作者：Ana?s Marechal

編輯：Meister Xia

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• 根據法國輸電網公司的預估，2050年離岸風能裝機容量或可達22-62吉瓦，且隨著上世紀八十年代建設的第二代核電基礎設施的退役，法國核電發電量將從當前的60吉瓦下降至16吉瓦。

• 國際能源署估算顯示，現有待開發的離岸風力發電資源高達每年42萬太瓦時，比2040年的全球預期用電量高11倍。

• 由于其優勢多多，離岸風能行業蓬勃發展。全球的裝機容量已從2010年的3吉瓦增加到2018年的23吉瓦。2018年，歐洲離岸風能裝機容量占世界總裝機容量的80%，遙遙領先。（編者：2021年中國已超越英國，成為全球海上風電裝機容量最大的國家，參考：我國海上風電裝機容量超過英國躍居全球第一）

• 2019年敦刻爾克風電站的競標結果反映了離岸風能成本的加速下跌：中標的企業可將每兆瓦的電價降至€44。相比之下，陸上風能的電價約為€65，陸上太陽能約為€40-70。（編者：海上風電的下降趨勢在繼續，2021年下降13%，自2010-2021年，陸上風電成本下降了68%，海上風電下降了60%。參考：IRENA《2021年可再生能源發電成本》，三分之二可再生能源成本低于最廉價煤電）

在2015年通過的《巴黎協定》中，國際社會制定了明確的氣候行動目標：爭取在21世紀中葉實現碳中和。能源轉型目標的實現，離不開可再生能源的大規模部署，其中最有潛力的便是離岸風能。所有的預測數據都顯示，盡管離岸風能發電當前僅占全球總發電量的0.3%，但未來必然會有重大飛躍。法國輸電網公司將離岸風能稱為“最有潛力的長期低碳發電模式[1]。”在離岸風能發展中，英國是佼佼者，裝機容量高達10.4吉瓦 （且另有14吉瓦的陸上風能發電），并規劃2030年實現40吉瓦[2]。法國當前沒有投入運營的離岸風電站，不過根據法國輸電網公司的預估，2050年離岸裝機容量或可達22-62吉瓦，且隨著上世紀八十年代建設的第二代核電基礎設施的退役，核電發電量將從當前的60吉瓦下降至24吉瓦甚至16吉瓦，具體數字取決于核電在未來法國能源結構中仍需保存的比例。（編者：參考：法國首個商業海上風電場完成全部機組安裝）

離岸風能潛力巨大

固定式風力發電機可安裝在最深不超過50米的海域，而漂浮式則不受深度限制。據法國石油研究院新能源部工程師Daniel Averbuch 介紹：“出于經濟效益的考慮，風力發電機最適合安裝在年均風速高于8m/s的地區。較容易滿足的風速要求、寬裕的深度限制，使得風力發電經濟潛能顯著?！备鶕H能源署的估算[3]，現有待開發的離岸風力發電資源高達每年42萬太瓦時，比2040年的全球預期用電量高11倍。

“當前，風力發電單個機組的功率為10兆瓦，行業正爭取2030年提升至15兆瓦以上。相比之下，陸上風力發電機由于尺寸受景觀因素限制，單機組功率僅有3兆瓦。”離岸風力發電的另一優勢在于負載系數高。負載系數，指發電機實際輸出功率與額定功率之比。依靠太陽能、風能等間歇式可再生能源發電，常出現負載系數低的問題。

然而，離岸風力發電機的負載系數在所有類別的發電設施中排名第二，最新的風電站負載系數可達40%-50%。相比之下，法國的陸上風力發電站僅有25%，太陽能發電站只有14%[4]。蘇格蘭的Hywind風電站年均57%的負載系數打破了現有記錄[5]。“這既是因為海風速度高、更穩定，也因為離岸風力發電機有更優的設計?！北槐焙！⒉_地海、比斯開灣、愛爾蘭海、挪威海環繞的歐洲有著得天獨厚的優勢，有望實現45%-65%的離岸發電負載系數。中國、日本只能有35%-45%，美國也不過40%-55%。

較高的發電穩定性，使得離岸風能成為改善能源結構的優選。此外，離岸風能還能與其他類型的可再生能源相輔相成，在歐洲、中國、美國的冬季可發揮重要作用，填補太陽能發電的缺口。

相關技術逐漸成熟

由于其優勢多多，離岸風能的應用越來越廣泛。全球的裝機容量已從2010年的3吉瓦增加到2018年的23吉瓦，增長速度僅次于太陽能發電。2018年，歐洲占世界總裝機容量的80%，遙遙領先，而英國則是歐洲的領軍國。不過，2030年中國的裝機容量可由5吉瓦升至36吉瓦，實現趕超。根據法國環境能源署的估算，離岸風能到2030年會實現每年9.24億歐元的附加值，并每年直接創造1.13萬個工作崗位。

多年來，離岸風能因成本高昂，發展停滯不前。在法國，其平均發電成本為€100/兆瓦時，而水力發電為€79–149/兆瓦時、陸上風電站為€50–70/兆瓦時、陸上太陽能發電站為€45–81/兆瓦時、核電站為€43.8–64.8/兆瓦時（因存在多種計算方法，故結果有差異）。不過，2019年敦刻爾克風電站的競標結果反映了成本的明顯下跌[6]：中標的企業可將每兆瓦的電價降至€44[7]，到2030年甚至還能低至€25–30/兆瓦時。Daniel Averbuch認為，下跌的原因是離岸風能產業逐漸走向成熟，銀行借貸成本下降，且新型離岸風能渦輪機尺寸增大，風電站能用更少的發電機產生更多的電能，從而節省投資和維護成本。

關鍵挑戰有待克服

推廣離岸風能之路，絕不會是一帆風順，仍有許多關鍵挑戰有待克服。Averbuch指出：“離岸風能發電量較大，且往往在地理上比較集中，需要高效的輸電網絡與之匹配，及時地將產生的大量電能向外輸送。這一特點有別于較為分散的陸上風能或太陽能發電?！?制造風電機組所需的原材料也是個關鍵問題。“對于能源轉型所需的關鍵金屬和稀土元素，法國石油和新能源研究所[8]和一些其他機構正在研究潛在供應來源。但風力發電機中的永磁鐵僅占全球稀土資源市場的一小部分?！?/span>

此外，漂浮式風力發電（安裝在水深超過50米的海域）存在較多不確定性。在對未來風能發電量的預判中，有70%取決于漂浮式風力發電的增長。相關技術尚不成熟，且現暫無漂浮式風力發電站實現市場化運營。但未來即使不新建漂浮式發電站，離岸風能事業也不會陷入絕境。根據固定式離岸風能發電的發展趨勢，完全可以在2040年超額滿足全球電力需求。

Ana?s Marechal