“雙碳”戰略背景下我國海上風電產業創新發展的路徑和措施研究

韋有周 崔 晴 周紅芳

上海海洋大學 經濟管理學院 上海201306

為了應對大量化石燃料的使用導致全球氣候變暖、海平面上升、環境嚴重污染等一系列問題，發展轉型漸成全球共識，我國則明確提出了“雙碳”戰略。在此背景下，海上風電產業成為世界各國紛紛布局的戰略性新興產業。經過10多年的發展，我國海上風電產業獲得了迅速發展，2021年累計裝機容量躍居世界第一[1]。與此同時，海上風電產業仍面臨頂層規劃、管理機制、三鏈搭建、降本增效等方面的難題。在英國、丹麥等歐洲發達國家的海上風電產業趨向成熟的情況下，研究我國海上風電產業創新發展的路徑和措施，對于促進產業持續、健康、快速發展無疑具有重大意義。

1 我國海上風電產業發展總體概況

2007 年11 月，中海油渤海灣鉆井平臺試驗機組（1.5MW）投入運行。2010年6月，我國首個、同時也是亞洲首個大型海上風電場——東海大橋100MW海上風電場并網發電，標志著我國海上風電商業化運營邁出了第一步。得益于國家政策的推動以及企業的不懈努力，中國海上風電產業已成為全球最重要的海上風電市場之一。

1.1 海上風電產業規?；拘纬?/h3>

經過十多年的發展，我國海上風電實現了跨越式發展，裝機總量2019年排名全球第三，2020年超過德國，居全球第二。由于“搶裝潮”帶來的新裝機量劇增，2021 年我國成為全球最大的海上風電市場，裝機總量遙遙領先英國和德國，幾乎相當于兩國之和。如圖1所示，2020年，中國、英國、德國三國占全球海上風電裝機總額的比例分別為28.30%、28.90%和21.90%；2021年三國占比則分別為40.99%、25.49%和15.99%。

圖1 2020和2021年各國在全球海上風電裝機總額的占比

1.2 海上風電產業鏈已初步構建

隨著國內海上風電產業規模的壯大，一大批海上風電開發商（國能集團、華能集團、華電集團、三峽新能源、龍源、中核集團和中廣核等）、設備制造商（上海電氣、金風科技、明陽智能、運達風電、遠景能源、東方電氣和中國海裝等）及建設施工企業（中交三航局、華電重工和上海振華重工等）等龍頭企業成長起來，綜合競爭力大大增強。

海上風電市場的迅速擴容，強勁推動了本土產業鏈的擴展和升級。首先海上風電機組已逐步實現國產化、大型化[2]。運營中風機逐漸大型化，截至2021 年底，所有吊裝的海上風電機組中，5.0MW 及以上機組占比達到58.8%，比2020 年增長了約29個百分點；其中在新增裝機中，6.0MW 至7.0MW（不含7.0MW）風電機組占到總量的45.9%，比2020 年增加了約29.8 個百分點[3]。目前，我國下線的最大海上風電機組為東方電氣集團有限公司自主研制、擁有完全自主知識產權的13MW 抗臺風型海上風電機組，也是亞洲地區單機容量最大、葉輪直徑最大的風電機組[4]。其次，設計、施工等配套產業發展日趨完善。我國海上風電場設計、施工經驗不斷累積，能力得到大幅提升，相關裝備標準、產品檢測和認證體系等已逐步建立。截至2021 年，我國已擁有42 艘海上風電安裝施工船[5]，其中11 艘能夠安裝8MW（含）以上機組，兩艘能夠安裝10MW（含）以上的海上風電機組。中交三航局等海上風電施工龍頭企業在技術、裝備、施工等多方面的綜合能力不斷提升。第三，運維市場規模迅速增長。作為產業鏈高端環節，運維業務涉及風電機組、塔筒及基礎、升壓站、海纜等設備的預防性維護、故障維護和定檢維護等等[6]。隨著風機廠家的保修期滿，海上風電運維的市場需求迅速擴大，這在江蘇沿海的風電場已經顯現。

1.3 海上風電平價時代逐漸來臨

從全球來看，海上風電正逐步進入平價時代，英國等一些國家已實現平價上網[7]。目前，我國海上風電開發成本因風能資源豐富度、離岸距離、水深、地質條件等不同而差異較大[8]，單位千瓦投資一般在15 000～19 000 元之間，其中海上風機價格在6 000～7 000 元/千瓦左右，風機成本占總成本的40%左右。整機商最低報價達到了3 000～5 000 元/千瓦，較2020年7 000 元/千瓦的平均報價降低了40%左右，最大降幅已超過50%。

在政策的支持下，隨著國內海上風電產業規模的迅速擴張，技術的進步及產業鏈的完善，我國海上風電有望在“十四五”內實現平價上網[9]。

1.4 海上風電發展前景日趨明朗

首先，沿海各地制定龐大發展規劃。隨著產業成熟度的不斷提高，海上風電開發已經進入了規?；?、商業化發展階段。沿海各地區已發布的海上風電“十四五”規劃數據顯示：“十四五”期間，全國規劃總裝機量超100GW，產業起步較晚的山東制定了裝機超3 500 萬千瓦的龐大規劃，位居全國第一[10]。其次，深遠海風電開發獲得新動能。我國深遠海區域內風資源豐富，風能儲量可能達到近海的3 倍以上，逐漸向深遠海發展已成為產業新動向[11]。目前，已有4 個深遠海浮式海上風電項目計劃獲得審批通過，2025年我國也將迎來浮式海上風電的商業化應用。第三，海上風電儲能等相關產業發展開始起步。2021 年8 月，國內首個“海上風電+儲能”項目——國能集團國華東臺竹根沙H1#海上風電場儲能電站工程進入儲能交付階段，這標志著我國海上風電儲能拉開帷幕。上海奉賢海上風電大兆瓦級“風電+儲能”項目、福建大唐“海上風電+光伏+儲能”多能互補能源基地、廣東汕頭風光儲充調綜合智慧能源系統等項目的推進，使得我國“海上風電+”產業發展進入快車道。

1.5 海上風電雙向開放進程加快

2021年，我國海上風電機組首次實現出口，共72臺，容量為324.8MW，均出口到越南，其中包括金風科技6 臺3.3MW 和36 臺4.5MW 機組、明陽智能16 臺5MW 機組、東方電氣14 臺4.5MW 機組[2]。我國企業在產能上形成了規?；?，成本、技術優勢將越來越明顯。隨著“一帶一路”倡議的推進和全球海上風電的發展，海上風機出口量預計會持續增長。2021 年12月，明陽智能與英國國際貿易部簽署諒解備忘錄，落實了在英國投資建設風機、葉片生產基地的計劃，這預示著我國海上風電“走出去”的局面被進一步打開。在引進來方面，我國與英國、挪威、丹麥等國的企業、研究機構多次舉辦海上風電合作論壇及技術交流活動，西門子、歌美颯等歐洲企業也紛紛在我國投資，開展海上風電設備的生產。

2 我國海上風電產業創新發展面臨的關鍵問題

雖然海上風電產業獲得了快速發展，取得了重大的進步，但與歐洲相比，我國海上風電產業還面臨著規劃、政策上諸多不足[12]，受到技術、產業鏈上斷點和堵點的制約，進一步降本增效，實現可持續發展的壓力仍然較大。

2.1 頂層規劃亟需推進

首先，海上風電規劃的科學性有待提高。風能資源評估、海底地形地貌調查等資料是規劃編制所必需的最基礎的技術材料，但他們仍存在數據缺失較多、精確性不足等問題，這嚴重影響了海上風電規劃的科學性。其次，海上風電規劃的全局性和系統性有待提高。各地規劃多出于部門、地方、經濟利益考慮，存在盲目跟風、急躁冒進等問題，對自然環境及生態影響的關注度不足。第三，海上風電規劃的連續性有待增強。作為新興產業，由于認識不足等原因，各地規劃不連續、指標設置不合理、政策支持度不高、與其他規劃協調度不足等問題較多。

2.2 管理機制有待優化

我國現行實施的《海上風電開發建設管理辦法》規定國家能源局負責全國海上風電開發建設和管理，而省級能源部門在國家能源局指導下，負責本地區海上風電開發建設管理。這樣的制度安排固然有利于各地區依據各自資源稟賦的情況對海上風電的發展做出針對性安排，但也導致了地區間缺少聯動溝通、發展失衡的問題。此外，跨部門聯動和審批機制有待完善。海上風電的審批涉及能源、海洋、發改、交通、軍事、環保等諸多部門，相關部門沒有充分參與到海上風電前期規劃中來，這導致項目沖突的事例時有出現。

2.3 三鏈建設有待加強

海上風電產業涉及的范圍廣、鏈條長，主要包括風電場的前期勘探和設計、風機研發設計制造和檢測認證、風機運輸與安裝、風電場運行與維護、風電并網、風電場退役與設備拆除等環節，涉及的市場主體包括勘測設計機構、設備制造商（表1）、風電開發企業（主要是五大發電集團及其下屬能源公司）、建設安裝商（中交三航、振華重工、華電重工等）、電網等。

表1 我國海上風電零部件、整機制造情況

首先，產業鏈條布局有待完善。前期勘探和設計環節薄弱、風電場建設競爭力不強、生產運維服務環節嚴重滯后、電力消納的前瞻性謀劃布局缺乏等問題仍較為突出，海上風電場退役后的善后服務則完全空白。其次，供應鏈銜接存在較多短板。這涉及風電機組關鍵技術與核心零部件受制于國外、關鍵設備依賴進口、專業工程船舶和施工設備供應不足、風電場項目建設與電網建設進度不同步、海上風電的大規模并網設備缺乏等[13]。第三，技術創新鏈條亟待加強。這不僅表現為企業研發投入力度嚴重不足，還表現在重要和關鍵設備的自主制造能力缺乏，超高塔架設計、深海施工建設、運維及風電場智能化建設等技術落后，試驗測試技術標準、規范尚不完善等諸多方面。

2.4 降本增效有待重視

雖然預計在“十四五”末，在風資源較好、造價較低的海域有望實現平價上網，但進一步降低海上風電成本難度大。這一方面是由于當前各項技術逐漸走向成熟，未來成本下降難以達到初期的速度；另一方面是大量關鍵部件（如主軸、電控系統）依賴進口，受國外產能、運輸等因素影響，這部分成本居高不下，下降空間有限。此外，近海風電向深遠海拓展，原材料、人工、安裝費用上漲等因素也會導致開發成本快速上升。

2.5 金融扶持有待提升

海上風電產業屬于投資周期長、風險性較高的戰略性新興產業[14]，但目前國內融資渠道過于單一，過度依賴銀行貸款，資本市場融資也只有少部分企業能夠實現。對拓展綠色信貸、綠色債券、綠色基金、綠色保險、綠色信托、綠色PPP 等融資方式的支持政策不完善，這造成海上風電企業融資成本高。此外，海上風電保險問題也亟待解決，專門從事海上保險的專業機構和專業險種仍缺乏，這致使海上風電企業規避、防范風險能力大大減弱。

2.6 補貼退坡亟待接力

由于“十四五”初期海上風電總體造價水平仍超出平價上網的要求，在沒有補貼的情況下，海上風電的投資成本與收益會形成“倒掛”，這將導致企業投資意愿銳減。在國家層面的補貼退出后，國內已有上海、廣東、浙江、山東等地提出省級補貼計劃，其他地區也亟待出臺省級財政補貼政策，為海上風電的可持續發展提供支持。此外，可再生能源電價補貼結算周期較長、申報環節多，嚴重影響企業現金流的問題急需解決。

2.7 人才培養亟待強化

海上風電產業的長遠發展離不開大量科研人員、工程技術人員，以及懂技術、懂管理的復合型人才。我國海上風電人才隊伍面臨諸多問題，突出表現在：缺乏高端研發及技術人才，這導致現階段我國海上風電技術研發整體實力較弱，與國際一流水平差距較大，產業發展較為被動；產業快速發展吸引了大量人員涌入，但從業人員技能評價標準缺乏，這為產業的長期健康發展埋下隱患；海上風電產業起步晚，各類人才儲備嚴重不足，傳統的人才培養模式難以滿足產業迅速發展的需要，應加快海上風電人才培養與引進。

2.8 行業平臺亟待搭建

海上風電產業的各類平臺還比較缺乏：一是行業信息管理平臺建立緩慢，各類信息共享不足，信息不對稱性現象普遍，如在勘探設計環節的基礎信息未能與吊裝環節共享，導致重復勞動、增加成本、影響工期。二是技術創新平臺體系還需完善，相關的技術要素、人力要素、資金要素、信息要素難以集聚對接，致使要素對產業的貢獻不能及時形成，進而影響產業發展。三是試驗基地搭建布局滯后，多年來，海上風電測試基地搭建不夠，成品裝備或者沒有測試環節，或者測試成本很高，這嚴重制約了產業發展。四是檢驗認證標準體系不完善，海上風電產業尚未形成獨立、完善的檢驗認證標準體系，如施工環節一般采用港口工程、水利水電工程或陸上風電標準，而驗收環節則采用電力質檢部門的標準，海上升壓站等設施仍無建設標準，這不利于海上風電產業的規范管理與長遠發展。

3 我國海上風電產業創新發展的路徑和措施

基于沿海風能資源稟賦與產業發展現狀，為破解海上風電產業發展面臨的關鍵問題，促進我國海上風電產業創新發展，應提出新的路徑和措施。

3.1 建立跨部門與區域協作聯動機制

針對海上風電管理、審批中的種種問題，應該建立跨部門、跨區域的協作聯動機制，進一步強化各部門的協同管理，優化審批流程，更好地服務于海上風電產業的發展。一是各部門之間的扶持政策必須相互配合，合作機制必須更加流暢和高效。相關部門應充分參與到海上風電產業規劃中來，高質量地做好全國海上風電規劃，使之與國土空間、海洋規劃等相互銜接，避免后期項目實施中出現沖突。二是發揮沿海省級層面的省內主導和省際協調作用。省內統籌有利于更高效地開發、利用沿海、海上的風能及空間資源，避免同質低層次激烈競爭。加強省際協調，強化產業鏈上下游的協作，形成更加緊密的產業集群網絡，共同促進我國海上風電產業的發展。三是建立更為科學高效的審批機制。盡可能減少審批環節，優化審批流程，充分利用大數據技術，開展“互聯網+政務服務”，提供集約化、“一站式”審批服務，為海上風電產業發展提供更高效的服務、更有力的支持。

3.2 建立連接跨國際與區域的產業鏈

在實施“雙碳”“雙循環”戰略、構建全國統一大市場的背景下，海上風電產業必須加快構建比較完善的產業鏈，進一步增強產業的國際競爭力。一是積極開展國際合作，實施強鏈補鏈工程。在新的形勢下，我國應加大與歐洲合作力度，這既包括企業層面的，即鼓勵歐洲企業在華設立研發機構、生產制造核心設備，開展運營與維保，同時支持中國具有實力的企業赴歐洲開展項目建設、工程承包及設備生產；也涉及政策層面的，即借鑒歐洲各國促進海上風電產業的產業政策、金融政策及相關實施機制等等。二是構建統一的國內海上風電市場，打通產業鏈各環節。產業起步階段的路徑依賴、相關設備本身的特點、以省為主的發展政策在一定意義上影響了統一、完整海上風電市場和產業鏈的打造。應加快市場開放，鼓勵更多“專精特新”及各類企業進入海上風電產業，在更為良性的市場競爭中促進技術進步和強鏈、補鏈、延鏈，為產業發展作出貢獻。

3.3 建立保障產業穩定發展的供應鏈

在新的階段，應進一步鼓勵各類市場主體進入海上風電產業，在市場競爭中培育龍頭企業，并以龍頭企業培育為抓手，形成穩健的供應鏈，引領相關的配套企業、上下游各類企業分享龐大國內市場帶來的機遇。積極拓展東南亞以及歐洲市場，在國際競爭中帶動各類企業各展所長，盡快突破關鍵技術、裝備及設備的壁壘，形成以龍頭企業為牽引、國內外相關企業緊隨集聚的強大供應鏈，培育具有全球影響力和競爭力的產業集群。

進一步發揮“專班”機制的作用，系統梳理海上風電供應鏈存在的短板與制約因素，制定相應的規劃、政策、措施。充分利用海上風電場及相應的產業園相對集聚的特點，鼓勵供應鏈上下游企業、配套企業進園區，形成競合關系，與已有的企業共同打造完整可靠的供應鏈，使園區成為產業集群建設的強大依托。不同的海上風電產業園區之間也應從各地的風能資源、產業基礎、技術裝備等情況出發，合理確定發展方向，明確各自在供應鏈中的分工，避免各園區之間的惡性競爭。

3.4 建立驅動能力全面提升的創新鏈

我國海上風電產業發展中存在各種痛點的根源就是科技水平的落后和創新能力的不足。為破解海上風電產業進一步發展的難題，為產業鏈、供應鏈的打造提供更強有力的支撐，必須解決好創新鏈的問題[15]。

一是針對海洋地質勘測、洋流潮流研究、風能資源測算以及軟件開發等基礎性問題，政府、高校、研究機構及企業應加大工作力度，為產業發展提供更有效的支撐。二是聚焦產業發展中薄弱環節，包括風機設計、海纜制造、運營管理、工程服務等，篩選共性關鍵技術和重大創新節點，形成點狀分布的聯合攻關聯盟，全面培育企業自主創新能力。三是鼓勵海上風電企業，尤其是龍頭企業進一步加大研發投入，縮小與歐洲同類企業研發投入比的差距，進一步提升企業自身的創新能力。四是充分利用最新的科技，以數字化、智能化、互聯網+為創新目標和抓手，推進企業數字化改造，啟動全方位的創新能力培育，形成具有強大自主創新能力的創新鏈。五是完善體制機制，組建產業集群，促進創新聯盟深度融合，加快科技成果產業化、市場化，盡快融入產業鏈和供應鏈，形成強大的產業創新鏈，全面提升我國海上風電自主創新能力。

3.5 建立要素供給的多元保障體系

目前，海上風電產業仍處于快速發展的時期，產業進一步發展亟須破解資金供給不足、用海受限等要素保障方面的制約。在金融政策上，加強信貸政策和可再生能源產業政策對接，通過政府貼息的辦法，鼓勵商業銀行開展綠色金融、藍色金融業務，加大對企業的信貸支持力度和期限優化。拓寬直接融資渠道，鼓勵和扶持符合條件的海上風電企業發行綠色債券來籌資，通過在科創板、創業板上市來融資。鼓勵融資創新，建立股權風險投資母基金——海上風電基礎設施（REITs）基金，吸引社會資本以股權形式投資海上風電企業。推進大型設備融資租賃平臺建設，開發海上風電設備買賣、租賃業務。拓展保險服務，鼓勵保險機構開發適應海上風電的保險產品。加快完善綠證制度，優化綠證交易機制，給予海上風電企業更多配額。

在海域資源使用上，應理順管理體制與機制，綜合考慮產業、生態、環境、安全等多方面的因素，從充分促進海域、港口、岸線、灘涂資源集約高效利用出發，加大對海上風電場建設在海域使用上的支持力度。在陸域上，海上風電的相關產業園區多位于近海地區，需要占用沿海的灘涂或者岸線資源，這也需要在政策上給予一定的支持。

3.6 建立供需聯動的統一市場體系

現階段，因靠近我國東部沿海經濟發達地區，海上風電消納問題不是非常突出，但“十四五”后，電力匯集送出和并網消納的問題將逐漸呈現出來[16]。一是應多措并舉，進一步降低海上風電成本，盡早實現平價上網，這是提升海上風電競爭力，促進電力消納的最重要的因素。二是依托新的風能測算技術，能源數字化、智能化技術，精準研判和預測海上風電供應的可靠性，保障并網的穩定性，提高海上風電的市場認可度和接納度。三是鎖定目標群體，精準化培育需求市場，更好滿足生產、生活綠色化、低碳化的能源需求，針對日益增長“Power to X”能源消費，積極發展儲能項目。四是結合海上風電基地建設，在相關海域打造風能、氫能、海水淡化及海洋牧場等集成的海上“能源島”，支撐海洋資源綜合開發，探索海洋經濟發展的新模式。

3.7 建立立體交錯的人才支撐體系

海上風電產業的發展離不開各類人才的支撐，據估算，到2025 年該行業從業人員將達到60 萬。一是應該大力度引進、培養高精尖的人才。為加快人才培養速度，除了傳統電力院校外，應鼓勵國內高校增設海洋科學、海洋工程、船舶工程、空氣動力、水動力、電力工程、智能制造、智能電網等學科，逐步提升人才培養層次，破解海上風電產業高層次研發、設計人才嚴重短缺的難題。二是鼓勵各類職業院校加大海上風電人才的培養力度，為產業發展提供急需的專業技術人才和高級技工人才，企業大學進一步強化員工的職業培訓。三是深化國際合作，繼續通過與德國、英國、丹麥等國外相關高水平大學、研發機構、培訓機構合作，開展各類人才培養和技術培訓，并加大對境外優秀研發人才及高級管理人才的招引力度。

3.8 建立便捷共享的基礎設施體系

海上風電產業的發展壯大離不開優良的基礎設施，這既包括軟的設施，也包括硬的設施，主要涉及兩個方面：一是制定符合我國海上風電產業特點，并與國際接軌的行業規范。我國應該系統提煉總結行業發展經驗，在海上環境勘探、風電場規劃、風機設計、裝備制造、安裝施工、生產運維、電力輸送與消納等諸多環節制定行業規范，這是保障行業可持續發展的關鍵舉措。二是搭建各類技術服務及公共服務的平臺。組建海上風電的公共研發機構、實驗平臺、檢測平臺，強化海上風電技術創新、知識產權保護；建立海上風電場基礎數據庫，提供海洋風能資源儲量、海域空間狀況、海洋水文、地質等數據資料；建設產業數據共享交換平臺體系，加強產業發展預警，提升精準化、智能化的公共服務水平；建立跨國際、跨區域的產學研協作與交流網絡，組建海上風電產業集群。