤海和黃海北部的遼寧、河北海域90米高度年平均風(fēng)速基本在6.5——8米/秒之間，該海域風(fēng)電場(chǎng)大多屬于IEC Ⅲ類(lèi)。我國(guó)沿海各省風(fēng)資源統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表 1。

　　綜上所述，我國(guó)大部分近海海域90米高度年平均風(fēng)速在7——8.5米/秒之間，具備較好的風(fēng)能資源條件，適合大規(guī)模開(kāi)發(fā)建設(shè)海上風(fēng)電場(chǎng)。我國(guó)長(zhǎng)江口以北的海域基本屬于IEC Ⅲ或Ⅱ類(lèi)風(fēng)電場(chǎng)，長(zhǎng)江口以南的海域基本屬于IEC Ⅱ或Ⅰ類(lèi)，局部地區(qū)為Ⅰ+類(lèi)風(fēng)電場(chǎng)。與Ⅰ類(lèi)風(fēng)電場(chǎng)相比，Ⅲ類(lèi)風(fēng)電場(chǎng) 50年一遇最大風(fēng)速較低，適合選用更大轉(zhuǎn)輪直徑的機(jī)組。由于單位千瓦掃風(fēng)面積的增加，同樣風(fēng)速條件下，Ⅲ類(lèi)風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)電量更高。風(fēng)電場(chǎng)理想的風(fēng)資源應(yīng)該是具有較高的年平均風(fēng)速和較低的50年一遇最大風(fēng)速。因此，從風(fēng)能資源優(yōu)劣和受臺(tái)風(fēng)影響的角度考慮，長(zhǎng)江口以北的海域更適合海上風(fēng)電的發(fā)展。

　　（二）我國(guó)海上風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀

　　根據(jù)中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)風(fēng)能專(zhuān)業(yè)委員會(huì)（CWEA）數(shù)據(jù)，截至2016年底，我國(guó)已建成海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量162萬(wàn)千瓦。2009年，東海大橋海上示范風(fēng)電場(chǎng)率先建成投產(chǎn)，之后的3年里，江蘇如東30兆瓦和150兆瓦潮間帶試驗(yàn)、示范風(fēng)電場(chǎng)及其擴(kuò)建工程將陸續(xù)開(kāi)工建成。2012年底我國(guó)海上風(fēng)電場(chǎng)累計(jì)裝機(jī)接近40萬(wàn)千瓦;受海域使用推進(jìn)緩慢等因素影響，2013 年海上風(fēng)電發(fā)展明顯放緩;2014年，我國(guó)海上風(fēng)電新增并網(wǎng)容量約20萬(wàn)千瓦，全部位于江蘇省;2015年我國(guó)海上風(fēng)電新增裝機(jī)容量為36萬(wàn)千瓦，主要分布在江蘇省和福建省。2016 年中國(guó)海上風(fēng)電新增裝機(jī)154臺(tái)，容量達(dá)到59萬(wàn)千瓦，同比增長(zhǎng)64%。我國(guó)海上風(fēng)電占全國(guó)風(fēng)電總裝機(jī)容量的比重由2011年的0.42%上升至2016年的0.96%。2011——2016年我國(guó)海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量及占比如圖2所示。

　　隨著海上風(fēng)電場(chǎng)規(guī)劃規(guī)模的不斷擴(kuò)大，各主要風(fēng)電機(jī)組整機(jī)制造廠都積極投入大功率海上風(fēng)電機(jī)組的研發(fā)工作，并在沿海地區(qū)進(jìn)行安裝調(diào)試。從海上風(fēng)電機(jī)組設(shè)備來(lái)看，風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量趨于大型化，新型大功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)正在逐步取代由陸上機(jī)組過(guò)渡而來(lái)的中小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。目前，我國(guó)國(guó)內(nèi)設(shè)備廠商單機(jī)容量最大的是6兆瓦級(jí)海上風(fēng)電機(jī)組，主要為聯(lián)合動(dòng)力、明陽(yáng)風(fēng)電、遠(yuǎn)景能源和金風(fēng)科技的產(chǎn)品。

　　截至2016年底，在所有吊裝的海上風(fēng)電機(jī)組中，單機(jī)容量為4兆瓦機(jī)組最多，累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到74萬(wàn)千瓦，占海上裝機(jī)容量的45.5%，其次是3兆瓦裝機(jī)，容量占比為14%。海上風(fēng)電機(jī)組供應(yīng)商共10家，其中累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到15萬(wàn)千瓦以上的機(jī)組制造商有上海電氣、遠(yuǎn)景能源、華銳風(fēng)電、金風(fēng)科技，這4家企業(yè)海上風(fēng)電機(jī)組裝機(jī)量占海上風(fēng)電裝機(jī)總量的90.1%，上海電氣以58.3%的占比拔得海上風(fēng)電機(jī)組供應(yīng)量頭籌。

　?。ㄈ┪覈?guó)海上風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃

　　根據(jù)《風(fēng)電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，“十三五”期間將積極穩(wěn)妥推進(jìn)海上風(fēng)電建設(shè)，重點(diǎn)推動(dòng)江蘇、浙江、福建、廣東等省的海上風(fēng)電建設(shè)，到2020年四省海上風(fēng)電開(kāi)工建設(shè)規(guī)模均達(dá)到百萬(wàn)千瓦以上;積極推動(dòng)天津、河北、上海、海南等?。ㄊ校┑暮Ｉ巷L(fēng)電建設(shè);探索性推進(jìn)遼寧、山東、廣西等?。▍^(qū)）的海上風(fēng)電項(xiàng)目。到2020年，全國(guó)海上風(fēng)電開(kāi)工建設(shè)規(guī)模達(dá)到1000萬(wàn)千瓦，力爭(zhēng)累計(jì)并網(wǎng)容量達(dá)到500萬(wàn)千瓦以上。詳細(xì)情況見(jiàn)表2。

　　從布局區(qū)域上看，江蘇省海上風(fēng)電項(xiàng)目主要集中在如東縣、大豐市、濱?？h和響水縣等海域;浙江省海上風(fēng)電項(xiàng)目則集中在杭州灣海域;福建省海上風(fēng)電主要集中在莆田市、福清市和平潭縣等近海海域;廣東省集中在珠海市、陽(yáng)江市和汕尾市等近海海域;天津市海上風(fēng)電主要集中在濱海新區(qū)海域;河北省海上風(fēng)電項(xiàng)目集中在樂(lè)亭縣、海港區(qū)、曹妃甸區(qū)等近海海域。

　　三、我國(guó)海上風(fēng)電發(fā)展前景

　?。ㄒ唬┬袠I(yè)前景廣闊

　　目前我國(guó)海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)已經(jīng)進(jìn)入了規(guī)?；⑸虡I(yè)化發(fā)展階段。我國(guó)海上風(fēng)能資源豐富，根據(jù)全國(guó)普查成果，我國(guó)5——25米水深、50米高度海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)潛力約2億千瓦;5——50米水深、70米高度海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)潛力約5億千瓦。根據(jù)各省海上風(fēng)電規(guī)劃，全國(guó)海上風(fēng)電規(guī)劃總量超過(guò)8000萬(wàn)千瓦，重點(diǎn)布局分布在江蘇、浙江、福建、廣東等省市，行業(yè)開(kāi)發(fā)前景廣闊。

　　（二）近海規(guī)?；?、遠(yuǎn)海示范化

　　目前我國(guó)海上風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)主要集中在淺海海域，且呈現(xiàn)由近海到遠(yuǎn)海、由淺水到深水、由小規(guī)模示范到大規(guī)模集中開(kāi)發(fā)的特點(diǎn)。為獲取更多的海上風(fēng)能資源，海上風(fēng)電項(xiàng)目將逐漸向深海、遠(yuǎn)海方向發(fā)展。隨著場(chǎng)址離岸越來(lái)越遠(yuǎn)，在海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)和送出工程成本等方面將逐步增大，另外對(duì)運(yùn)維服務(wù)要求也更高，運(yùn)維成本也會(huì)隨之增大，故深海、遠(yuǎn)海的海上風(fēng)電項(xiàng)目在經(jīng)濟(jì)性上仍存在較大風(fēng)險(xiǎn)，需要柔性直流輸電技術(shù)、漂浮式基礎(chǔ)、海上移動(dòng)運(yùn)維基地的快速發(fā)展，為我國(guó)遠(yuǎn)海風(fēng)電的開(kāi)發(fā)提供必要支撐。

　　（三）機(jī)組逐步國(guó)產(chǎn)化、大型化

　　華銳、金風(fēng)、湘電等一批整機(jī)制造廠家都致力于海上機(jī)組的研發(fā)工作，海上風(fēng)機(jī)機(jī)組基本已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。近年來(lái)，海上風(fēng)電發(fā)展緩慢，一定程度上也影響了整機(jī)制造廠家的積極性。目前，我國(guó)大部分整機(jī)制造廠家研發(fā)的海上機(jī)組都沒(méi)有長(zhǎng)時(shí)間、大批量的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，基本處于機(jī)組設(shè)計(jì)研發(fā)、樣機(jī)試運(yùn)行階段。從陸上風(fēng)電的發(fā)展歷程可以看出，在巨大市場(chǎng)需求的帶動(dòng)下，海上機(jī)組也將逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。

　　由于海上施工條件惡劣，單臺(tái)機(jī)組的基礎(chǔ)施工和吊裝費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于陸上機(jī)組的施工費(fèi)用，大容量機(jī)組雖然在單機(jī)基礎(chǔ)施工及吊裝上的投資較高，但由于數(shù)量少，在降低風(fēng)電場(chǎng)總投資上具有一定優(yōu)勢(shì)，因此，各整機(jī)制造廠家均致力于海上大容量機(jī)組的研發(fā)。目前國(guó)內(nèi)研發(fā)最大單機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到6兆瓦，其中聯(lián)合動(dòng)力6兆瓦機(jī)組已經(jīng)在山東濰坊試運(yùn)行，明陽(yáng)6兆瓦機(jī)組已在江蘇海上試運(yùn)行，金風(fēng)研發(fā)的6兆瓦直驅(qū)機(jī)組也已在江蘇大豐陸上試運(yùn)行。

　?。ㄋ模┻\(yùn)維市場(chǎng)增長(zhǎng)速度快

　　海上風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)維內(nèi)容主要包括風(fēng)電機(jī)組、塔筒及基礎(chǔ)、升壓站、海纜等設(shè)備的預(yù)防性維護(hù)、故障維護(hù)和定檢維護(hù)，是海上風(fēng)電發(fā)展十分重要的產(chǎn)業(yè)鏈。近年來(lái)年歐洲成為全球風(fēng)電運(yùn)維服務(wù)市場(chǎng)的大蛋糕。相比于歐洲，國(guó)內(nèi)海上風(fēng)電起步晚，缺乏專(zhuān)業(yè)的配套裝備，運(yùn)維效率低、安全風(fēng)險(xiǎn)大。未來(lái)隨著海上風(fēng)電裝機(jī)容量的增加，勢(shì)必帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

　?。ㄎ澹┙ㄔO(shè)成本呈小幅降低趨勢(shì)

　　巨大的市場(chǎng)需求將帶動(dòng)海上風(fēng)電機(jī)組的迅猛發(fā)展，隨著大量海上風(fēng)電機(jī)組的批量生產(chǎn)、吊裝、并網(wǎng)運(yùn)行，機(jī) 組和配套零部件等的價(jià)格會(huì)呈現(xiàn)明顯下降趨勢(shì)。隨著海上風(fēng)電機(jī)組成熟度不斷提高，國(guó)內(nèi)廠家競(jìng)爭(zhēng)越 來(lái)越激烈，機(jī)組價(jià)格有望在“十三五”末期下降。另外，海上升壓站、高壓海纜等價(jià)格隨著產(chǎn)業(yè)化程度的提高，進(jìn)一步下降的趨勢(shì)明顯 ;隨著施工技術(shù)成熟、建設(shè)規(guī)模擴(kuò)大化、施工船機(jī)專(zhuān)業(yè)化，海上風(fēng)電的施工成本也將大幅降低。目前我國(guó)海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)成本因離岸距離、水深、地質(zhì)條件等不同，差異較大，單位千瓦投資一般在15000——19000元之間，初步估計(jì)，至2020年海上風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)發(fā)建設(shè)成本可小幅下降。

　?。┡涮桩a(chǎn)業(yè)發(fā)展日趨完善

　　目前，我國(guó)海上風(fēng)電設(shè)計(jì)更多受制于施工能力，大多是基于現(xiàn)有的運(yùn)輸船只、打樁設(shè)備、吊裝設(shè)備等，設(shè)計(jì)一個(gè)相對(duì)經(jīng)濟(jì)、可行的方案。由于我國(guó)海上風(fēng)電建設(shè)尚處于起步階段，缺乏專(zhuān)業(yè)的施工隊(duì)伍，施工能力較弱，以至于在設(shè)計(jì)過(guò)程中優(yōu)化空間較小。隨著海上風(fēng)電項(xiàng)目的開(kāi)工建設(shè)，將大大提高我國(guó)海上風(fēng)電的施工能力，并逐漸形成一些專(zhuān)業(yè)的施工隊(duì)伍。施工能力的提高反過(guò)來(lái)又為設(shè)計(jì)優(yōu)化提供了更大的空間。

　　根據(jù)海上風(fēng)電市場(chǎng)的需要，未來(lái)將出現(xiàn)一大批以運(yùn)行、維護(hù)為主專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì)，為投資企業(yè)提供全面、專(zhuān)業(yè)的服務(wù)。此外，海上風(fēng)電裝備標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品檢測(cè)和認(rèn)證體系等也將逐步建立完善。毫無(wú)疑問(wèn)，在海上風(fēng)電項(xiàng)目的逐步發(fā)展過(guò)程中，海上風(fēng)電設(shè)計(jì)、施工等將累積豐富的經(jīng)驗(yàn)，相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也將日趨完善。