2020年是不平凡的一年，尽管新冠疫情对全球供应链和项目建设带来一定程度的影响，全球风电新增装机因得益于中国和美国两大市场的抢装，仍创历史新高达到93 GW。
在全球应对气候变化方面，2020也是很特殊的一年。我们不仅见证了欧盟、日本、韩国、加拿大、南非等经济体做出2050年实现碳中和的承诺，国家主席习近平也在第七十五届联合国大会一般性辩论上向国际社会做出了庄严宣示：力争在2030年前实现碳达峰，努力争取2060年前实现碳中和。
中国是全球第二大经济体和最大二氧化碳排放国，该承诺被认为是继2015年巴黎气候协议达成以来，人类在应对气候变化进程中最重要的一座里程碑。
在碳中和的大背景下，全球海上风电产业必将走深走远，如何做好产业顶层规划是政府的当务之急。
降低碳排放，各国势在必行
根据全球风能理事会的预测，到2024年全球海上风电新增装机48GW，2025至2030年新增装机157GW。为了朝这个目标追赶，各国绞尽脑汁出台各种方案。
美国
● 3月，拜登政府制定了到2030年海上风电装机30 GW 的目标，这也将为美国在2050年实现110 GW的海上风电装机打下基础。针对海上风电在川普执政期间面临的项目审批严重滞后等问题，新政府还特别授权内政部的海洋能源管理局（BOEM）加快海上风电项目审批。
● 5月底，美国加利福尼亚州宣布与联邦政府达成协议，开放加州西部近海，用于建设美国西部首批海上风电项目。
欧洲
欧盟委员会的2050路线情景预测显示，欧盟要在2050年实现其碳中和目标，陆地和海上风电装机需要从目前的194 GW和25 GW 分别增加到750 GW 和450 GW。
在去年年底欧盟公布的“欧洲绿色协议”中，2050年欧盟海上风电装机目标正式设定为300 GW。
日本
日本政府提出到2040年使海上风力发电能力提升至45GW。在近海施工前，需要能应对巨型耗材的港口，政府已指定了秋田、能代(秋田县)、鹿岛(茨城县)、北九州(福冈县)4个港口。四面环海的日本有众多适合建造海上风电场的地点，但实际上其目前发电能力仅为约10MW。
韩国
2月，韩国文在寅总统代表韩国政府与33家韩国企业签订了在全罗南道的海上风电开发协议，总量达8.2 GW，总投资额高达360亿欧元。
目前韩国海上风电装机仅为133MW，为实现2030年12GW的海上风电装机目标，文在寅今年五月宣布到2030年韩国将在蔚山外海建设6 GW的漂浮式海上风电，总投资共270亿欧元。这是迄今为止全球已宣布的最大规模的漂浮式海上风电项目投资。
全球正加速推进大规模的海上风电项目，而中国在碳中和目标下海上风电更是强劲发展。
响应“3060”目标，中国进军深远海
国家能源局数据显示：截至2020年年底全国风电累计装机达 2.81亿千瓦，其中陆上风电2.71亿千瓦、海上风电约900万千瓦，这让中国成为名副其实的风电第一大国，比排名第二的美国多130%，是整个欧洲装机的1.2倍。
实际上我国近海区域海上风电日趋饱和开发规模受限，而深远海区域拥有较高的风速、噪音干扰小，允许更大的风电机组等特点，是海上风电发展的方向。
也意味着漂浮式风机、柔性直流输电、运维母港将成为海上风电发展的下一个风向标。
科普：
1、漂浮式风机
与传统的固定式风机不同，漂浮式风机不需要在海底打桩再架起来，而是将其建在浮动平台结构上，由锚泊系统固定在海床上，它们之间会利用电缆连接，最终通过一条输出电缆将产生的电力输送到陆上电网。
目前在三峡、龙源等海上风电开发商的协调下，上海电气、明阳、海装也开始开展了漂浮式风机的研究工作。
2、柔性直流输电
随着海上风电开发的规模化及不断向深远海发展，交流输电方式已难以满足远距离、大容量、分布式电力输送要求，而柔性直流输电具有不受输电距离的限制，通过将海上风电场交流电转换为高压直流电输送到受电端，为远距离、大容量海上电力输送提供了解决方案。
3、海上风电母港
海上风电场不断向远海延伸，海上风机及其配件的质量和体积越来越大，运输难度不断提高，运输距离不断增加，现有的码头难以满足深远海海上风电的需求，而专业化的海上风电母港相比普通港口更能确保物流安装效率、降低风险，可为海上风电物资储备、船舶的停靠、运维检修人员的生活提供保障。
产业智慧化，海上风电可实现的路径
如何实现电力的减碳，这是一个非常现实的问题。
比起工业，电力行业更有条件率先实现低碳发展，这也是作为最大的二氧化碳排放来源的任务，通过风电、光伏等低碳电力的大规模发展，电力行业应该率先实现达峰与中和。
但我们也不能一味等着政策完善了再行动，随着补贴的退出或者平价上网时代的到来。海上风电产业应该不断创新，挖掘发展空间。
这里给大家讲一个例子，开发阿尔法Go把围棋冠军打败的人工智能公司DeepMind基于机器学习（ML）技术，在做风电生产和电力供应/需求预测，为风电场运营商提供更多数据驱动的评估，以满足未来的电力需求，并节省风电场运营成本。
通过大数据尝试，把原来认为是不可调度的风电进行提前预测，是一项非常大的进展，可以为未来海上风电产业的发展提供更多可实现的路径。
海上风电场的智慧化可以参考智慧港口的发展路径，比如建立海上风电基础、风机、电气系统全寿命周期的管理平台。实现远程监控、状态监测、健康诊断，降低风电场的运维成本。
海上风电可实现的路径设想
1、在风电场的建设期间，通过基于人、机、物、船的调度数学物理模型，动态规划海上风电场人员、船只、进度、物资等工作，保障项目质量、进度和安全。
2、在运维期，通过数据采集系统对海上风电场的风机、基础、升压站、海缆进行远程实时监控和数据采集，进行故障预警和制定检修计划，辅助海上风电场进行运维检修工作。
以海上风电破局港口企业的新能源发展也前景可期。
▲ 6月18日，山东省港口集团与国家能源投资集团有限责任公司在北京签署战略合作协议，能源、交通企业跨界“握手” 探索绿色低碳发展新路径。
港口周边往往是临港产业的集聚地，海上风电紧邻电力负荷中心消纳前景广阔。
打造国际化海上能源母港，推动国内各省大型海上风电大基地建设，又可催生出新一轮的能源和科技革命。
总而言之，在碳中和背景下的海上风电时代需要先行者、试验田，各地政府和企业，开创海上风电事业大有可为，希望国内在海上风电方向能开展一些实质性合作。通过联合攻关提升核心技术水平，推进“产学研用”协同创新，助力中国海上风电的发展。
内容来源：风能专委会CWEA、千尧科技
