2024双碳目标下海上风电发展新思考

“双碳”目标下海上风电发展新思考“双碳”目标下海上风电发展新思考“双碳”目标下海上风电发展机遇“双碳”目标下海上风电发展机遇风电装机现状截至2021年4月，沿海8个省份有海上风电项目并网，其中2020年新增装机规模306万千瓦，占全球当年新增海上风电装机容量的约50%，2021年1月至4月新增装机容量约143万千瓦，累计并网达到1042万千瓦；已有三个省份的海上风电机组累计并网容量超过了100万千瓦，其中江苏省累计并网容量达到527.54万千瓦，广东省累计并网容量达131.15万千瓦，福建省累计并网容量达107.74万千瓦；截至2021年4月末沿海各省市海上风电累计装机容量2015~2021年4月全国海上风电逐年并网情况（万千瓦）1042辽宁2021年4月末海上累计装机（万千瓦）899省份天津河北江苏天津627.54131.15107.7465.0841.7030.0029.889山东593江苏上海363浙江279钓鱼岛赤尾屿福建163103台湾风电装机现状截至2021年4月，沿海8个省份有海上风电项目并网，其中2020年新增装机规模306万千瓦，占全球当年新增海上风电装机容量的约50%，2021年1月至4月新增装机容量约143万千瓦，累计并网达到1042万千瓦；已有三个省份的海上风电机组累计并网容量超过了100万千瓦，其中江苏省累计并网容量达到527.54万千瓦，广东省累计并网容量达131.15万千瓦，福建省累计并网容量达107.74万千瓦；截至2021年4月末沿海各省市海上风电累计装机容量2015~2021年4月全国海上风电逐年并网情况（万千瓦）1042辽宁2021年4月末海上累计装机（万千瓦）899省份天津河北江苏天津627.54131.15107.7465.0841.7030.0029.889山东593江苏上海363浙江279钓鱼岛赤尾屿福建163103台湾广东香港澳门2015201620172018201920202021.4风电迎来发展新机遇为响应国家“3060碳中和”目标，各地方政府也积极打响了海上风电发展的号角，大力支持海上风电的发展江苏省“十四五”可再生能源发展专项规划（征求意见稿》）指出，到2025年江苏省新增海上风电约800万千瓦，新增投资约1000亿元；广东省印发《促进海上风电有序开发和相关产业可持续发展的实施方案》，对无法享受国家补贴的省管海域项目予以适当财政补贴；到2021年底，累计建成投产装机容量达到400万千瓦；到2025年底，力争达到1800万千瓦，在全国率先实现平价并网。浙江省发改委公布《浙江省能源发展“十四五”规划（征求意见稿风电迎来发展新机遇为响应国家“3060碳中和”目标，各地方政府也积极打响了海上风电发展的号角，大力支持海上风电的发展江苏省“十四五”可再生能源发展专项规划（征求意见稿》）指出，到2025年江苏省新增海上风电约800万千瓦，新增投资约1000亿元；广东省印发《促进海上风电有序开发和相关产业可持续发展的实施方案》，对无法享受国家补贴的省管海域项目予以适当财政补贴；到2021年底，累计建成投产装机容量达到400万千瓦；到2025年底，力争达到1800万千瓦，在全国率先实现平价并网。浙江省发改委公布《浙江省能源发展“十四五”规划（征求意见稿）》，到2025年，力争全省风电装机容量达到640万千瓦，其中海上风电450万千瓦。山东省能源局印发《2021年全省能源工作指导意见》，规划布局千万千瓦级中远海海上风电基地，建成投运首批海上风电试点示范项目，实现海上风电“零突破”。为应对气候变化，习近平在第七十五届联合国大会提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”；2020年的气候雄心峰会上承诺“到2030年，中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右，风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上；在“碳中和”目标下，一场以大力开发利用可再生能源为主题的能源革命正在大势兴起，海上风电在这一严肃目标中必将“担当大任”，迎来大好的发展趋势。风电将逐步走向深远海近海海上风电受深远海风资源更好，湍流强度和海面粗糙度比近海小，容量系数高，我国领海线至专属经济区的可开发海域面积约60多万平方公里，资源可开发潜力约20亿干瓦75%结合我国深远海风资源特点及水文地质条件，有序开展项目布局建设，探索降本增效空间，推动深远海风电逐步向规模化发展海域水深及风资源条件开发模式渤海、黄海大陆架延伸海域这部分海域水深普遍不深，不易受到台风破坏性影响，以江苏海域为例，离岸100km处，水深仅为20~30m优质远海风资源具备近期开发条件，规划大规模远海风电基地，通过集中送出降低柔直输电单位成本，将有助于进一步提升开发效率和经济性风电将逐步走向深远海近海海上风电受深远海风资源更好，湍流强度和海面粗糙度比近海小，容量系数高，我国领海线至专属经济区的可开发海域面积约60多万平方公里，资源可开发潜力约20亿干瓦75%结合我国深远海风资源特点及水文地质条件，有序开展项目布局建设，探索降本增效空间，推动深远海风电逐步向规模化发展海域水深及风资源条件开发模式渤海、黄海大陆架延伸海域这部分海域水深普遍不深，不易受到台风破坏性影响，以江苏海域为例，离岸100km处，水深仅为20~30m优质远海风资源具备近期开发条件，规划大规模远海风电基地，通过集中送出降低柔直输电单位成本，将有助于进一步提升开发效率和经济性台湾海峡、东南及南部海域台湾海峡附近风能资源最为丰富，其他海域风资源条件及水深条件不占优势，受到台风破坏性影响，以浙江为例，离岸距离50km出，水深超过50m在风能资源最优海域通过统筹规划、统一送出，先进大容量机组的应用助推动造价下降和发电量提升，做到平价示范；在相关技术成熟、成本下降后再开发其他深远海区域；加强漂浮式基础技术研究和规模化应用数字化风机变革数字化风机变革全生命周期数字化需求开发制造施工服务项目计划项目执行项目工程风资源评估数字化决策体系LCOE测算产品架构规划持续动态的产品项目数据数字化平台企业信息门户IT基础资源平台数字化技术工业云平台企业资源资源管理协同平台产品数据管理基础资源平台风场运营数字化管理实时监控故障诊断风机调试数据库吊装工艺数据库备品分析数据模型数字运维样机故障预警数据库寿命预测模型知识经验数据库运维需求数据库数字化运维As-built数据管理数字化工厂布局仿真数字化工艺管理DFM数据管理制造需求数据管理数字化工厂精益制造全功率测试平台智慧供应链平台智能机器人智能制造风场工艺电网友好测试模型风功率分析模型协同运维数字化设计协同工艺三维装配样机场控系统场端SCADA数字化振动监测系统远程听诊系统风场 风机智能终端产品风机故障预测及健康管系产品平台战略数字样机设计智能控制技术基于模型的控制模块化设计数字化协同设计仿真试验协同产品研发数字化需求管理项目招投标数字化营销市场销售风场后评估全生命周期数字化需求开发制造施工服务项目计划项目执行项目工程风资源评估数字化决策体系LCOE测算产品架构规划持续动态的产品项目数据数字化平台企业信息门户IT基础资源平台数字化技术工业云平台企业资源资源管理协同平台产品数据管理基础资源平台风场运营数字化管理实时监控故障诊断风机调试数据库吊装工艺数据库备品分析数据模型数字运维样机故障预警数据库寿命预测模型知识经验数据库运维需求数据库数字化运维As-built数据管理数字化工厂布局仿真数字化工艺管理DFM数据管理制造需求数据管理数字化工厂精益制造全功率测试平台智慧供应链平台智能机器人智能制造风场工艺电网友好测试模型风功率分析模型协同运维数字化设计协同工艺三维装配样机场控系统场端SCADA数字化振动监测系统远程听诊系统风场 风机智能终端产品风机故障预测及健康管系产品平台战略数字样机设计智能控制技术基于模型的控制模块化设计数字化协同设计仿真试验协同产品研发数字化需求管理项目招投标数字化营销市场销售风场后评估化智联风机CPUNPU系统1系统2感知的实时控制人工智能应用数字孪生应用网络安全管理云端无缝连接多元数据管理远程数据服务•••安全通讯字孪生的故障诊等APP库安全通讯•••云端平台行动边缘计算实时操作系统边缘边缘装置化智联风机CPUNPU系统1系统2感知的实时控制人工智能应用数字孪生应用网络安全管理云端无缝连接多元数据管理远程数据服务•••安全通讯字孪生的故障诊等APP库安全通讯•••云端平台行动边缘计算实时操作系统边缘边缘装置数字孪生的控制数据传感器数据,机器数据,环境数据物理010101011101011010101101011010101011数字孪生的控制数据传感器数据,机器数据,环境数据物理010101011101011010101101011010101011010101011101011010101101011010101011反馈优化控制无需人工直接参与自感知，自适应，自协调，闭环优化。通过传感器、机器和控制系统实时收集数据。实时分析数据，吸取经验得出结论。产业链协同发展产业链协同发展风电装备制造及配套产业链在政府支持下，规模化连片开发以对项目进行整体协同和一体化设计，降低重复或冗余建设、资源浪费等非技术成本，可大幅降低前期、建设、运维成本.在政府部门主导下，开发商联合设计院统筹开展大基地开发，包括场址水文气象、海洋环境外业调查、勘查物探测绘、限制性因素摸排等.通过规模化开效应打造完善的海上风电产业集群，进一步降低海上风电建设及运维成本，同时支撑地方政府产业。由政府部门科学合理制定每年开发容量，用以调整海上风电市场供需关系，支撑海上风电健康持续发展。海上风电装备制造产业链海上风电运营主机风场辅助设备海上风电关联产业等海上风电施工海上风电专业服务叶片风电运维船舶海底电缆风机安装 海上牧场 风机基础 基础安装 具 设计咨询 风电制氢 海上升压站 海底电缆安装 备件耗材 海水淡化 测量与勘察 筒 陆上升压站 建筑结构 其他施工安装 监控和诊断系统 海岛供电 变压器海洋环境调查与保护轮毂……发电机轴承、主轴科技研发第四步：分批次开发第三步：完善产业链集群第二步：统筹前期开发第一步：规模化开发风电装备制造及配套产业链在政府支持下，规模化连片开发以对项目进行整体协同和一体化设计，降低重复或冗余建设、资源浪费等非技术成本，可大幅降低前期、建设、运维成本.在政府部门主导下，开发商联合设计院统筹开展大基地开发，包括场址水文气象、海洋环境外业调查、勘查物探测绘、限制性因素摸排等.通过规模化开效应打造完善的海上风电产业集群，进一步降低海上风电建设及运维成本，同时支撑地方政府产业。由政府部门科学合理制定每年开发容量，用以调整海上风电市场供需关系，支撑海上风电健康持续发展。海上风电装备制造产业链海上风电运营主机风场辅助设备海上风电关联产业等海上风电施工海上风电专业服务叶片风电运维船舶海底电缆风机安装 海上牧场 风机基础 基础安装 具 设计咨询 风电制氢 海上升压站 海底电缆安装 备件耗材 海水淡化 测量与勘察 筒 陆上升压站 建筑结构 其他施工安装 监控和诊断系统 海岛供电 变压器海洋环境调查与保护轮毂……发电机轴承、主轴科技研发第四步：分批次开发第三步：完善产业链集群第二步：统筹前期开发第一步：规模化开发规划确保海上风电有序开发统一规划，共建公用陆上集控中心、运营维护基地、送出工程等公用基础设施，避免零散开发导致的工程前期重复，确保海上风电场有序开发，降低海上风电工程总造价；100%82%100万千瓦风电场统一规划开发项目3前期核准项目3前期勘探工作分开开发造价统一开发造价123456时间（年）100万千瓦分成三个项目开发设计完成开始装 项目3全场并网项目1前期核准 项目1前期勘工作设计完成开始吊装项目首批并网 全场并网项目前期核准设计完成开始装 项目2全场并网项目2前期核准 项目2前期勘工作设计完成开始吊装项目1全场并网前期勘探工作规划确保海上风电有序开发统一规划，共建公用陆上集控中心、运营维护基地、送出工程等公用基础设施，避免零散开发导致的工程前期重复，确保海上风电场有序开发，降低海上风电工程总造价；100%82%100万千瓦风电场统一规划开发项目3前期核准项目3前期勘探工作分开开发造价统一开发造价123456时间（年）100万千瓦分成三个项目开发设计完成开始装 项目3全场并网项目1前期核准 项目1前期勘工作设计完成开始吊装项目首批并网 全场并网项目前期核准设计完成开始装 项目2全场并网项目2前期核准 项目2前期勘工作设计完成开始吊装项目1全场并网前期勘探工作WindtoX模式创新WindtoX模式创新风电+储能+海洋牧场从全球整体来看，海上风电尚未能实现平价，未来十年紧密围绕度电成本构成要素实现降本仍然是主要发展目标，同时，制氢、海洋牧场、多能互补为海上风电提供了更多增收渠道；结合海上风电基地，打造风能、氢能、海水淡化、储能及海洋牧场等多种能源或资源集成的