當前,我國正積極推進海洋資源的節約集約利用,并探索海洋能源的立體化開發模式。在這一背景下,“海上風電+海洋牧場”、“海上風電+海水制氫”、“海上風電+海洋油氣”以及“海上風電+海上光伏”等多種融合發展模式應運而生,不僅備受業界關注,更被視為未來海洋資源開發利用的主導方向。其中,“海上風電+海洋牧場”的融合發展模式尤為引人注目,被認為最有可能率先實現規模化運行。
目前,一些企業正在提前布局,開展以“海上風電+”為主的融合發展試點項目;也有企業在完成單機試點項目后,正在推進規模化的“海上風電+海洋牧場”融合發展項目。專家認為,以“海上風電+”為代表的海洋能源立體化開發,在市場與政策雙重驅動下,或將在“十五五”時期迎來快速發展,有望實現規模化運行。
穩步推進,初見成效 驗證規模化可行性
目前,山東、廣東、福建、浙江、江蘇等地已相繼開展的“海上風電+海洋牧場”融合發展試點項目,正在穩步推進中,并取得了一定的進展。
在山東,中廣核萊州“海上風電+海洋牧場”項目裝機容量304兆瓦,于去年3月全容量并網,預計今年全年上網電量將突破10億千瓦時。
在福建,全球首座風漁融合浮式平臺“國能共享號”今年6月正式投產,運行一天可發電9.6萬千瓦時,能滿足約4.2萬人一天的生活用電需求;一個養殖周期的魚品收入可達到數百萬元。
在廣東,由明陽智慧能源集團股份公司(下稱“明陽智能”)研發投運的全球首臺風漁一體化智能裝備“明漁一號”于去年8月在廣東陽江海域成功吊裝。
“明漁一號”第二季養殖示范成功投苗
在明陽智能位于廣東中山的總部大數據中心,一個超大的顯示屏,顯示著該公司投產的各海上風電場風機的實時運行情況,氣溫、風速、設備參數和運行狀態等一連串數據,實時更新,一覽無遺。
據現場工作人員介紹,“明漁一號”的“導管架風機+網箱”一體化裝備也在實時監控之列。由于是首創首臺套產品,對其進行實時狀態監控和各項數據的積累分析顯得尤為重要。
歸功于“明漁一號”的無人值守遠程控制設計,工作人員坐在辦公室,就可以實時查看風機和養殖網箱的各項監測數據和實時運行情況,養殖季還能實時監測水下魚群的狀態和養殖網衣的情況,通過自動投喂系統遠程控制投料,大大提高了養殖效率,降低了養殖運營的人力成本。
“明漁一號”一體化裝備的優勢還體現在實現了“海上風電+海洋牧場”的深度融合設計。除了結構和海域共用外,養殖側的綠電供應、數據視頻遠程傳輸、環境數據監測都依托于海上風機,甚至養殖運營的飼料補給和設備維護,都可以借助風電運維的船機和設備資源,大大節省了深遠海養殖運營的成本,使深遠海養殖不再受限于裝備、能源、運營成本等的限制。
2023年8月,明陽智能在5000立方米的“明漁一號”養殖網箱內共投放了總計1萬尾的金鯧魚、石斑魚等苗種,開展養殖試驗,最終成功收魚9000多斤,成活率達90%以上。據悉,這種“導管架風機+網箱”一體化裝備的養殖水體最大可達20000立方米,年產魚量可達300噸,最大可抵御17級超強臺風。
明陽智能海洋牧場總體工程師劉品表示,這次養殖試驗的成功,驗證了風漁融合一體化裝備在運營實踐上的可行性,積累了寶貴的試驗數據和實踐經驗,為今后實現“海上風電+海洋牧場”規模化開發奠定了堅實的基礎。
據介紹,該公司正計劃在汕尾紅海灣四海上風電示范項目中,規模化地推廣“海上風電+海洋牧場”融合模式,單機養殖水體將達到至少1.2萬立方米,有望形成“海上風電+海洋牧場”融合發展的集中成片應用,屆時經濟效益將會凸顯。
雙重驅動,生態和效率并舉 海域資源利用提質增效
目前,各地開展的“海上風電+海洋牧場”融合發展試點項目,呈現出向規模化發展的積極態勢。受訪專家認為,開展多種用海活動融合發展的海洋能源立體化開發,從海域使用角度來看,主要是受到節約集約利用海域資源和走向深遠海兩方面的驅動。
專家認為,“海上風電+海洋牧場”的融合發展,未來有望走出一條可復制、可推廣的海域資源集約生態化開發之路。特別是隨著海上風電產業進入平價發展時期,“海上風電+海洋牧場”這一新興模式有望大幅提升海上風電生態友好性,推動海域資源利用提質增效。
國家海洋技術中心資源保護利用研究院副研究員胡恒表示,當前我國海上風電和海洋牧場建設均處于加速發展期,對海域空間需求大,“海上風電+海洋牧場”融合發展可成為節約集約用海的重要新型產業模式與未來發展方向。同時,基于不同用海空間層的使用特征,二者的融合可有效緩解用海矛盾,提高海域資源利用效率。
自然資源部第一海洋研究所海岸帶中心主任劉大海表示,“海上風電+海洋牧場”融合發展是一種相得益彰的新型開發模式,可以充分利用風電場中間空置海域進行開發利用,從而提升風電場開發整體收益,還可以解決海洋牧場的用電難困擾,改變粗放式開發模式,打造生態和效率并舉的可持續發展模式。
海域海島環境科技研究院(天津)有限公司董事長、天津理工大學特聘教授徐偉表示,開展“海上風電+海洋牧場”融合發展可在一定程度上解決海上風電與其他行業用海矛盾,弱化海上風電用海排他性,加快推動海上風電用海審批和建設進程。
廈門大學經濟學院中國能源經濟研究中心教授孫傳旺表示,開展“海上風電+海洋牧場”融合發展的必要性,主要體現在長期發展中帶來的社會經濟效益,新興能源產業與傳統海洋產業的縱深融合發展,是提高海域資源利用效率、保障清潔能源供應安全、推動傳統產業轉型升級、改善當地民生福祉的重要手段。
近年來,我國近海海上風電開發已趨飽和,海上風電產業逐漸走向深遠海,從而使開發成本加大,難度更高。專家認為,開展“海上風電+海洋牧場”融合發展可有效應對這些問題。
劉大海表示,隨著海上風電場對空間占用不斷擴大,對海洋空間進行綜合利用已是迫在眉睫。目前,隨著海上風電場離岸距離越來越遠,電力傳輸損耗、基礎施工難度、項目運維成本也將逐步增大。就現階段的技術成熟性而言,海上風電與其他產業融合發展已完全具備可能。
徐偉表示,在深遠海風電開發的趨勢下,海上風電成本較高,實現平價上網有一定難度。如果采用多元化、融合開發模式,可為海上風電項目創造成本下降空間,提高經濟可行性。
明陽智能相關負責人表示,當前海上風電行業面臨去補貼、降成本等挑戰,不少企業在營收和利潤的增長方面壓力頗大。海上風電走向融合發展可有效降低海域整體資源開發成本,提高整體收益,為解決行業發展困境提供了新思路。
明陽陽江青洲四海上風電場
算好“兩本賬”,看好盈利性 融合發展催生“1+1>2”效應
當前,“海上風電+海洋牧場”融合發展,還面臨著一些挑戰。二者的融合發展已基本無技術難題,主要的考慮因素是經濟可行性,即算好建造成本和收益“兩本賬”。業內普遍看好二者融合所帶來的經濟效益的提升,不少風電企業已在布局融合發展項目,一些漁業養殖企業甚至是傳統陸地養殖企業也有意涉足該產業。
對于“海上風電+海洋牧場”融合發展能否實現盈利,明陽智能相關負責人表示,目前“海上風電+海洋牧場”融合發展還處于探索和試驗階段,相比實現盈利,突破和掌握融合技術、獲得寶貴試驗數據和經驗、摸清風漁融合內在機理更為重要。且海上風電項目的運營期一般為25年,現在談盈利還為時過早。“只要掌握了風漁融合關鍵核心技術,找到一種合理的商業創新運作模式,把控好項目建設和運營管理過程中的風險點,未來風漁融合盈利并不是一件難事。”
專家認為,雖然“海上風電+海洋牧場”的融合發展還處于探索階段,尚未實現規模化和盈利,但隨著海上風電降本增效需求增加,以及走向深遠海政策導向要求,二者的融合擁有廣闊和良好的市場前景。
胡恒表示,海上風電融合發展將完成“海上風電+養殖網箱+人工魚礁+休閑旅游”的綜合開發模式,同時完成陸上養殖配套基地、旅游配套設施建設,這將給風電開發企業帶來更多的收益。有實證測算結果表明,風漁融合的自有資金內部收益率,相對于單獨風電場,大體可提高約5%。
孫傳旺表示,巨額投資成本、高昂運維費用以及海上風電退坡補貼機制延長了融合發展試點項目的回本周期,短期內可能無法實現盈利。然而,隨著海上風電與海洋牧場兼容發展的逐步成熟,融合模式將產生“1+1>2”的協同效應,獲得可觀的經濟效益與環境補償。
優化海域利用,讓企業受益 立體分層設權保駕護航
除了經濟可行性,“海上風電+海洋牧場”融合發展,也離不開政策的保駕護航。
2023年,自然資源部發布《自然資源部關于探索推進海域立體分層設權工作的通知》,這是國家層面第一份規范和指導海域立體分層設權工作的政策文件,推動海域管理模式從“平面”向“立體”、從“二維”向“三維”的轉變。
專家認為,海域立體分層設權政策的出臺,為“海上風電+海洋牧場”等海洋能源立體開發活動在用海方面奠定了政策性基礎,有力提升了海域資源精細化管理水平。
相關企業負責人表示,國家和地方政府陸續出臺的海域立體分層設權的指導性政策文件,為海上風電融合發展的海域審批提供了政策指導和支撐,解決了海上風電融合開發海域審批面臨的燃眉之急,真正實現了讓企業受益。
劉大海表示,海域立體確權模式的實施,能夠使海上風電與其他用海活動立體分層使用海域空間,從而提高了空間利用效率,緩解了空間資源稀缺的問題。
徐偉表示,一方面,海域立體分層設權可以提高海域立體空間利用效率,有利于緩解用海權屬交叉重疊問題和用海緊張現狀,推動海上風電與其他用海主體共同利用同一海域,在空間上實現耦合發展和多重利用。另一方面,海域管理模式的優化也有助于盤活海域空間資源,推動形成“海上風電+海洋牧場”等新模式新業態,在產業上實現融合發展與互補延伸。
多措并舉,共同發力 打造產業發展的“中國模式”
當前,國際上雖然有一些海上風電和海洋牧場融合發展項目正在規劃,但大多數項目規模較小。可以說,我國開展的融合發展試點項目,正引領這一海洋新興產業的國際發展潮流。
專家認為,以“海上風電+海洋牧場”融合發展為代表的海洋能源立體化開發,將成為打造海洋領域新質生產力、實現海洋經濟高質量發展的新的戰略高地,我國應充分發揮優勢,整合資源,快速推進,形成引領全球的海洋能源立體化開發的中國模式。
專家表示,進一步推動海洋能源立體化開發,還需在以下方面發力。
——加強規劃引導,優化產業布局。一是加強支持海洋能源立體開發的國土空間規劃頂層設計。在國土空間規劃和海岸帶專項規劃編制中,對可再生能源用海區進行頂層設計,將風電、養殖、航行等各種開發活動在同一空間內予以協調,對功能區進行整體規劃,對融合發展方式進行論證;在未來,可變“被動”為“主動”,選取空間利用強度高、用海活動集中、經濟發展和科技水平高的區域,探索編制海洋立體空間規劃,選劃出“海洋風電+”集中優先發展區域,從而引導項目立體分層用海,實現規范用海秩序與提高空間利用效率的雙重目標。二是引導“海上風電+”融合發展走向深遠海。在全國深遠海海上風電發展專項規劃編制中,可將鼓勵和引導深遠海海上風電融合發展的內容納入其中,統籌考慮。
——加強政策供給,提高企業參與積極性。一是考慮多元化海域供應模式。對于已確權的海域兼容利用,探索通過租賃、置換等方式進行流轉;完善立體確權相關政策和技術規范,推進“海上風電+海洋牧場”“海上風電+光伏”“海上風電+波浪能”等模式,促進多產業融合發展。二是針對綜合開發建立專門的制度體系。形成一整套針對綜合開發的制度體系和標準體系,鼓勵企業按照綜合開發模式申請用海,推動深遠海融合開發項目盡快落地和快速發展。
——建立健全法律法規,保障企業合法權益。一是通過立法明晰海域使用權,規范環保責任認定與賠償標準,完善用海權交易機制,優化海洋空間資源使用效率。二是科學制定海域立體空間規劃,系統設計各類海域使用權人權益。賦予已設定海域使用權人權益維護優先權;支持相鄰海域使用權人設立海域役權。三是修改相關法律法規,構建專屬經濟區海域使用管理制度。