海上風電是推動全球風電發(fā)展的核心支柱之一。國際可再生能源署發(fā)布的研究報告認為，在利好政策刺激下，隨著技術創(chuàng)新和成本下降的持續(xù)，全球海上風電在2030年將實現(xiàn)100GW 的累計裝機，甚至有望達到280GW。

國際可再生能源署(IRENA)日前發(fā)布了一份名為《創(chuàng)新應用前瞻：海上風電篇》(InnovationOutlook:Offshore Wind)的報告，對將會驅動海上風電產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的相關因素的未來走勢進行了研判。報告指出，伴隨著技術創(chuàng)新和成本的持續(xù)下降，全球海上風電總裝機容量有望從2015 年的13GW 激增至2030 年的100GW。

“海上風電已經(jīng)具備了作為核心電源來推動未來全球低碳經(jīng)濟發(fā)展的條件。”國際可再生能源署總干事阿德南˙阿明(Adnan Z. Amin)指出，“在陸上風電已經(jīng)在成本上能夠與傳統(tǒng)電源技術展開競爭的情況下，目前，海上風電也正在引發(fā)廣泛關注，它具有高度依賴技術驅動的特質(zhì)。”

在全球高度關注發(fā)展低碳經(jīng)濟的語境下，海上風電有成為改變游戲規(guī)則的可再生能源電力的潛質(zhì)。在國際可再生能源署的這份報告中，開篇即指出，“在人口密集的沿海地區(qū)，可以快速地建立起吉瓦級的海上風電場”，這也使得“海上風電可以成為通過經(jīng)濟有效的方式(Cost-effectiveManner)來減少能源生產(chǎn)環(huán)節(jié)碳排放的重要技術之一”。之所以能夠如此，則和它與生俱來的一些特點相關，比如，生產(chǎn)的高度綠色、清潔化，技術進步能夠推動成本下降并進一步擴大了其在新能源市場中的份額。自從第一座海上風電場投運以來，海上風電成本的下降幅度超過了30%，其度電成本(LCOE)也從2001年的240 美元/ 兆瓦時(按照當時匯率折算，約合人民幣1986 元/ 兆瓦時)降低到了2015年的大約170 美元/ 兆瓦時(按照當時匯率折算，約合人民幣1054 元/ 兆瓦時)。此外，海上風電還從陸上風電所取得的成功以及各方高度重視推動技術進步中進一步受益，這些技術將可以推動海上風電開發(fā)成本大幅下降，并可以使更多海域的風能資源得以開發(fā)。

然而，報告的撰寫者們認為，在目前的成本基礎上，要想保持海上風電的良好發(fā)展勢頭，還要做好以下幾項工作：繼續(xù)推動成本下降，降低并網(wǎng)的難度，進一步開拓潛在的市場，持續(xù)關注環(huán)境、健康以及安全等方面的問題。尤其值得一提的是，國際可再生能源署認為，技術創(chuàng)新將會成為推動海上風電成本進一步削減的關鍵因素。上述報告中描繪了一些技術創(chuàng)新愿景：

(1)葉片制造技術以及傳動系統(tǒng)性能的持續(xù)改善。這使得可以應用更大型的葉片，相應地提高了單機容量。目前主流在役機組的單機容量為6MW，風輪直徑達到150m。運用更大型的機組，可能并不一定會在現(xiàn)有設計的基礎上進一步降低單位兆瓦的資本成本，但卻可以通過提高可靠性以及降低單位兆瓦的基座制造和吊裝成本，來降低度電成本。預計到21世紀20 年代，單機容量為10MW 的海上風電機組將會投入商業(yè)化應用，而到21 世紀30 年代， 單機容量為15MW 的機組將可以進入市場。

(2)機組吊裝的便捷化。機組吊裝將會不斷趨于簡單。通過在港口組裝和預調(diào)試機組，并在海上一次性完成吊裝工作，可以大大簡化原有的環(huán)節(jié)。另外一種創(chuàng)新則是預先安裝好機組和基座，再通過定制的運輸船或者拖輪將其運到指定的機位點。這些方面的創(chuàng)新有助于降低吊裝成本，并規(guī)避健康和安全風險。

(3)漂浮式基座的發(fā)展。漂浮式機組是另外一個將會對海上風電成本下降產(chǎn)生重要影響的創(chuàng)新環(huán)節(jié)，并有望在2020 年實現(xiàn)商業(yè)化。應用該類型的基座，可以使海上風電開發(fā)進入到風能資源更好，水深超過50m的海域。在中等水深(30 m—50 m)的海域，相比于固定式基座，漂浮式基座無疑更具成本優(yōu)勢，因為其可以使基座設計標準化，并能夠最大限度地減少海上作業(yè)。此外，安裝這種基座時還可以使用造價低、現(xiàn)成的安裝船。

(4)輸電環(huán)節(jié)的創(chuàng)新。輸電環(huán)節(jié)也存在諸多可以創(chuàng)新的方面，其中就包括減少海上高壓交流(HVAC)基礎設施。在輸送離岸較遠的風電場所發(fā)電力時，高壓直流(HVDC)方式要優(yōu)于高壓交流(HVAC)方式，因為前者可以減少線損以及電纜成本。高壓直流輸電基礎設施成本的下降，將可以為其打開新的應用市場，并使高壓直流變電站的互聯(lián)成為建設國際或者洲際高壓交流超級電網(wǎng)的第一要素(First Elements)。

其他方面的諸多創(chuàng)新也已經(jīng)具備了商業(yè)化的條件。比如，風電場開發(fā)環(huán)節(jié)的創(chuàng)新——優(yōu)化微觀選址技術從而更好地利用風能，減少氣動尾流效應以及最優(yōu)化利用各類海底地質(zhì)條件，都使得海上風電場的整體布局趨于更加合理。此外，創(chuàng)新還被廣泛運用于運行維護(OMS)環(huán)節(jié)，報告對這些方面也進行了全面、細致的研究。

這份報告的核心結論之一就是，如果全球經(jīng)濟一直朝著無碳化的方向發(fā)展，到2030 年，風電必將成為主力電源。國際可再生能源署認為，海上風電的總裝機在2030 年將達到100GW，但如果能夠從政策層面使可再生能源在全球能源結構中的占比翻番，那么到2030 年海上風電的裝機規(guī)模有望進一步擴大——風電總裝機將達到1990GW，其中海上風電占280GW。

“海上風電的發(fā)展?jié)摿薮?，但要真正將其發(fā)揮出來，各國政府還必須加大對技術創(chuàng)新的支持力度，并進一步完善相關機制， 從而降低技術風險和財務成本。” 世界風能協(xié)會(WWEA) 秘書長斯蒂凡˙ 辛格(Stefan Gs?nger) 表示，“ 國際可再生能源署的這份報告則為我們指明了需要繼續(xù)努力的方向。”