1、-1-南方区域海上风电发展趋势与展望毕亚雄中国南方电网有限责任公司董事、党组副书记2020年12月5日北京2020中国海上风电工程技术大会-2-1海上风电发展必要性及发展前景2海上风电降本的趋势、影响及对策3南方电网在海上风电方面开展的工作4应对措施及建议目录Contents-3-一、海上风电发展必要性及发展前景一、海上风电发展必要性及发展前景（一） 全球海上风电持续发展截至2019年底，全球海上风电累计装机2900万千瓦。全球有17个国家布局了海上风电场，欧洲装机占全球比例76%，其中，英国(994.5万千瓦)、德国(744.5万千瓦)处于全球领先地位；中国装机占比20%，全球第三。（二）全
2、国海上风电快速发展2019年，全国海上风电累计装机达到593万千瓦。江苏规模最大，约423万千瓦，占全国比例达71.3%，主要分布在盐城和南通海域。广东投产4座，装机容量23.6万千瓦。图1 全球海上风电累计装机容量及占比487248801.7%1.9%2.2%2.4%2.8%3.0%3.5%3.9%4.5%0.0%0.5%1.0%1.5%2.0%2.5%3.0%3.5%4.0%4.5%5.0%05000000025000300003500020001720182
3、019海上风电装机容量/MW海上风电占风电总装机比例4506700395059300.6%0.7%0.8%1.1%1.7%2.1%2.8%0.0%0.5%1.0%1.5%2.0%2.5%3.0%004000500060007000200019海上风电装机容量/MW海上风电占风电总装机比例图2 全国海上风电累计装机容量及占比-4-数据来源：GWEC其他日本印度韩国美国中国欧盟全球海上风电规划装机容量 未来二十年，全球海上风电规划装机增长率每年13； 到2030年，全球规划新增装机约200GW； 到2040年，
4、在政策支持、降本技术发展下，预测海上风电装机将增加到约560GW。全球各国海上风电规划装机容量 根据规划，海上风电增长集中在六个地区：欧盟、中、美、韩、日、印； 到2040年，欧盟和中国将在全球海上风电市场中占据70； 美、韩、印、日装机容量将大幅增长，占据全球风能市场1/4。050002040STEPSSDS数据来源：GWEC STEPS：已经承诺的政策SDS：可持续发展所需政策GW实际值一、海上风电发展必要性及发展前景一、海上风电发展必要性及发展前景（三） 未来全球海上风电仍将保持快速发展趋势-5-（四）海上风电发展必要性1.是加快推动东南沿海能源转型，深入贯彻“四个
5、革命、一个合作”能源安全新战略，兑现向国际社会的承诺和实现“碳达峰”和“碳中和”新目标的重要举措。2.是改善环境质量，促进节能环保、可持续和高质量发展的需要。3.推动关键共性技术、前沿引领技术、现代工程技术、颠覆性技术创新，从而培育新的优势产业。4.调整产业结构、经济结构和发展战略，带动相关的一系列产业协同发展。一、海上风电发展必要性及发展前景一、海上风电发展必要性及发展前景原材料生产、零部件制造 钢材、碳纤维材料、稀土等。 风机叶片、齿轮箱、发电机、轴承、电控系统等。整机制造 直驱、半直驱风机制造 明阳智能、上海电气、金风科技、东方电气等。风电场运营 风电场运营商。 三峡、中广核、华能、华电
6、、国电投等。-6-（五）海上风电发展前景开发潜力巨大。我国海岸线长约一万八千多千米，岛屿六千多个。我国近海100米高度层525米水深区风能资源技术开发量约为2 亿千瓦，550米水深区约为5亿千瓦。其中广东近海海域风能资源理论总储量可达1亿千瓦。海上风电距离用电负荷近。中国沿海的广东、山东、江苏、上海、浙江、福建都是经济大省，电力消耗大，并且电网结构坚强。对海上风电具有较大的消纳空间。综上，海上风电具有资源丰富、发电利用小时数相对较高的特点，是沿海地区可再生能源中最具规模化发展潜力的领域。一、海上风电发展必要性及发展前景一、海上风电发展必要性及发展前景-7-外罗场址400MW新寮场址200MW徐
7、闻场址600MW沙扒场址2300MW南鹏岛场址700MW阳江深水场址15000MW阳江深水场址22000MW桂山场址200MW金湾场址300MW后湖场址500MW港口场址1000MW甲子场址900MW神泉场址750MW靖海场址150MW粤东深水12300MW粤东深水场址214200MW粤东深水场址37500MW粤东深水场址45400MW粤东深水场址56600MW粤东深水场址614000MW洋东场址250MW勒门场址700MW海门场址900MW近海浅水场区：985万千瓦近海深水区：5700万千瓦其中省管海域700万千瓦（阳江）国管海域5000万千瓦新摸查（新增）：1560万千瓦其中浅水区：680
8、万千瓦（汕尾、湛江）深水区：880万千瓦（阳江、江门），均属省管海域广东省海上风电发展规划（2017-2030年）规划海上风电场址23个，规划总装机容量6685万千瓦。近期，广东省经进一步摸查，预计还可规划新增约1560万千瓦海上风电。一、海上风电发展必要性及发展前景一、海上风电发展必要性及发展前景（六）南方五省区海上风电发展规划-广东-8-（六）南方五省区海上风电发展规划-其他四省广西区：已向国家能源上报规划建议“十四五”期间规划建设海上风电1000万千瓦（投产和开工均为500万千瓦），相关企业正在开展测风等工作。海南省：资源丰富，但暂无海上风电发展规划和意愿。一、海上风电发展必要性及发展前
9、景一、海上风电发展必要性及发展前景-9-1海上风电发展必要性及发展前景2海上风电降本的趋势、影响及对策3南方电网在海上风电方面开展的工作4应对措施及建议目录Contents-10-二、二、海上风电降本的趋势、影响及对策海上风电降本的趋势、影响及对策（一）海上风电面临的降本压力受2019年“5.24”风电电价新政影响，大批海上风电项目建设提速，并集中计划在2021年底前并网，较原规划投产时间整体提前了2-3年，电源业主抢装并网时间与电网标准建设周期难以匹配。海上风电发展前景广阔，但从政策趋势来看，“平价上网”是方向，“抢装” 并非长久之计。随着未来新核准的海上风电逐步退补，海上风电只有降本增效，
10、具备与传统燃煤标杆电网相应的价格竞争力，才可实现产业的健康持续发展。海上风电电价政策情况关于调整光伏发电陆上风电标杆上网电价的通知（发改价格20162729号）近海风电项目标杆上网电价：0 0. .8585元元/kWh/kWh。关于2018年度风电建设管理有关要求的通知（国能发新能201847号）2019年及以后新增核准的海上风电采用竞价上网竞价上网方式。关于积极推进风电、光伏发电无补贴平价上网有关工作的通知（发改能源201919号）积极推进海上风电平价上网平价上网。关于完善风电上网电价政策的通知（发改价格2019882号）2019年新核准近海风电指导价调整为0 0. .8 8元元/kWh/k
11、Wh，2020年调整为0 0. .7575元元/kWh/kWh。如何保证收益率和海上风电产业的良性循环发展？海上风电降本是关键，其核心是突破关键技术！-11-二、二、海上风电降本的趋势、影响及对策海上风电降本的趋势、影响及对策 2020年9月，广东省发改委印发广东省培育新能源战略性新兴产业集群行动计划（20212025年），提出充分利用海上风能资源丰富的优势，加快海上风电规模化开发争取2025年前海上风电项目实现平价上网。（一）海上风电面临的降本压力-12- 根据国际可再生能源署(IRENA) 发布的2019年可再生能源发电成本（Renewable power generation costs
12、 in 2019），从全球17000 个项目中收集的数据显示，2019 年陆上风电和海上风电的平准化度电成本分别降至 0.053 和 0.115美元/千瓦时，较2010年下降了39%和29%。（二）海上风电降本趋势显著光伏光热海风陆风二、二、海上风电降本的趋势、影响及对策海上风电降本的趋势、影响及对策-13- 过去十年海上风电降本的主要驱动因素： 机组成本：2010-2019 年，海上风电的装机成本下降了 18%。 利用效率：海上风电的容量系数在过去十年间增大了近五分之一（从 2010 年的 36.8% 增至2019 年的43.5%）。 运维成本：由于风机容量效益的提高以及海上风电场数量增多而
13、带来的成本协同效益，运营和维护成本也相应地下降。（二）海上风电降本趋势显著二、二、海上风电降本的趋势、影响及对策海上风电降本的趋势、影响及对策装机成本容量系数-14-二、二、海上风电降本的趋势、影响及对策海上风电降本的趋势、影响及对策 根据全球海上风电竞拍结果，预测2023年海上风电的度电成本将降至 0.082 美元/千瓦时，较2019 年下降 29%，接近新建化石燃料发电成本范围的下限。（二）海上风电降本趋势显著新建化石燃料发电成本区间光伏光热陆风海风-15-（三）促进海上风电降本，首先要科学规划与优化设计降本机制 科学开展海上风电开发、建设和并网的总体规划，促进资源集约化利用。覆盖海上风电
14、场从初勘到详勘至设计优化的全过程，包括基础型式与机型选择、海上风电场规模与汇集接入系统的集约优化等技术环节。 国内外风电发展经验证明，优化海上风电开发利用的总体规划，推动以“海上升压站/换流站”为划界的投资运营模式，实现发电侧和电网侧的产权划分和资源整合，发挥各自专业化优势，实现边际效益的最大化，是最直接和有效的降本措施。二、二、海上风电降本的趋势、影响及对策海上风电降本的趋势、影响及对策建议发电侧-电网侧投资运营界面划分示意-16- 目前广东省海上风电典型造价约为17600元/kW； 风机本体及塔筒、桩基础、海缆环节占初始投资的45%、27%和19%； 运维成本、贷款利息成本、税收成本占运营
15、成本的48%、30%和22%。海上风电场建设环节成本构成海上风电场运营环节成本构成二、二、海上风电降本的趋势、影响及对策海上风电降本的趋势、影响及对策（四）技术突破、智慧运维是降低海上风电度电成本的关键核心-17-（四）技术突破、智慧运维是降低海上风电度电成本的关键核心 通过风机及塔筒制造成本、桩基础建设成本、运维成本等关键环节的降本，促进海上风电全生命周期成本的下降。海上风电各核心降本技术降本贡献示意图二、二、海上风电降本的趋势、影响及对策海上风电降本的趋势、影响及对策来自：GE发布的2025中国风电度电成本白皮书-18-2015年，中国政府在中美元首应对气候变化联合声明以及巴黎气候大会上承
16、诺：“计划于2017年启动全国碳排放交易体系”。2017年12月，全国碳排放权交易市场正式启动。海上风电作为零排放的清洁能源，应积极探索参与碳交易市场的模式和机制，争取获得相应的碳减排收益，以促进降本增效。二、二、海上风电降本的趋势、影响及对策海上风电降本的趋势、影响及对策（五）积极探索海上风电参与碳交易市场的模式和机制-19-积极探索海洋牧场与海上风电融合发展。海上风电具备发展养殖业的基础，可为海上风电场带来附加价值，也可促进社会就业稳定。未来应积极探索海洋牧场与海上风电融合发展试验，将海上风电底座“鱼礁化”，通过比对试验，验证海上风电对海洋牧场生物行为和生物多样性的影响，以及两者兼顾发展的
17、可能性。促进海上风电、波浪能等多类型能源互补利用。在海上风电附近安装波浪能发电机组，既可实现多类型能源的互补利用，也可以抵消风电平台波浪前进方向的能量，提高了运维船登靠时的安全系数。二、二、海上风电降本的趋势、影响及对策海上风电降本的趋势、影响及对策（六）积极拓展海上风电附带产业及多能协调发展，促进产业链良性循环-20-1海上风电发展必要性及发展前景2海上风电降本的趋势、影响及对策3南方电网在海上风电方面开展的工作4应对措施及建议目录Contents-21- 在珠海横琴建设新能源研究中心，开展新能源并网关键技术及前瞻技术攻关； 在珠海三角岛建设海上“风电+储能”并网研究实验室，开展风机并网测试
18、。海上“风电+储能”并网研究实验室新能源研究中心试验监测试点应用远程监控打造粤港澳大湾区新能源国际创新中心与国家重点实验室试验系统主站AGC/AVC主站调度主站稳控主站试验系统厂站AGC/AVC子站稳控子站稳控AGCAVC待测设备桂山海上风电场实景化海上风电场测试研究系统图例电力流信号流反馈参数反馈参数指令反馈反馈指令指令反馈运行参数厂站监控系统海上风机3110kV升压站电网实际运行海上风电场及电网风电场厂站系统调度主站35kV小母线海上风机2海上风机1海上风机(大容量)风机SCADA系统(切换)风机SCADA系统(切换)风机SCADA系统(切换)风机SCADA系统(切换)三角岛测试机位广东省
19、“1+N”统一海上风电试验场数据应用开发中心电力电子研究中心建模仿真中心.三、南方电网在海上风电方面开展的工作三、南方电网在海上风电方面开展的工作（一）科研与工程应用方面-22-2018年，国家发改委发布国家产业创新中心建设工作指引（试行），提出采取企业主导、院校协作、多元投资、军民融合、成果分享的新模式，在战略性领域建立若干国家产业创新中心。2019年7月，在阳江市政府邀请下，南网科研院、三峡新能源、东方电缆三家公司为共同推进阳江海上风电发展，在阳江全球海上风电峰会上签订战略合作协议。2020年初，阳江市为进一步加快阳江深水远海海上风电资源建设开发，邀请南网科研院、三峡新能源等五家公司，共同
20、研究申报“柔性直流输电智能系统装备国家产业创新中心（暂定名）”，拟通过整合、集聚行业优势资源，联合开展海上风电柔性直流输电领域“卡脖子”技术研发攻关，谋划海上风电电价补贴、科研经费等政策支持。2020年4月，阳江市政府就此事向广东省政府进行了专题汇报，省政府主要领导做出重要批示。2020年6月，南网科研院作为公司代表在阳江市招商推介大会上签署战略合作框架协议。三三、南方电网在海上风电方面开展的工作、南方电网在海上风电方面开展的工作 与阳江市政府合作，积极推动“柔性直流输电智能系统装备国家产业创新中心“筹备工作。（一）科研与工程应用方面-23- 投资建设南方电网区域首个海上风电场-珠海桂山海上风
21、电场，有力扶持和带动了广东省海上风电产业发展； 采用“商业运行+科研实验基地”的模式。桂山海上风电场项目场址示意图珠海桂山海上风电场位置广东省珠海市万山海域一期并网时间2018年，已并网93MW离岸距离约20km场址面积约33km2总规划容量200MW场址水深711m基础型式导管架、单桩、筒型基础成功抵御台风情况2017年：天鸽、帕卡、玛娃2018年：艾云尼、山竹2019年：剑鱼2020年：海高斯三三、南方电网在海上风电方面开展的工作、南方电网在海上风电方面开展的工作（一）科研与工程应用方面-24- 累计投入科研经费近1.5亿元。 策划和实施多个国家级和省部级重大项目： 加强海上风电功率预测技
22、术研发，提高预测准确性。 加强海上风电接入系统备用优化与灵活调节技术研究和应用。“远海岸风电送出关键技术及装备研究”“远海岸风电送出关键技术及装备研究”“基于新型拓扑的海上风电直流送出关键技术研究”“基于新型拓扑的海上风电直流送出关键技术研究”“粤港澳大湾区智慧电力柔性互联关键技术研究”粤港澳大湾区智慧电力柔性互联关键技术研究”“大规模海上风电与天然气发电融合多能互补关键技术“大规模海上风电与天然气发电融合多能互补关键技术的研发”的研发”“10MW10MW及以上海上风力发电机组主控装置研发及以上海上风力发电机组主控装置研发” 三三、南方电网在海上风电方面开展的工作、南方电网在海上风电方面开展的
23、工作（一）科研与工程应用方面-25-出台了南方电网公司服务和融入海上风电发展实施方案等系列政策，积极融入海上风电发展。 1：新成立广东电网海上风电服务分公司； 2：做好海上风电输电和配套电网规划建设； 3：加强海上风电对购电成本影响研究及建议； 4：做好海上风电调度运行和并网消纳； 5：研究构建海上风电技术标准体系； 6：加强海上风电科技攻关和技术储备； 7：统筹协同内部资源，形成市场拓展合力； 8：提升工程设计施工业务专业竞争力； 9：研究参与海上风电柔性直流送出项目投资方案。三三、南方电网在海上风电方面开展的工作、南方电网在海上风电方面开展的工作（二）政策支持方面-26-（二）政策支持方面
24、 2018年，南方电网公司组织完成广东省大规模海上风电输电规划研究并积极向国家部委、广东省政府报告建议，积极引导海上风电科学、集约发展，提出了海上风电电量合理消纳率约95%，粤东、粤西海上风电送出海缆输电容量配置等有关建议，提出了电源布局、配套政策、调峰电源等相关建议。 支撑并推动广东省能源局印发了广东省海上风电配套输电工程布局方案（2019-2023年）。三三、南方电网在海上风电方面开展的工作、南方电网在海上风电方面开展的工作-27-（二）政策支持方面 组织广东电网公司加强各电源业主沟通协调，目前已完成近海浅水区910万千瓦和深水区50万千瓦共29项海上风电接入系统方案批复，优化管理流程，加
25、快接入系统前期和建设工作。 广东近海浅水区海上风电接入系统工程（电网投资）规划投资约14亿元，截至2019年底，已完成投资约1.7亿元，已建成9个海上风电项目送出工程；2020年计划投资约1.5亿元。三三、南方电网在海上风电方面开展的工作、南方电网在海上风电方面开展的工作-28-1海上风电发展必要性及发展前景2海上风电降本的趋势、影响及对策3南方电网在海上风电方面开展的工作4应对措施及建议目录Contents-29-四、应对措施及建议四、应对措施及建议海上风电并网的挑战。海上风电夜大昼小的日特性和冬大夏小的季特性明显，出力的波动性、间歇性显著，同时也具有显著的反调峰特性，与广东负荷特性匹配性较
26、差，将给电网的调节能力提出更高要求。广东海上风电集中于粤东西两翼，与沿海核电、火电布局高度重合，海上风电的送出和消纳将面临较大挑战。大规模海上风电集中并网后，由于其转动惯量较常规同步发电机小，系统阻尼降低，广东电力系统安全稳定运行面临挑战。-30-四、应对措施及建议四、应对措施及建议（一）建议有序推进海上风电开发。充分考虑海上风电设备制造及施工技术进步、广东用能成本影响、系统消纳条件等因素，积极稳妥推进广东海上风电开发，科学合理设置海上风电上网电价与补贴退坡的节奏与机制，更好促进广东能源转型、支撑经济社会发展。（二）建议科学规划与优化设计海上风电降本机制。建议开展海上风电开发利用的总体规划，覆
27、盖海上风电场从初勘到详勘至设计优化的全过程，包括基础型式与机型选择、海上风电场规模与汇集接入系统的集约优化等技术环节。建议推动以“海上升压站/换流站”为划界的投资运营模式，实现发电侧和电网侧的产权划分和资源整合，同时发挥各自专业化优势，实现边际效益的最大化。-31-（三）建议大力促进资源集约利用。以全社会资源配置最优为目标，统一规划、统筹建设海上风电输电通道，更好支撑海上风电实现高质量发展。主要包括：积极协调同一海域由多个业主开发的海上风电项目的配套送出工程，从全社会经济性最优角度推动接入系统方案的建设。（四）统筹谋划，降低海上风电接入对电网安全稳定的影响。加强海上风资源数据的积累与共享，不断
28、深化对海上风电特性的认识。加大风功率预测与电网安全稳定运行等方面研究，科学配置机侧（分散）或网侧（集中）的技术措施和设备单元，保证海上风电并网后电网的安全稳定运行。四四、应对措施及建议、应对措施及建议-32-（五）建议研究规范海上风电相关技术标准。结合相关研究成果，进一步组织各方深入研究，深化海上风电特性认识，推动将装机替代率、合理消纳率、并网安全技术要求等原则上升为国家标准/规划设计规范。（六）完善相关辅助补偿机制。随着海上风电规模化发展，其对系统调峰调频影响将逐渐凸显，需增强电网（系统）调节能力适配性并完善相关辅助服务补偿与交易机制，促进常规机组参与系统调节的积极性。四四、应对措施及建议、应对措施及建议-33-四四、应对措施及建议、应对措施及建议（七）合理分工、有限竞争，引领推动技术产业进步。加大联合攻关、项目示范等力度，推动筒型基础、漂浮式基础、大容量机型、柔性直流输电、机组抗台风防盐雾等关键技术进步，推动变流、变桨和偏航控制与保护的设计优化及一体化进程，支持和推动海上试验风场、重点实验室、重点技术示范专项等建设，充分发挥广东海上风电规模发展优势，降低海上风电开发成本，提升海上风电发展竞争力。-34-谢 谢！THANK YOU！-35-谢 谢！THANK YOU！-36-谢 谢！THANK YOU！
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