福建海上風電的挑戰(zhàn)與機遇

1.平價上網(wǎng)

市場化和競爭化有利于促進海上風電的發(fā)展。為實現(xiàn)“雙碳”目標，我國采取一系列措施促進風電行業(yè)加快擺脫對財政補貼的依賴，逐漸進入競價階段。2021年新核準的海上風電項目全部通過競爭方式確定上網(wǎng)電價，且不得高于2020年調(diào)整的0.75元/(kW·h)的指導價。福建發(fā)改委積極響應國家號召，開展年度海上風電項目競爭配置工作。為實現(xiàn)風電與煤電平價上網(wǎng)的目標，從2022年開始中央財政不再對增建海上風電項目進行補貼，海上風電將提前進入平價時代。

(資料圖片)

這是福建大力發(fā)展海上風電的重要機遇。作為新興產(chǎn)業(yè)，海上風電的度電成本較高，許多企業(yè)在2021年搶裝海上風電設備，催生“搶裝”浪潮?，F(xiàn)階段海上風電仍處于發(fā)展的關鍵時期，產(chǎn)品開發(fā)等大量投入帶動一系列風電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。為避免2022年后海上風電發(fā)展的后勁不足，地方政府亟須提供有效的政策支持，協(xié)助海上風電向平價上網(wǎng)平穩(wěn)過渡。

2.走向深遠海

在“碳中和”目標下，海上風電發(fā)展迅猛，近海的海上風電場日漸飽和，開發(fā)規(guī)模受限。此外，由于80%的海上風能處于深遠海，為盡量減少對周邊環(huán)境功能、活動和基礎設施網(wǎng)絡的影響并充分利用海上風能，海上風電場正逐步由潮間帶向深遠海發(fā)展，建設項目的離岸距離和水深不斷增加。飄浮充電是深遠海風電機組發(fā)展的主力，關系大型風電飄浮式機組和海上智慧運行。2018年福建核準的海上風電場有4個滿足“雙十”標準，即離岸距離不少于10 km、灘涂寬度超過10 km時水深不少于10 m(表1)。

“十四五”期間福建將著力打造深遠海海上風電基地示范工程。海上風電走向深遠海意味著施工技術難度大幅提升，而福建獨特的地理位置也加大施工作業(yè)的難度。福建右靠臺灣海峽，管轄海域狹窄且潮差和波浪較大。例如：福清海壇海峽海上風電場位于龍高半島東北側(cè)的海壇海峽中北部，該海域是世界三大風口之一，技術挑戰(zhàn)性極高,海上風電場建設受此影響進展緩慢。在海上風電走向深遠海的過程中，產(chǎn)業(yè)協(xié)同是積極應對挑戰(zhàn)的關鍵。發(fā)展海上風電基地是推動產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展、降低開發(fā)和運輸成本、帶動核心技術研發(fā)以及引導產(chǎn)業(yè)升級的有效措施。福建已建成擁有綜合性海上風電研發(fā)中心和海上風電設備生產(chǎn)制造基地的三峽海上風電國際產(chǎn)業(yè)園，在大容量風機制造方面取得重大突破。下一步，對福州江陰等已建成的海上風電先進裝備園區(qū)，可通過招商方式拓展海上風電產(chǎn)業(yè)鏈，以補齊全產(chǎn)業(yè)鏈的供應鏈為主，推動已簽約項目盡快落地和建成投產(chǎn)；寧德、莆田和漳州等地可通過布局產(chǎn)業(yè)基地促進海上風電裝備制造及服務業(yè)的集聚發(fā)展。

3.項目用海

海上風電場占用海域面積較大，且與其他海域空間存在交叉，可能造成用海沖突，如風機設施影響海洋捕撈以及施工干擾雷達信號?，F(xiàn)有海上風電場的建設實踐表明，除技術難關外，各部門所轄海域的用海沖突也會阻礙海上風電開發(fā)進度。

海洋牧場與海上風電相融合是新型產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式。海上風電場的風機基礎在“礁石效應”下會附著大量貝類和吸引其他魚類，加上海上風電場附近海域限制捕撈，通常海洋生物種群數(shù)量多且生物多樣性豐富。推進海上風電與海水養(yǎng)殖融合發(fā)展，有利于充分利用海域立體空間，解決與遠海海洋農(nóng)漁業(yè)區(qū)的功能區(qū)劃符合性問題。

在“碳中和”目標下，推進海上風電開發(fā)進度是各方所需。因此，除技術上的產(chǎn)業(yè)協(xié)同外，漁業(yè)和軍事等部門應統(tǒng)籌協(xié)同，解決部門用海沖突的矛盾。

4.碳減排

在“雙碳”目標下，我國海上風電的碳減排潛力受到重點關注。福建作為我國東部沿海地區(qū)，擁有豐富的海上風能資源，其海上風電的建設和完善對“雙碳”目標的助力不容小覷，然而海上風電場在生命周期內(nèi)產(chǎn)生的二氧化碳同樣值得關注。魏逸群利用GaBi軟件預測計算福清興化灣海上風電一期項目在整個生命周期內(nèi)的二氧化碳排放量約為124 433 t,其中投入部分約為134 922 t,回收部分約為10 489 t,主要排放構成為風電機組基礎(39.23%)、風機生產(chǎn)用電(26.38%)和風電機組(21.58%)(排除回收部分)。由此可見，海上風電場建設階段的二氧化碳排放量占比較大，而運行階段的二氧化碳排放量占比很小，即風力發(fā)電過程的溫室氣體排放轉(zhuǎn)移到風電場建設上游。由于部分設備將在服務期結束后再循環(huán)利用，回收活動使二氧化碳排放量減少約10 489 t。因此，為實現(xiàn)碳減排，應更加重視海上風電場建設環(huán)節(jié)，同時加快海上風電產(chǎn)業(yè)的協(xié)同步伐。

福建海上風電管理對策

由于地理位置特殊，福建海上風電場的用海沖突問題尤為突出?！笆濉逼陂g起草的《福建省海上風電場工程規(guī)劃報告》與現(xiàn)有海上風電場的開發(fā)情況存在偏差，如2020年參與競爭配置的平潭外海海上風電場就不在該規(guī)劃內(nèi)，規(guī)劃的滯后阻礙海上風電開發(fā)進度且造成資源浪費。因此，發(fā)展海上風電亟須利用更新的風、水文、海底管線、障礙物和地質(zhì)地形等調(diào)查信息編制新規(guī)劃，降低平準化度電成本。以整體思路統(tǒng)籌管理海上風電項目連片開發(fā)，可達到集約用海的目的，也可促進相關產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1.考慮海底電纜與生態(tài)紅線的兼容

海上風電場的建設和運營存在與鳥類發(fā)生碰撞，對海洋物種產(chǎn)生噪聲損害和電磁干擾，污染海洋環(huán)境以及影響水位、流速和潮汐容量等問題。為降低對環(huán)境的影響，根據(jù)國家對于海洋工程項目建設的有關規(guī)定，海上風電項目須編制海洋環(huán)境影響報告書。此外，《國家海洋局關于進一步規(guī)范海上風電用海管理的意見》明確，在劃定的生態(tài)紅線區(qū)內(nèi)不得規(guī)劃布局海上風電場。然而在實際建設過程中，須考慮海底電纜與生態(tài)紅線的兼容。由于海底電纜的施工期短且施工后的影響微乎其微，基本不會影響海底地貌和底棲生物。依據(jù)《廣東省海洋生態(tài)紅線登記表》,海洋生態(tài)紅線區(qū)內(nèi)允許海上風電項目的海底送出工程經(jīng)過，如南鵬島海上風電廠項目的電纜鋪設路線就穿越“東平鎮(zhèn)南珍稀瀕危物種集中分布區(qū)Ⅰ區(qū)限制類紅線區(qū)”。生態(tài)紅線區(qū)內(nèi)不能鋪設海底電纜的“一刀切”式執(zhí)行方案看上去很“嚴”很“好”,但本質(zhì)上過于固化且忽視實際存在的用海緊張問題，應加以糾正。

2.“雙碳”目標下海上風電場的產(chǎn)業(yè)協(xié)同

在“雙碳”目標下，為更好地建立健全海上風電產(chǎn)業(yè)鏈，相關產(chǎn)業(yè)協(xié)同必不可少。其產(chǎn)業(yè)鏈包括海上風電的規(guī)劃設計和選址，主設備、電站和風場輔助設備，海風制氫、海水淡化和儲能等“一條龍”系統(tǒng)以及海上風電專業(yè)服務、技術、軟件和實驗等,均需政府加以合理的支持和引導。除此之外，海上風電場建設的原材料和能源產(chǎn)業(yè)都要相互促進和協(xié)同發(fā)展，如海風制氫為風電場建設提供氫能源。

3.統(tǒng)籌協(xié)調(diào)海上風電場與航道、國防和專屬經(jīng)濟區(qū)的關系

一方面，海上風電場附近的航道對風電場和船舶運行都存在安全風險；另一方面，海上風電場運行可能干擾通信信號，繼而對國防安全產(chǎn)生影響。此外，深遠海海上風電場建設可能涉及專屬經(jīng)濟區(qū)。根據(jù)《聯(lián)合國海洋法公約》,沿海國在專屬經(jīng)濟區(qū)內(nèi)有開發(fā)可再生能源的權利，但在實際開發(fā)中，考慮到國際法和相關地區(qū)的利益，其用海和審批難度較大。航道、國防和專屬經(jīng)濟區(qū)涉及國家和地方的用海和用地管理，項目核準和建設存在一定的不確定性。在規(guī)劃海上風電場時應統(tǒng)籌協(xié)調(diào)與這些領域的關系，科學布局，避免沖突。

4.改進單機用海面積計算方法

根據(jù)《海上風電開發(fā)建設管理暫行辦法》,單個風電機組塔架的用海面積按塔架中心點至基礎外緣線點再向外擴50 m為半徑的圓形區(qū)域計算。這一方法適用于以往我國比較流行的3 MW機型，其葉片的直徑范圍為104～112 m,風機基礎多采用三角樁結構形式，在此情況下外擴50 m為半徑的圓形區(qū)域能夠起到保護風機基礎和風機葉片的作用。然而隨著大容量海上風機的快速發(fā)展，尤其對于10 MW和12 MW的超大容量風電機組，現(xiàn)行的單個風機用海面積界定方法已不能覆蓋風機葉片的直徑范圍，存在一定的局限性。考慮到風機容量增大帶來的風機葉片直徑的變化，應改進海上風機單機用海面積計算方法，適應海上風機的發(fā)展趨勢。

（圖片來源：veer圖庫）

關鍵詞： 海上風電 二氧化碳 海底電纜