国家能源转型驱动的海上风电投资发展路径分析

摘要：双碳目标实践倒逼我国加快产业升级和能源转型，海上风电作为清洁能源的重要组成部分，迎来跨越式新发展。目前我国已是全球海上风电第一大国，但在核心技术研发、运维成本管控、产业融合发展等方面仍存在较大短板。随着2021年海上风电抢装潮带来的行业洗牌，未来海上风电产业将朝规模化、产业链化、深远海化、多业态化的方向发展，并在海上风电母港建设、海洋经济混业经营、深远海集群化运维、海上风电储能等领域拥有较大投资机遇。

关键词：碳达峰；碳中和；海上风电；产业融合

中图分类号：F426.61文献标识码：A文章编号：1005-6432（2024）09-0000-00

中国政府2020年9月宣布将力争在2030年前实现碳达峰，并力争在2060年前实现碳中和。同年10月，中央相继公布了《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》和《2030年前碳达峰行动方案》，对我国碳达峰、碳中和“1+N”政策体系进行了顶层设计，为国家产业升级和能源转型描绘了发展蓝图。

1双碳目标背景下的产业升级和能源转型

碳达峰、碳中和目标的确立，是我国新时期立足新发展阶段，深入贯彻落实新发展理念、全面构建新发展格局的重大部署，对我国产业升级和能源转型有深远影响。

1.1推动经济社会生产生活方式革新

双碳目标的实践是一项重大的系统性工程，它强调绿色低碳规划引领，倡导绿色的生产生活方式，它内生地要求企业生产经营过程进一步降低能耗，对环境和气候更加友好，以此敦促企业逐步改变高耗低效的生产方式，积极推进技术创新，提高生产经营质量，实现绿色和高质量发展。

1.2促进国家产业结构调整和产业融合

绿色低碳和节能降碳是双碳目标背景下优化产业结构调整的重要内容，高耗能、高排放的低端产业项目面临整改关停，新能源、新材料、新技术等绿色低碳产业将得到大力扶持和发展。目前国家正研究制定煤电、石化等产能控制方面的政策，加快发展战略性新兴产业，加快搭建绿色制造体系，大力推动高科技与低碳产业创新融合。

1.3加快新型能源体系构建和能源转型

构建清洁低碳安全高效的能源体系是我国双碳目标的核心要义，其关键在于能源转型。严控企业能耗和碳排放强度，提升能源综合利用效率，积极发展非化石能源，进一步完善电力、油气等能源品种的市场价格机制，逐步构建以新能源为主体的新型电力系统，对新型能源体系构建和能源转型非常重要。

2海上风电在国家能源转型中的作用和地位

当前国家能源转型的本质是低碳化和清洁化，即能源消耗系统由石化能源为主转向以清洁能源为主。作为能源体系中的核心之一，电力部门由煤电主导向风电、光电、核电、生物质发电等零碳电力共同主导发展过渡，对国家能源转型而言不可或缺。当前，海上风电发展势头强劲，在电力部门中的贡献度和重要性不断提高，在国家能源转型过程中发挥的作用也越来越大。

2.1海上风电行业发展现状

（1）我国是全球海上风电第一大国。根据全球风能理事会（GWEC）发布的《2023年全球海上风电报告》：“截至2022年底，全球海上风电累计装机容量为6430万kW，中国占48.9%；2022年全球海上风电新增装机容量880万kW，中国占71%，新增、累计装机容量均雄踞全球第一位”。我国海上风电建设异军突起，已连续5年成为全球海上风电新增容量最大市场。从投资主体看，海上风电的投资运营商，以国有发电或能源投资企业为主；从建设分布上看，在建和运营海上风电主要分布于我国风能资源丰富的东南沿海浅海区域，深远海海上风电在我国仍属少数。

（2）海上风电发展的短板。我国海上风电行业目前仍处于相对野蛮生长的状态，海上风电中央财政补贴的限期停止引发风机抢装潮和盲目扩张，投建营一体化思维缺位，后续运维和投资回收面临挑战；海上风电的开发和电网的整体规划建设缺乏联动，电力输送的海陆协同控制水平亟待提高；风机装备研发能力滞后于行业发展；深远海海上风电的工程建设技术与先进国家相比存在较大差距等。

2.2海上风电是我国能源转型的重要战略支撑

（1）有利于发挥海上风电能源禀赋。我国海岸线绵长，海域辽阔，海上风电资源丰富，开发潜力巨大。根据国家气象局估算，“东南沿海全年风速高于8米/秒的时长约7000-8000小时，风速高于6米/秒的时长约4000小时，风能密度较高，沿海岛屿的风能密度在300W/㎡以上，有较好的开发利用价值”。在双碳目标的背景下，海上风电是我国大力发展绿色能源的必然选择。

（2）有利于搭建清洁低碳能源体系。我国东南沿海经济发达、电力需求最大，海上风电可以就地消纳，有利于减少输电消耗，提高经济性，并促进海洋经济发展。“根据各省规划统计，到2035年，我国海上风电装机将达到1.3×108kW左右，与我国目前西电东送容量相当。”[]海上风电对促进我国能源转型和构建清洁低碳的现代能源体系，将发挥举足轻重的作用。

（3）有利于巩固国家能源安全地位。我国能源禀赋的特点是“多煤少油缺气”，根据国家生态环保部披露，2017年至2020年一次性能源消费中，煤炭能源占比为57％。油气能源主要依靠进口。随着国家双碳目标进程加速，煤炭等石化能源消耗必将得到遏制。在新时期落实安全降碳，实现双碳目标和确保国家能源安全上，海上风电作为新能源中的重要组成部分，将对巩固国家能源安全起到重要作用。

3当前海上风电行业面临的挑战

我国海上风电起步虽晚，但发展快，目前已跃居全球海上风电第一大国。然而，大而不强，我们与英国等海上风电强国相比仍有较大差距。经历2021年海上风电抢装潮后，随着海上风电中央财政补贴取消、海上风电平价上网政策实施，海上风电行业重归冷静和理性。清洁能源成为主流能源是国家能源转型的必然路径，虽然海上风电依旧拥有坚实的发展基础，但也面临重大挑战。

3.1核心关键技术短期内或难大突破

我国第一个海上风电项目是2009年10月才正式并网发电的江苏如东海上（潮间带）试验风电场项目，行业技术积累仅十余年。总体上看，海上风电开发运营经验和技术成熟度等有待提升，特别有四方面的关键技术亟待破解：“一是新型一体化海上风电机组设计及施工技术，该技术可以提高风能利用效率、降低安装成本；二是风机智能化控制及运维技术，该技术通过功率预测技术、风机智能转矩和叶片控制以及智能化运维，可以提高机组的可靠性和发电量、降低机组的运行成本；三是深远海海上风电场站工程技术，该技术通过新型大容量、漂浮式海上风电场站的整体设计和施工创新，可以更好利用远海风能资源，提高发电效益；”[]四是海上风电并网输电技术，该技术可以实现海上风电长距离输电，克服电能损耗问题，在保证并网稳定性的同时，增大单位成本的输电容量。

3.2平价上网难以覆盖建设运营成本

（1）投资成本难以通过电价收入平衡。根据国家财政部、发展改革委、国家能源局三部委财建〔2020〕4号文规定，“2022年后新增海上风电不再纳入中央财政补贴范围”。另一方面，根据国家发改委发改价格〔2021〕833号文规定，“2021年起新核准海上风电项目上网电价由当地省级价格主管部门制定，具备条件的可通过竞争性配置方式形成”。海上风电前期投入巨大，在取消中央财政补贴、实施平价上网后，海上风电发电企业前期投入和配套成本难以通过平价上网电价收入完全实现投资回报。

（2）不对等竞争关系。目前我国海上风电配送工程由发电企业自行投资建设，而水电、核电等配送工程则由电网公司统一建设，政策安排不合理，增加海上风电企业送电成本，构成不同电力间的不公平竞争。随着海上风电朝深远海发展，海上升压站建设点离岸距离更远，相应送电线路的成本会进一步提高，技术投入更大，运维成本更高，海上风电平价上网的成本竞争力面临较大考验。

3.3并网输电和储电配套建设滞后

（1）海上风电的电网衔接问题。随着2021年风机抢装潮后建成投产，海上风电发电量将迎来井喷式增长。但现有电网基本设施较为薄弱，电网并网衔接不够完善，很大程度上影响了海上风电输电的效率和效益。同时，鉴于海上风电具有输电波动性、间歇性和不确定性等特性，供电的可靠性相比火电、核电等传统电力较弱，且容易受极端天气影响，对电网的稳定性和安全性有更高要求，目前与海上风电相适应的风电运输网络建设滞后，严重制约我国海上风电资源的开发和风电的优化匹配利用。

（2）海上风电的储电问题。受蓄电技术限制，目前我国大部分海上风电机组不具备蓄电能力，只能直接输电，在集中收纳后再调节输送。海上风电大规模并网发电后，由于电网消纳能力不足等原因可能导致弃风放电，造成风电浪费。加强海上风电场先进储能储电技术的研发，明确海上风电的并网标准和储能配置要求，解决海上风电的电力消纳问题，对电网安全运行和风电资源充分利用非常重要。

3.4产业化集群化多元化水平有待提升

（1）产业链上下游协同度不高。海上风电产业链包括海上风电装备制造业、海上风电工程建筑业、海上风电发电和售电业、风电场运维及专业服务业等。由于我国海上风电产业起步较晚，产业基础相对薄弱，技术和人才储备不足，产业链相关环节的协同度和产业资源的整合度整体水平不高。

（2）项目集群化管理水平不高。我国海上风电企业主要以央企、省企为主，虽然遍海开花、各有亮点，但仍属各自为政、单打独斗的局面，缺乏海上风电全国一盘棋思维。在项目输电网络建设、核心技术研发、主要设备生产采购等，缺乏国家顶层设计和规范。此外，连片集群开发和运维的海上风电项目不多，规模经济不突出。

（3）产业多元化融合发展不强。我国海洋资源丰富，海上风电分布于我国广大海域，但海上风电与其他海洋经济产业的结合度不高。“海上风电+海洋牧场”“海上风电+海水制氢”“海上风电+海水淡化”“海上风电+能源海岛”等产业融合发展的水平亟须提高。

3.5中长期海洋生态保护问题不容忽视

风机打桩施工时和风机作业运转时会造成海底震荡和水下噪音，引发海洋水下生物惊吓和鱼类声呐系统通讯失灵；海底电缆铺设造成海底泥沙悬浮，破坏水体环境和微生物环境；海底输电线路产生电磁辐射和风机含油废水泄露，造成海水污染；风机叶片转动妨碍海鸟飞行迁徙；建设期和运维期管理不当等，都会危害海洋生物和污染水域，破坏海洋生态平衡。因此，在海上风电建设施工和运营中，都需要对周边海域生态环境影响和环境保护保持高度关注。

4海上风电行业蕴藏的发展机遇

随着气候变化带来的全球挑战，减碳、低碳、零碳行动势在必行，海上风电等新型清洁能源大有可为。根据国家发改委的预测数据，“2022-2026年全球海上风电预计仍保持较快增长，复合年均增长率达8.3%，累计新增装机将超过9000万kW，我国海上风电新增装机预计为3900万kW”。IRENA最新预测，到2030年，累计海上风电装机容量将接近50000万kW1.5C兼容的场景，以及近到2050年达到250000万kW。预计“在2022-2025年，全球海上风电市场将有超过6500台风机的吊装需求，离岸40公里以及更远海域的吊装需求也将出现较大增长”[]。在全面碳约束时代，海上风电行业发展前景明朗，有较好投资机遇。

4.1我国海上风电行业的发展趋势

我国海上风电行业已进入高速发展阶段，呈现出由近海浅水到远海深水、由单业经营到混业经营、由中小规模开发到大规模连片开发的特点，深远海化、多业态化、大规模化是我国未来海上风电发展的主要特征和发展趋势。

（1）海上风电场布局走向深远海。目前，我国在建及已建成的海上风电项目主要位于东南部近浅海区域。随着近浅海海域利用空间接近饱和，离岸距离大于100公里、水深超过50米的深远海区域，由于具有更为广阔的海域空间和更加丰富的风能资源，将成为海上风电新一轮开发建设的主战场。GWEA预测“全球漂浮式海上风电2023年新增装机预计为103MW，10年后新增装机达8.155GW，中国未来是漂浮式海上风电的主要市场”。

（2）风电产业经营走向多业态化。海上风电的产业兼容性强，可与海洋牧场、海水淡化、海水制氢、能源海岛等多种业态和资源相融合，构建立体的海洋资源综合开发格局，提高项目综合收益，提升海域开发整体效益，是未来海上风电重要的发展方向。

（3）项目投建营模式呈现规模化。国家发改委已明确对新建海上风电项目不再进行中央财政层面的补贴。下一步，除了继续争取地方补贴外，海上风电要努力实现项目资金自平衡，提高盈利能力，规模化、综合化、基地化的发展路径是重要突破，可以进一步压缩降低海上风电项目的投建营成本，提高边际效益，实现规模经济。通过优化项目布局提升规模化程度是我国海上风电发展的必然选择。

4.2新时期海上风电行业投资机遇

我国海上风电行业正从野蛮扩张走向精细化发展。在集约用海规划、海洋生态保护、海洋经济开发、产业融合发展、风电成本管控、风机技术改进、运维能力提升等多重因素的共同作用下，我国海上风电行业的发展方兴未艾。

（1）产业协同，建设海上风电母港。海上风电母港包括陆域产业园区、港口码头岸线和海上风电部分，陆域产业园区将为海上风电产业链中的各种物资、成品提供仓储、运输、运维服务，同时还可以为风电项目建设及运维单位的相关船舶提供停靠、补给服务，以及作为海上风电输电管网的集散中心。风电母港是集风电设备研发、设计、制造、组装、运输、检测、维修，以及风电并网、电力调节、电力储能于一体的全产业链基地。

风电母港的建设，可以带动风电装备制造业投资，极大加强产业链整合优势，降低建设运营成本，产生综合效益。目前国内已建成的海上风电母港可停靠船舶吨位在5000吨以上，岸线长度均超过1.5公里，海上风电母港可以便利解决风电装备制造企业大型机组出海问题，满足海上风电建设需求。

（2）产业融合，发展“海上风电+”产业。经过近20年的发展，我国海洋牧场产业已初具规模，但由于各类近海海域空间资源开发活动的矛盾，海洋牧场的用海选址受到较大限制。海上风电风电桩基的间隔较远，风电机组透水构筑物用海和海底电缆用海一般不超过风电场海域面积的10%，剩余近90%的闲置海域为融合发展海洋牧场提供了很好的用海空间。与此同时，“风电场桩基已被实践证明可以充当人工鱼礁，有利于增加鱼类和其他底栖生物的数量，从而有利渔业资源的开发和养护”。[]海洋牧场相比普通养殖，经济效益明显，“每年直接经济效益达496.51元/公顷”[]，并有效带动了其他关联产业的投资发展。在海上风电场内建设海洋牧场，投放人工藻礁，可以改善海底环境，增加海洋渔业养殖收益，是修复海底生态环境和提高用海综合经济效益的重要方式。

除此之外，“海上风电+海水制氢”“海上风电+海水淡化”以及能源海岛建设等，也是海上风电产业融合发展的重要途径。

（3）工程创新，建设漂浮式风电场。目前国内的海上风电项目主要位于近浅海，出于海洋保护的目的，随着近浅海生态环保要求日益提高，以及海上风电项目加快上马，近浅海区域海上风电的发展空间几近饱和。我国海域辽阔，深远海风能资源丰富，风能密度更高，风时更长更稳定，在深水远海区域建设海上风电场，可以充分利用更好的风能资源。与此同时，根据国家规划，我国将着力推动海上风电重大基地建设，加快建设全国深远海海上风电示范区，推动海上风电形成规模化连片开发的新格局。由于海域水深的增加，海上风机支撑结构的形式也将伴随着海域的深度从固定式向漂浮式调整。漂浮式海上风电技术是当前海上风电热门的主要攻坚工程技术之一，漂浮式海上风电技术的不断成熟和大规模商业化运用，将推动海上风电真正进入新的发展阶段。

（4）技术突破，发展海上风电储能产业。与陆上风电、光伏配置储能如火如荼相比，海上风电配置储能仍较为鲜见，且大多处于示范应用阶段，商业化运用水平很低。目前海上风电场的储能系统主要建设在陆上集控中心，根据风电场和电网调度运行需要，以类似独立式储能电站的方式提供调峰、调频等服务。根据中国储能网不完全统计，“目前已启动的海上风电配储能项目仅9个，主要集中在山东、江苏、浙江、福建、广东、上海等省市，储能总规模超164MW/385MWh”。随着海上风电装机规模的快速增长，未来新建项目面临并网压力，配套调峰容量面临挑战，储能配置将是海上风电下一个风口市场。

5结论

碳达峰、碳中和既是中国作为人类命运共同体成员积极应对全球气候变化挑战的责任与担当，更是我国产业系统和经济社会发展到新的历史阶段而寻求更高层次新变革和更高水平新发展的内生逻辑和要求。海上风电顺应国家战略发展大势，必将迎来盛大发展，应继续加强深远海工程技术、高性能新型风机技术、风电电网输电和储电技术研发，加深“海上风电+”产业融合发展实践探索，加快海上风电投建营一体化规模化发展步伐，推动我国海上风电健康有序发展。