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节能减排下中国海上风电发展节能减排下中国海上风电发展 可再生能源学院可再生能源学院 马晓慧等马晓慧等 摘要摘要：随着化石燃料的一次性消耗以及化石燃料对环境导致的直接性危害日益严重，从社会团队到政府部门，能源问题已经成为新世纪各国最亟待解决的问题。中国，作为正在腾飞的新兴发展中大国，能源与环境的问题凸显得尤为严重。2023 年，温家宝总理在哥本哈根气候大会上承诺我国将在未来 10 到 2023 减排40%。一时间低碳成为了国家和整个社会发展的重要基调。2023 年，可再生能源法的出台使得中国可再生能源的发展进入了一个新的历史阶段。风能发电，在政策鼓励，资金支持下发展迅猛。同时陆上风电的迅速崛起刺激海上风电的发展。在这一大环境下，海上风电在诞生之初就承载着希望，肩负着使命。我国海上风资源丰富，并尚未大规模开发运用。对我国海上风电现状与发展的调研是我国海上风电发展计划得以实行的重要基础，对风电发展至关重要。我国风电发展刚刚起步，受风能资源、环境、风电机组技术、人才、政策等诸多因素的影响。我国海上风电想要连续稳定的发展，必须要具体了解上述几点因素的现状，帮助国家制定长远规划政策，协调海上风资源与环境问题，大力培养海风人才，提高海上风机机组与并网技术。本次调查于历时两个月，对华电、清华、北航等相关专业学生及北极星风电论坛进行问卷，同时采访了田德专家、王永老师等相关专家和学者以及目前做海上风电机组金风科技股份有限公司程成工程师、李凯主管，实地探访了天津国电洁能电力有限公司沙井子风电场，现场了解运营状况并通过网络、书籍查阅相关资料，对我国风资源分布、海上风电发展对环境影响、海上风电技术、人才问题和政策与社会接受度等问题进行进一步了解和阐述，综合运用调查问卷、专家采访、公司走访、资料查阅等调研手段，以实际调查结果为依据，运用电脑数据分析，结合专业知识逐个分析总结，力求从中发现目前该产业存在的问题，提出可行性解决方案，最终为我国海上风电发展提出可行性建议。【关键词】【关键词】海上风电、资源、环境、公司、人才、技术、政策、可行性方案 引言：节能减排目前已成为全球性的热议话题，我国政府也对此高度重视。在丹麦哥本哈根大会上，我国承诺：到 2023 年非化石能源在能源消费中的比例提高达成 15%，单位 GDP 二氧化碳排放量比 2023 年减少 40%-45%。为了实现这一目的，我国目前大力发展风能工程，但是到现在为止，内陆地区风能运用限度接近饱和，而海上风资源还没有系统性的开发，所以大力发展海上风能项目是我国现阶段新能源开发运用工作的重点。我国东部沿海地区的滩涂及近海地区具有开发风电的良好条件，风能资源丰富，地理位置优越。国家能源局 5 月 18 日正式启动了总计 100 万千瓦的首轮海上风电招标工作，涉及两个 30 万千瓦的近岸风电项目和两个 20 万千瓦的潮间带项目，中国海上风电势必有很大的发展潜力。但是，目前我国海上风电还是一个新生儿，缺少建设与发展的经验，所以对全行业的观测与研究很有必要。一、调研目的及一、调研目的及调研方法调研方法 （一）、调研主题（一）、调研主题 中国海上风电发展调研具体分为四部分 A.海上风资源储备与环境结构的调研 B.海上风电相关电力公司发展状况与技术成熟限度的调研 C.海上风电人力资源需求与专业学生就业状况调研 D.海上风电政策支持情况的调研 （二）、调研目的（二）、调研目的 结合四大块主题，分层次进一步挖掘中国海上风电发展现况，结合资料与调查数据记录综合描述全行业动态，进而分析中国海上风电的机遇与挑战，同时综合专家、学者、公司人士、国家政策的意见见解，对一些亟待解决的问题提出针对性强的合理化建议，同时对中国海上风电发展做一个前景预测。（三）、调研方法（三）、调研方法 图表 1 调研主体（1）资料查阅：从图书馆、网上、相关专业性论文寻找相关资料，收集记录数据、相关影响、阅读文献报刊，从而加深对海上风电相关领域的了解。（2）问卷调查：针对北京华北电力大学、清华大学、北京航天航空大学、相关专业学生（重要是研究生）和北极星风电论坛网友进行有关中国海上风电发展问卷调查。（3）专访：对中国可再生能源学会理事、风能专业委员会委员、华北电力大学可再生能源学院副院长、博士生导师田德专家，华北电力大学从事风能与动力工程专业的教学和科研工作的专家王永老师，金风科技股份有限公司技术工程师程成，金风科技股份有限公司技术主管李凯，华北电力大学电气专业（风电并网研究方向）研二文晶学姐及风电论坛王志、李宏德两位资深风电研究人士进行有关中国海上风电发展的探讨性专访。（4）实地探访：对天津国电洁能电力有限公司沙井子风电场的实地考察。（四）、调核对象（四）、调核对象 （1）华北电力大学（北京），清华大学，北京航空航天大学能源电力相关专业学生；（2）华北电力大学可再生能源学院副院长，国内风电领域泰斗田德专家 华北电力大学从事风能与动力工程专业的教学和科研工作的专家王永老师；（3）金风科技股份有限公司技术专家程成工程师 金风科技股份有限公司技术海上机芯机械项目部李凯主管；天津国电洁能电力有限公司沙井子风电场。（4）北极星风电论坛资深风电研究人士王志博士 北极星风电论坛资深风电研究人士李宏德博士；（5）华北电力大学电气专业（风电并网研究方向）研究生文晶。二、调研流程二、调研流程（一）、调研中各阶段流程图：（一）、调研中各阶段流程图：（二）、信息解决（二）、信息解决 （1）对学生调查问卷进行记录，绘制登记表和记录图，并运用层次分析法对所得记录结果加以比较分析，得到第一手调查资料；（2）对不同领域个别人士的专访，加以归纳总结并做出合理化的推理，比较分析其差异性及共同特点，从而从整体上透析中国海上风电领域的优势与劣势。（三）、综合推理（三）、综合推理 （1）根据记录结果及相关总结分析，结合参考资料，得出综合意见，并结合结论，提出相关合理化建议；表 2 调研流程图（2）与指导老师共同座谈商议，互换见解，撰写正式调研论文。三、调研结果及调研数据分析三、调研结果及调研数据分析 本次调查重要采用了调查问卷、专家访谈和公司人士访问的调查方法。本次调核对以华北电力大学为主，清华大学、北京航空航天大学等 150 人和风电论坛50 人进行了网上问卷调查，其中学生问卷回收 146 份，有效问卷 143 份，有效率为 95.3%；风电论坛问卷回收 48 份，其中有效 45 份，有效率为 90%。本次调查还对华北电力大学可再生能源学院田德专家和王永老师进行了专家访谈，对金风科技公司工作人员程成、李凯进行了电话访谈，就 海上风资源与环境问题、海上风电相关电力公司发展状况与技术、海上风电人才需求与专业学生就业、海上风电政策四个方面进行了进一步探讨。（一）、海上风能资源及风电对环境影响调研（一）、海上风能资源及风电对环境影响调研 1、资料汇总资料汇总 我国是海洋资源极为丰富的国家，共拥有长度约 1.8 万 km 的大陆海岸线，200 多万 km2 的大陆架与 6500 多个岛屿，管辖海域面积近 300 万 km2。台湾海峡是近海风能资源最丰富的地区，风能资源等级在 6 级以上，广东省近海海域的风能资源等级在 4-6 之间，北部湾海域风能资源为 3-5 级，海南岛西部的东方市近海海域有 5 级的风能资源。从福建省往北，近海风能资源逐渐减小，渤海湾的风能资源又逐渐加强。浙江省近海的风能资源为 4-6 级，上海市、山东省近海 3级，河北省与天津市和辽宁省近海风资源 3-4 级。风能是一种比较清洁，对大气污染最少的可再生能源，但并不是说风能没有任何污染。随着人们对环境的规定越来越高以及环境保护的含义越来越广，现在风能运用也要考虑风力发电场对环境的影响。这种影响重要反映在噪音污染、伤害鸟类、干扰通信、影响自然景观、安全等几方面。（2）学生与论坛网民观点）学生与论坛网民观点 问题 1-1：假如你生活在海边城市，假如那里要建海上风电场，你是否支持这一做法呢？为什么？A 支持 B 不支持 C 无所谓 理由：图表 3 对建设海上风电站的见解 从记录图中可以看出，有 68%的人支持海上风电场的建设，表白多数人对海上风电场持赞成与支持的态度，这是一项顺应民意的工程；只有 6%的人持反对意见，这部分人只是少数，这一部分人士重要是从环保的角度来看待这一个问题，我们认为在对风电场的建设时进行合理设计与监管，尽量把对环境的影响减少至最小，风电场的建设将会得到相关环保人士的支持；此外尚有 26%的人持无所谓态度，这一点说明风电这类新兴清洁可再生能源尚未为广大群众熟知，加大对风电的宣传也是风电发展中的一项重要工作！人数比人数比例例 态度态度 理由理由 49%支持支持 清洁能源，无污染清洁能源，无污染 19%支持支持 有效运用海上风资源有效运用海上风资源 2%反对反对 破坏海上生态环境破坏海上生态环境 4%反对反对 噪音污染，影响人类生活噪音污染，影响人类生活 26%无所谓无所谓 海上风电场建设与我无关海上风电场建设与我无关 图表 4 登记表格可以看出，49%支持的人的理由是风能资源是一种清洁无污染的能源，对环境保护起重要作用；19%支持的人则认为风电场可以有效运用海上风资源，可以杜绝资源浪费；2%反对的人认为海上风电场的建设会对海图上生态环境导致影响，不利于生态平衡；4%反对的人则认为风机噪音会影响人类生活；尚有26%的人持无所谓态度。问题 1-2：风能虽然是一种清洁能源，但并不是说风能没有任何污染，在以下污染中，你认为影响最大的是？A 噪音污染 B 伤害鸟类 C 干扰通信 D 影响自然景观 图表 5 污染类型 从记录图中可以看出，38%的人选择了造音污染，35%的人选择了伤害鸟类，说明人们对风机的噪音问题和对生态环境的影响比较重视；17%的人选择了干扰通信，10%的人选择了影响视觉景观。综合以上三个问题说明，海上风电场的建设是受大部分人支持的，是一项综合以上三个问题说明，海上风电场的建设是受大部分人支持的，是一项惠国惠民工程。虽然海上风电场的建设有许多好处，但也不是完美的，对生态惠国惠民工程。虽然海上风电场的建设有许多好处，但也不是完美的，对生态环境和人类生活也导致了一定的影响，其中人们注重风机噪音问题和对鸟类的环境和人类生活也导致了一定的影响，其中人们注重风机噪音问题和对鸟类的影响。鉴于上述结论，风机制造公司应当攻克技术难题，从根源上解决噪音问影响。鉴于上述结论，风机制造公司应当攻克技术难题，从根源上解决噪音问题；在建设风电场时，要对环境进行评估，最大限度减小对环境的影响。题；在建设风电场时，要对环境进行评估，最大限度减小对环境的影响。（3）专家意见）专家意见 问题 2-1：由于近海风能资源潜在开发量在不同的离岸距离条件下有明显的差别，请问如何划分来分析海上风能资源的潜在开发量？根据这一划分条件，请您谈一下中国海上风资源潜在开发量?一般是根据离岸 20km、50km 和水深 5-25m 三种条件下分别对风能资源潜在开发量进行分析。风能资源区划分等级 4 级及以上风功率密度=400w/m2 3 级及以上风功率密=300w/m2 3 级及以上风资源中3 级所占比例 离岸 50km 以内 2.34 3.76 37.8%离岸 20km 以内 0.68 1.40 51.4%近海水深 5-25m 以内 0.92 1.88 45.2%图表 6 图表说明：离岸 50km 以内，4 级及以上的风资源潜在开发量为 2.34 亿 kw，3 级及以上风能资源潜在开发量为 3.76 亿 kw 离岸 20km 以内，4 级及以上风能资源潜在开发量为 0.68 亿 kw，3 级及以上风能资源潜在开发量为 1.40 亿 kw 近海水深 5-25m 以内，4 级及以上风能资源潜在开发量为 0.92 亿 kw，3级及以上风能资源潜在开发量为 1.88 亿 kw 从 3 级及以上风能资源中 3 级风能资源所占比例来看 离岸 50km 的海域范围内 3 级风能资源占 37.8%离岸 20km 的海域范围内 3 级风能资源占 51.4%近海水深 5-25m 的海域范围内 3 级风能资源占 45.2%问题 2-2：根据我国近海地区风能资源分布、气候等情况分析，您认为哪些地方比较适宜建风电场？渤海湾、江苏与上海以及杭州湾的风能资源可运用面积明显高于我国其他近海海域。此外，在广西北海以外的北部湾海域，水深 5-25m 的海域面积也较大，风能资源等级为 3-4 级。浙江南部、福建、广东东部的近海海域虽然风能资源丰富，但是水深 5-25m 以内的海域面积相对较小，受到台风影响的几率也相对较大。当超强台风和强台风中心附近袭击风电场时，风电设备就也许受到破坏。所以我国若想快速稳定的发展风电，建议在渤海湾、江苏、上海、杭州湾及广西北海以外的北部湾等地建场。总结：通过访问专家上述两个问题，说明我国是一个海洋资源极为丰富的总结：通过访问专家上述两个问题，说明我国是一个海洋资源极为丰富的国家，在离岸国家，在离岸 50km50km，20km20km 及近海水深及近海水深 5 5-25m25m 的海域有几亿千瓦的海风资源尚待的海域有几亿千瓦的海风资源尚待开发运用，根据沿海各地资源分布、气候等情况分析，我国可以在渤海湾、江开发运用，根据沿海各地资源分布、气候等情况分析，我国可以在渤海湾、江苏、上海、杭州湾及广西北海以外的北部湾等地先建立海上风电场试点。苏、上海、杭州湾及广西北海以外的北部湾等地先建立海上风电场试点。问题 2-2：虽然风能被认为是清洁能源，但是在风机运营工程中会产生噪声污染，请问噪声污染分为哪几类？产生的愿因分别是什么？噪声大体分三种：低频噪声流入的湍流噪声空气动力面自身的噪声。因素：低频噪声是由通过叶面的风速变化引起的。风机旋转时，叶片做周期运动，空气指点和叶片间有互相作用，冲击压力波以声速传播从而产生噪声。叶片与空气扰动产生的涡流并互相作用是空气流入时产生宽频噪声，也叫涡流噪声。空气动力面自身的噪声是由于空气动力自身产生的，即在稳态、无涡流扰动的情况下也会产生。问题 2-2：请您谈一下海上风机、风电场的建设对生态环境有哪些影响，例如对鸟类的影响？风机运营时，风轮转动对鸟类低飞起到驱赶和惊扰效应，这对候鸟和旅鸟影响较小，重要对留鸟产生影响。风力发电机的运营会对鸟类导致伤害，特别是夜间迁徙的候鸟。当鸟类撞击到塔架或者叶片上会死亡，其风力发电机的运营会对附近鸟类的栖息和繁殖产生影响。问题 2-1：随着人们对环境和生活质量规定的提高，视觉影响在实际规划和实行中也也许成为一种制约因素，请您谈一下风机对人们视觉景观有哪些影响呢?一般来说，随着风电场的增多，人们对很多风力发电机组的景观越来越厌倦，人们往往喜欢直线排列的风力发电机，而不喜欢矩阵网状排列的风力发电机。尚有一个常见问题是光影闪烁，假如太阳位于风力发电机组的叶片后面，当叶片旋转扫过居民的窗户时，会产生光影晃动，给居民带来一定影响。总结：通过访问专家上述三个问题，说明风力发电虽然对环境有诸多益处，总结：通过访问专家上述三个问题，说明风力发电虽然对环境有诸多益处，但也有局限性之处：噪声污染、伤害鸟类、影响视觉景观，同样对人类生活和但也有局限性之处：噪声污染、伤害鸟类、影响视觉景观，同样对人类生活和生态平衡导致一定影响。这些问题的存在，就规定风电公司在生产风电设备时，生态平衡导致一定影响。这些问题的存在，就规定风电公司在生产风电设备时，要提高技术水平，减少噪音；在建风电场时，要提高技术水平，减少噪音；在建风电场时，要进行基础和生态研究，最大限要进行基础和生态研究，最大限度上减少对环境的破坏和对人类生活的影响。度上减少对环境的破坏和对人类生活的影响。（4）公司人士见解公司人士见解 问题 3-2：面对风力发电机的噪音问题，请问贵公司采用什么措施来解决这一问题?金风科技重要通过合理设计加工齿轮箱、使用抗震的安全和耦合来限制结构产生的噪声；通过减少叶片的旋转速度提高叶片转子、加速器、发电机转子的动平衡精度，减小因不平衡产生的噪音，合理设计叶片的形状来减少空气动力噪音；还可以通过提供轴承、齿轮的良好润滑，以减小摩擦力，改变共振构建的固有频率和采用阻尼材料来减小风力发电机部件共振所产生的噪音。问题 3-3：海上风机对海洋生态环境导致影响，请问贵公司在建设风电场时会采用什么措施来保护生态稳定？在每个风力发电场建设之前都应当进行基础研究，从而拟定目前那些物种在此栖息地以及如何使用这片地方。风力发电场的选址应当避开已知的鸟类迁徙走廊和鸟类密集区域。对于稀有或者对环境变化很明感的物种栖息地，应当尽量避免风力发电机组和辅助设施的建筑，在建设过程中，应当对施工者的出入途径进行一些限制，避免对整个场址导致干扰。在选择机组型号时，应优先考虑大型的风力发电机组，尽量不要采用大量的小型风力发电机组，由于大型风力发电机组有较低的转速，比小型机组更容易被鸟类发现而避开；对风力发电机组应当进行合理的布局，从而有足够的空间让鸟类通过，且使它们的行动不会受到严重的干扰。问题 3-4：虽然风力发电机很少会发生危险，但是还要按照工程惯例设计对运营和维修人员采用必要措施，请问贵公司在风电场装机时会采用哪些措施？通向机舱的梯子要设立跌落保护设备，此外还要注意塔架顶部和机舱之间的线路，避免忽然偏航移动带来的危险。采用惯性滑轮等设备，使人员能过通过机舱地板上的出口到达机舱外面，并安全着陆，这个一般用来应对塔内失火情况。对于要在机舱外作业的情况，还要在机舱外设立工作人员安全带的固定装 （二）海上风电相关公司发展状况与技术成熟限度的调研（二）海上风电相关公司发展状况与技术成熟限度的调研 1 1、公司跨越式发展、公司跨越式发展 （1 1）资料汇总）资料汇总 随着国家海上风电特许权招标项目启动，首批项目规模庞大，各大电力公司和设备制造商摩拳擦掌，已经被定性为产能过剩的风电设备行业，正在准备迎来海上风电的又一高潮，开始从陆上到海上的第二次出征。海上风电场的建设可以用疯狂二字来形容，单上海就准备建 5 座海上风电场，海上风电呈现跨越式发展。（2 2）学生与风电论坛网民观点）学生与风电论坛网民观点 通过问题 1-3：从 2023 年开始，中国的风电总装机连续 5 年实现翻番，您觉得是什么因素促成中国风电如此迅猛的发展？(多选)A.国家政策大力支持 B.公司利润空间大 C.引进先进技术 D.行业间配合密切 E.其他 图表 7 促成中国风电机组装机容量翻番的因素 问题 1-4：随着着中国海上风电的迅猛发展，众多电力公司纷纷转投风电，你认为这一环境下中国海上风电的发展应当？A.继续加速发展，尽快赶上发达国家 B.快速发展，尽早实现国家目的 C.速度放缓，稳步发展同时全面整合风电公司 D.停止发展，全面规范风电行业 图表 8 中国海上风电的发展方向 问题 1-5：中国风电公司走出国门是一种必然趋势，您认为阻碍其发展的因素有哪些？（多选）A.技术差距 B.缺少长远战略规划 C.缺少风机设备认证的观念 D.自主创新能力 E.其他 图表 9 阻碍中国风电公司走出国门的因素 综合三个问题记录结果可得，学生及论坛网民将海上风电公司的迅猛发展综合三个问题记录结果可得，学生及论坛网民将海上风电公司的迅猛发展重要归因于国家政策的大力支持与风电公司在国家特惠补贴下可获得不菲的经重要归因于国家政策的大力支持与风电公司在国家特惠补贴下可获得不菲的经济利润，但却对公司海上风电技术与全行业的配合发展持担忧态度。在对个别济利润，但却对公司海上风电技术与全行业的配合发展持担忧态度。在对个别学生的采访过程中，我们感到他们普遍认为海上风电如同一个早产的婴儿，在学生的采访过程中，我们感到他们普遍认为海上风电如同一个早产的婴儿，在还没有发育完全的情况下就急忙面世，从第二个问题的记录结果就可看出还没有发育完全的情况下就急忙面世，从第二个问题的记录结果就可看出他们对海上风电这种非正常的突飞猛进感到忧虑，海上风电不应仅仅是一他们对海上风电这种非正常的突飞猛进感到忧虑，海上风电不应仅仅是一种爆发，公司应当着眼于海上风电长期稳定的发展。从第三个问题的记录种爆发，公司应当着眼于海上风电长期稳定的发展。从第三个问题的记录结果可以从另一个侧面阐释海上风电公司要想结果可以从另一个侧面阐释海上风电公司要想可连续应发展，首要应当在长期可连续应发展，首要应当在长期性战略规划与技术创新上苦下功夫，不能急功近利，因此中国海上风电要想打性战略规划与技术创新上苦下功夫，不能急功近利，因此中国海上风电要想打出国际品牌仍然任重而道远。出国际品牌仍然任重而道远。（3 3）专家意见）专家意见 针对关于海上风电公司的问题，专家回答并阐述了以下三点见解：世界风电发展中的中国元素：2023 年新增风电装机容量呈现出一大亮点，那就是从往年更多被传统欧美富国市场的垄断中突围，转战新兴发展中国家市场。2023 年超过一半的新增风电装机来自欧美之外的非传统市场，其中奉献最大的要数中国，几乎占到了全球新增装机容量的一半。至此，中国风力发电装机容量超越美国，成为全球风电装机容量最大的国家。现阶段中国风电公司发展的差异与局限性：一方面是中国风电装备的质量水平，涉及设备完好率、发电能力等尚有待提高，虽然 2023 年中国风电装机容量超过了美国，但是发电量只有 500 亿千瓦时，仍低于美国；另一方面并网容量与吊装容量的差别，与国际先进水平相比尚有较大差距，一般来讲国外先进水平未并网容量不会超过 10%，而中国一般高达 30%以上，影响了风电效率和效益水平的提高。海上风电项目特许权招标：进行首批特许权招标工作将有助于探索适合中国国情的海上风电之路，它对摸索海上风电发展初期合理电价，哺育完善的海上风电产业链，培养海上风电技术研发能力有积极促进作用。（4 4）公司人士见解）公司人士见解 在谈到中国海上风电发展问题上，李凯主管说到风电属于新兴产业，尚未实现独立发展，对政府的补贴依赖限度较高，属于高风险产业。一旦出现政策逆转，行业将受到不可避免的打击，中国海上风电设备制造很弱，并且要打入国外市场，不单需要过硬的质量，还必须拥有成功运营的经验；在谈到金风科技针对中国海上风电的投资时，李凯主管说到金风科技江苏大丰海上风电产业基地 坐落于江苏省大丰市经济开发区。项目总投资 3 亿元，占地面积 200 亩，所有建成后可年产 800-1000 台兆瓦级直驱永磁风电机组。目前投产的一期项目投资 1.05 亿元，占地面积 100 亩，可年产 300 台兆瓦级直驱永磁风电机组。随着后续项目的实行和周边配套产业及设施的发展，这里将最终形成融风电装备研发、制造及出口、海上风电服务、海上风电海洋工程以及海上风电人才培养为一体，国内一流、全球领先的大型综合海上风电产业基地。在谈到海上风电公司发展问题时，李凯主管说到金风科技是着眼于公司发展，通过政策支持，坚持技术创新，他谈到金风科技拥有着全球风电领域最先进的技术路线直驱永磁技术，该技术以发电效率高、运营成本低、可靠性能好以及并网性能优等综合优势，正日益被全球越来越多的客户所认可。2 2、风电公司之间的竞争、风电公司之间的竞争 （1 1）“中国海上风电蛋糕”之争：）“中国海上风电蛋糕”之争：我国风电开发是以属地划界、分片开发，地方政府对风能资源拥有很大的支配权。在沿海风电开发高潮迭起，优质风能资源供不应求的情况下，一场以优质风场供应换风电设备制造产业的政企博弈，正在沿海各省市上演。小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头以华锐风电、金风科技为代表的国内风电设备制造商，以及维斯塔斯、西门子等海外龙头，早已开始跑马圈海，相继屯下重兵抢夺中国海上风电先机。本土公司的海上风机接连下线，外资品牌挟技术与经验重磅出击面对这块香气扑鼻的蛋糕，闻风而动的各方无不是如火如荼，志在必得。国外企业pk国内企业以华锐风电、金风科技等国内风电巨头为代表以维斯塔斯、西门子等海外龙头企业为代表中国海上风电 图表 10 华锐风电：华锐风电是中国第一、全球第三的风电装备公司。华锐风电科技股份有限公司副总裁陶刚认为，目前制约全球海上风电产业发展的关键因素是大容量、可靠性的海上风电机组的技术研发和规模化生产。而华锐风电从 2023 年起，就开始了3兆瓦和5兆瓦海上和潮间带风电机组的研制，华锐风电早有准备。优势：华锐风电早已做了准备，且是全球知名的风电装备制造公司，在技术上是比较领先的。金风科技：金风科技代表着海上风电的未来，金风科技和华锐风电分别是国内风电领域直趋机型和双馈机型的代表，而直趋和双馈两种风电技术一直在国内风电行业发展过程中争论不休，正是技术的不同，导致市场更为看好金风科技在海上风电的市场占有率。虽然上述两个海上风电示范项目的技术均采用双馈机型，但这并不代表双馈机型对直趋机型有相对优势。优势：金风科技代表着海上风电的未来，而华锐风电的技术在陆上具有优越感，相比金风科技，在海上风电竞技中堪忧，甚至在未来大功率机组竞争中也将处在劣势。湘电风能：通过买入总部位于荷兰乌特勒支的离岸风机制造商 Darwind 资产，直接获得了 5 兆瓦直驱风机的技术以及 2 兆瓦的风机生产线。一直强调自主研发的上海电气风电设备有限公司虽然与东海大桥一期失之交臂，却对二期项目志在必得。负责人反映，当初鉴于对自身技术的考虑，放弃了东海大桥一期项目，但通过最近三四年的发展，湘电已完全具有能力，很多公司都在买图纸、买设计，湘电则坚定地走自主研发的技术路线。眼下看来他们似乎慢了一些，但循序渐进、稳扎稳打的策略会让他们走得更远。优势：坚持走自主研发路线，稳扎稳打，相信通过不懈的努力进入海上风电前列也是早晚的事情。（2 2）学生与论坛网民观点：）学生与论坛网民观点：问题 1-6：2023 年我国国家特许权招标中，金风 1.5 兆瓦风电机组报出了3850 元/千瓦的最低价，华锐 1.5 兆瓦机组报价为 3983 元/千瓦，您认为是什么因素导致国内风机价格走低？（多选）A.国外价格压迫 B.国内风电公司竞争剧烈 C.风电产能过剩 D.整机的规模化生产 E.招投标过程中报价不合理 F.其他 图表 11 导致中国风电电价连续走低的因素 通过记录结果可得，人们普遍认为国内风机价格的走低，重要来源于国内通过记录结果可得，人们普遍认为国内风机价格的走低，重要来源于国内风电公司剧烈的竞争。从而可以看出风电公司的竞争式发展已经具有社会效益。风电公司剧烈的竞争。从而可以看出风电公司的竞争式发展已经具有社会效益。但同时，过剧烈的竞争与高产能式的发展同时也导致风电产能的过剩，这种无但同时，过剧烈的竞争与高产能式的发展同时也导致风电产能的过剩，这种无视市场规律的发展既导致资源的浪费，同时也推动了风机价格的走低。视市场规律的发展既导致资源的浪费，同时也推动了风机价格的走低。（3 3）专家访谈：）专家访谈：对风电公司剧烈的竞争方面，专家认为国内海上风电还处在起步阶段，竞争格局尚未形成，及早抢占市场，打响品牌，对我国风电公司海上风电的长远发展有深远影响；在谈到对外竞争，专家认为世界海上风电在未来的 2023 里将会迅速发展，特别是欧洲，海上风电已获得欧盟及欧洲各国政府的大力支持，因此，海上风电的国际市场空间十分广阔。风电公司应加大开拓国际市场的步伐，组建高水平专业营销团队，先入为主，占领先机，并不断提高风电整机及配套设备在国际市场上的知名度和认可度。通过联合研发生产，收购并购等方式，积极进军国际市场；着眼于中国海上风电发展现状，专家认为海上风电的良好发展前景促使圈海运动愈演愈烈，在机遇与挑战并存的情况下，风电公司应充足运用自身优势，积极寻求与国内电力公司合作，形成战略联盟，共同开发海上风电项目。由于海上发电同样面临着最终并网发电的问题，加强与电力集团的合作，解决风电入网的各种技术问题，消除后顾之忧。（4 4）专访金风科技公司：）专访金风科技公司：在谈到公司竞争，程成指出金风的竞争优势在于金风科技的海上风电规划将完全围绕江苏省大丰市展开，大丰市位于华东沿海，国家及省级风电建设规划明确，海上风资源丰富，陆地及海上交通发达，电网发达，周边配套设施完善，经济开发区容易形成产业集群，劳动力成本较低；在谈到公司面对竞争选择战略构想时，程成具体谈到金风科技的海上风电以最大化减少客户海上风电开发风险为核心的三步走、四大基地战略。一方面是三步走，分别是近期（2023-2023 年）完毕一期项目建设，满足大丰市周边风电机组需要，并在本地成立分公司和子公司，筹划海上风电港口大丰港；中期（2023-2023 年）完毕二期项目建设，用于满足潮间带、近海的生产需要，成立海上风电工程研究中心，促进供应链在本地的发展，完毕服务基地建设。远期（2023-2023）完毕三期项目建设，达成 300 万千瓦生产能力，并批量化的出口风电机组；同时着力建设四大基地，分别是海上风电装备制造基地海上风电装备制造基地：从 2023 年至 2023年的三期工程，以年产 100 万千瓦的速度逐年递增，在 2023 年达成年产 300 万千瓦的制造能力。海上风电综合服务基地海上风电综合服务基地：近中远期的研发目的分别是 3 兆瓦、6 兆瓦、10 兆瓦级。依托国家风力发电工程技术研究中心，成立大丰海上风电工程研究中心。整合新疆、北京、德国三大研发中心和国内院校及科研机构资源，从事海上风机及关键零部件研发。建立立足大丰覆盖华东面向全球的海上风电综合服务基地。风电整机出口基地风电整机出口基地：以江苏省大丰港为窗口，出口目的地重要为美国、欧洲和澳大利亚，2023 年将实现出口 150 万千瓦以上的目的。海上风电人海上风电人才培养基地才培养基地：计划三年内培养一支超过 200 人的海上风电专业服务团队，建立大丰市周边机组常年所需的海上风电备件中心，成为海上风电 一站式 服务中心。每年培养百名风电专业人才，与江苏省内高校及职业技术学院联合开办风电教育专业，海上风电产业发展培养各类专业技术人才。金风将提供：教材及案例、师资培训和学生实习乃至就业机会。程成介绍了金风的海上风电发展规划：金风科技的海上风电战略围绕大丰市展开，2023 年将下线 3 兆瓦机组，2023 年-2023 年下线 6 兆瓦机组，并且争取在这期间出口达成 150 万千瓦以上，2023 年-2023 年金风科技将下线 10 兆瓦机组。李凯主管谈到公司的竞争如同 军备竞赛，由于海上风电场基础成本所占比重大，为分摊基础成本，就规定单机容量相对陆上机组容量更大。由于市场招标价格是不涉及塔筒价格，塔筒越多，其成本及额外成本也会越高，这奠定了风机大功率化的基础。（5 5）政策导向：）政策导向：由于中国东部沿海地区与欧洲的英国、丹麦等海上风电发展迅速的国家的地理和自然条件比较相似，经济发达，电网容量大，但常规能源匮乏，一次能源重要依赖外省输入或进口，中国也制定了海上风电未来发展的基本思绪。未来将重要依托三北、东部沿海和海上风能资源丰富区，按照建设大基地、融入大电网 的大规模开发方式进行风电厂的规划和建设，海上风电开发必然会形成新一轮热潮。3 3、海上风电机组技术状况、海上风电机组技术状况 （1 1）技术在腾飞，问题也不少）技术在腾飞，问题也不少 目前，海上风电机组基本上是根据海上风况和运营工况，对陆地机型进行改造，其结构也是由叶片、机舱、塔架和基础组成。海上风电机组的设计强调可靠性，注重提高风机的运用率、减少维修率。当今，海上风电机组呈现大型化的趋势，国外重要风机制造商生产的海上风电机组重要集中在 25MW，风叶直径在 72126m。海上和陆上风电机组的重要差别在于基础。为了承受海上的强风载荷、海水腐蚀和波浪冲击等，海上风电机组的基础远比陆上的结构复杂、技术难度高、建设成本高。（2）专业学生观点 问题 1-7：您认为目前中国海上风电碰到的技术发展瓶颈有哪些？A.风电并网问题 B.整机厂商产能过剩 C.设备可靠性局限性 D.风电场的运营管理水平不高 E.工程建设面临多重风险 F.风机价格高、设计经验少 G.海洋上各种环境变化的影响 H.其他 记录结果表白海上风机技术发展瓶颈来源于多方面，最显著的一点是风机记录结果表白海上风机技术发展瓶颈来源于多方面，最显著的一点是风机下海产生的不适应，而国内技术仍处在发展阶段，尚不成熟。下海产生的不适应，而国内技术仍处在发展阶段，尚不成熟。（3 3）专家意见）专家意见 就目前海上风机技术领域，专家谈到海上风机存在着比较明显的优势，但跟陆上风机相比，海上风机也面临着技术难点。这要从设计、施工安装和运营维护过程三个方面去考虑。从设计来说，陆上风机没有诸如海洋上各种环境变化的影响，像频繁的台风、闪电、盐雾等，这些自然环境就会产生比如对防腐蚀的规定。尚有就是普通人都会关心的问题如何固定住巨型的风机?对于风轮直径长达100 多米的大风车，如何解决这个陆上风机所不存在的问题。当然，也要考虑到海底输配电系统的建造比陆上拉电网难得多，维修也更复杂。这些困难都阻碍了海上风机大规模稳定运营的进程。同时，他提出了技术发展中的一些问题：风机价格高、设计经验少：虽然各大风电机组制造商竞相研发海上风机，但真正可以批量生产的厂商却很少，短期内存在供小于求的情况，开发商压价的余地不大。在风机技术上，国内风机厂家采用部分系统臃余设计的原则，以提高海上风力发电机组的可靠性和可运用率，但同时有也许增长设备造价。两下相加，设备的成本还处在较高水平；工程建设面临多重风险：从目前掌握的测风数据看，我国沿海地区全年50 米高风速8m/s 风速的时间占 40%，10m/s 风速的时间占 20%，可见大风对海上施工有一定的影响。风电场运营维护风险；上网风险：到达维修点的难易限度重要由天气、海况、距离及交通工具决定。海上风电场距离远，一般离岸 1050 公里。除了风机的质量、系统可靠性规定高以外，必要的维护是必不可少的。目前在国外，海上风电场检修用的交通工具有维修船和直升机。而这两种交通工具受天气、海况影响很大。从风机可运用率角度看，就陆地风机而言，海上风电机组对可靠性规定更高，从目前了解到的情况，海上风电机组可运用率普遍较低。最后专家提出海上风电的发展速度虽然不久，但存在的问题也不少，我国海上风电的科学研究和技术开发不够，技术储备局限性，缺少实际项目运营经验，这些都需要在实践中认真地加以解决 （4 4）公司专访）公司专访 从海上风电技术问题上，程成谈到三个难题：难题一：北怕浮冰南怕台风：假如在我国北方建立海上风电场，那么每年冬季海面上的浮冰将会是风机安全的最大威胁。而在我国南方，台风又成为了风电场安全的第一杀手。难题二：功能区划因海制宜:由于风能发电在我国兴起也是最近一些年的事，我国最适于建设海上风电的部分基本上都早已开展了渔场养殖。其实，假如各方可以协调好，不妨在渔场中架起风机，这样就可以两全其美了。难题三：国产风机差强人意:我国的风机技术与世界先进水平尚有相称的差距。并且，海上风机对防腐蚀等规定比陆上风机更为严格，一点瑕疵都将导致机组的停转。由此可见，我国大型海上风机制造在技术上的落后，将会使大型海上风机的供应成为我国海上风电发展的重要制约因素。因此，加快大型海上风机的开发研制已是我国发展海上风电的当务之急；在具体谈到一些技术问题，从抗台风的技术上来说，李凯主管表达：金风科技重要采用两个措施：结构件、叶片、塔架等根据现场历史资料进行加强解决；从控制策略的角度考虑，一方面直驱机组在停机时处在自由状态，这对机组的载荷比较有利，大部分部件的载荷比叶轮锁定状态可以减少 10%-20%；此外，台风来临时，从控制上也会进行偏航解决，使最重要的部件载荷最小；谈到技术风险，李凯主管说到：海上风电的开发有很多风险因素在里面，整机厂商做海上风电一定要有丰富的陆上风电经验。海上风电对设备可靠性规定非常高，由于海上施工的成本比陆上高得多，维修一次就也许使得整个项目的投资回报打水漂。而机组设备的高可靠性是需要成熟的研发和不断实验来实现的。金风科技力求为客户打造产品生命周期内所耗成本最低的风电机组，成为风电领域的长跑冠军；谈到技术创新，程成说到为更好地适应市场需求和进一步减少海上风机基础成本，前不久，金风科技做出决定，将已在研制中的 5.0MW 直驱永磁机组研制容量升级至 6.0MW。据悉，2023 年金风科技将完毕 6.0MW 永磁直驱风力发