當前,我國正積極推進海洋資源的節(jié)約集約利用,并探索海洋能源的立體化開發(fā)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(fā)展模式應運而生,不僅備受業(yè)界關(guān)注,更被視為未來海洋資源開發(fā)利用的主導方向。其中,“海上風電+海洋牧場”的融合發(fā)展模式尤為引人注目,被認為最有可能率先實現(xiàn)規(guī)?;\行。
目前,一些企業(yè)正在提前布局,開展以“海上風電+”為主的融合發(fā)展試點項目;也有企業(yè)在完成單機試點項目后,正在推進規(guī)?;?ldquo;海上風電+海洋牧場”融合發(fā)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(fā),在市場與政策雙重驅(qū)動下,或?qū)⒃?ldquo;十五五”時期迎來快速發(fā)展,有望實現(xiàn)規(guī)模化運行。
穩(wěn)步推進,初見成效 驗證規(guī)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(fā)展試點項目,正在穩(wěn)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(wǎng),預計今年全年上網(wǎng)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(chǎn),運行一天可發(fā)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(yǎng)殖周期的魚品收入可達到數(shù)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(fā)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(yǎng)殖示范成功投苗
在明陽智能位于廣東中山的總部大數(shù)據(jù)中心,一個超大的顯示屏,顯示著該公司投產(chǎn)的各海上風電場風機的實時運行情況,氣溫、風速、設備參數(shù)和運行狀態(tài)等一連串數(shù)據(jù),實時更新,一覽無遺。
據(jù)現(xiàn)場工作人員介紹,“明漁一號”的“導管架風機+網(wǎng)箱”一體化裝備也在實時監(jiān)控之列。由于是首創(chuàng)首臺套產(chǎn)品,對其進行實時狀態(tài)監(jiān)控和各項數(shù)據(jù)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(yǎng)殖網(wǎng)箱的各項監(jiān)測數(shù)據(jù)和實時運行情況,養(yǎng)殖季還能實時監(jiān)測水下魚群的狀態(tài)和養(yǎng)殖網(wǎng)衣的情況,通過自動投喂系統(tǒng)遠程控制投料,大大提高了養(yǎng)殖效率,降低了養(yǎng)殖運營的人力成本。
“明漁一號”一體化裝備的優(yōu)勢還體現(xiàn)在實現(xiàn)了“海上風電+海洋牧場”的深度融合設計。除了結(jié)構(gòu)和海域共用外,養(yǎng)殖側(cè)的綠電供應、數(shù)據(jù)視頻遠程傳輸、環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測都依托于海上風機,甚至養(yǎng)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(jié)省了深遠海養(yǎng)殖運營的成本,使深遠海養(yǎng)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(yǎng)殖網(wǎng)箱內(nèi)共投放了總計1萬尾的金鯧魚、石斑魚等苗種,開展養(yǎng)殖試驗,最終成功收魚9000多斤,成活率達90%以上。據(jù)悉,這種“導管架風機+網(wǎng)箱”一體化裝備的養(yǎng)殖水體最大可達20000立方米,年產(chǎn)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(yǎng)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(shù)據(jù)和實踐經(jīng)驗,為今后實現(xiàn)“海上風電+海洋牧場”規(guī)?;_發(fā)奠定了堅實的基礎(chǔ)。
據(jù)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(guī)?;赝茝V“海上風電+海洋牧場”融合模式,單機養(yǎng)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(fā)展的集中成片應用,屆時經(jīng)濟效益將會凸顯。
雙重驅(qū)動,生態(tài)和效率并舉 海域資源利用提質(zhì)增效
目前,各地開展的“海上風電+海洋牧場”融合發(fā)展試點項目,呈現(xiàn)出向規(guī)?;l(fā)展的積極態(tài)勢。受訪專家認為,開展多種用?;顒尤诤习l(fā)展的海洋能源立體化開發(fā),從海域使用角度來看,主要是受到節(jié)約集約利用海域資源和走向深遠海兩方面的驅(qū)動。
專家認為,“海上風電+海洋牧場”的融合發(fā)展,未來有望走出一條可復制、可推廣的海域資源集約生態(tài)化開發(fā)之路。特別是隨著海上風電產(chǎn)業(yè)進入平價發(fā)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(tài)友好性,推動海域資源利用提質(zhì)增效。
國家海洋技術(shù)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(fā)展期,對海域空間需求大,“海上風電+海洋牧場”融合發(fā)展可成為節(jié)約集約用海的重要新型產(chǎn)業(yè)模式與未來發(fā)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(fā)展是一種相得益彰的新型開發(fā)模式,可以充分利用風電場中間空置海域進行開發(fā)利用,從而提升風電場開發(fā)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(fā)模式,打造生態(tài)和效率并舉的可持續(xù)發(fā)展模式。
海域海島環(huán)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(fā)展可在一定程度上解決海上風電與其他行業(yè)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(jīng)濟學院中國能源經(jīng)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(fā)展的必要性,主要體現(xiàn)在長期發(fā)展中帶來的社會經(jīng)濟效益,新興能源產(chǎn)業(yè)與傳統(tǒng)海洋產(chǎn)業(yè)的縱深融合發(fā)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(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、改善當?shù)孛裆l淼闹匾侄巍?/p>
近年來,我國近海海上風電開發(fā)已趨飽和,海上風電產(chǎn)業(yè)逐漸走向深遠海,從而使開發(fā)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(fā)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(chǔ)施工難度、項目運維成本也將逐步增大。就現(xiàn)階段的技術(shù)成熟性而言,海上風電與其他產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展已完全具備可能。
徐偉表示,在深遠海風電開發(fā)的趨勢下,海上風電成本較高,實現(xiàn)平價上網(wǎng)有一定難度。如果采用多元化、融合開發(fā)模式,可為海上風電項目創(chuàng)造成本下降空間,提高經(jīng)濟可行性。
明陽智能相關(guān)負責人表示,當前海上風電行業(yè)面臨去補貼、降成本等挑戰(zhàn),不少企業(yè)在營收和利潤的增長方面壓力頗大。海上風電走向融合發(fā)展可有效降低海域整體資源開發(fā)成本,提高整體收益,為解決行業(yè)發(fā)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(fā)展催生“1+1>2”效應
當前,“海上風電+海洋牧場”融合發(fā)展,還面臨著一些挑戰(zhàn)。二者的融合發(fā)展已基本無技術(shù)難題,主要的考慮因素是經(jīng)濟可行性,即算好建造成本和收益“兩本賬”。業(yè)內(nèi)普遍看好二者融合所帶來的經(jīng)濟效益的提升,不少風電企業(yè)已在布局融合發(fā)展項目,一些漁業(yè)養(yǎng)殖企業(yè)甚至是傳統(tǒng)陸地養(yǎng)殖企業(yè)也有意涉足該產(chǎn)業(yè)。
對于“海上風電+海洋牧場”融合發(fā)展能否實現(xiàn)盈利,明陽智能相關(guān)負責人表示,目前“海上風電+海洋牧場”融合發(fā)展還處于探索和試驗階段,相比實現(xiàn)盈利,突破和掌握融合技術(shù)、獲得寶貴試驗數(shù)據(jù)和經(jīng)驗、摸清風漁融合內(nèi)在機理更為重要。且海上風電項目的運營期一般為25年,現(xiàn)在談盈利還為時過早。“只要掌握了風漁融合關(guān)鍵核心技術(shù),找到一種合理的商業(yè)創(chuàng)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(fā)展還處于探索階段,尚未實現(xiàn)規(guī)?;陀S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(fā)展將完成“海上風電+養(yǎng)殖網(wǎng)箱+人工魚礁+休閑旅游”的綜合開發(fā)模式,同時完成陸上養(yǎng)殖配套基地、旅游配套設施建設,這將給風電開發(fā)企業(yè)帶來更多的收益。有實證測算結(jié)果表明,風漁融合的自有資金內(nèi)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(fā)展試點項目的回本周期,短期內(nèi)可能無法實現(xiàn)盈利。然而,隨著海上風電與海洋牧場兼容發(fā)展的逐步成熟,融合模式將產(chǎn)生“1+1>2”的協(xié)同效應,獲得可觀的經(jīng)濟效益與環(huán)境補償。
優(yōu)化海域利用,讓企業(yè)受益 立體分層設權(quán)保駕護航
除了經(jīng)濟可行性,“海上風電+海洋牧場”融合發(fā)展,也離不開政策的保駕護航。
2023年,自然資源部發(fā)布《自然資源部關(guān)于探索推進海域立體分層設權(quán)工作的通知》,這是國家層面第一份規(guī)范和指導海域立體分層設權(quán)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(zhuǎn)變。
專家認為,海域立體分層設權(quán)政策的出臺,為“海上風電+海洋牧場”等海洋能源立體開發(fā)活動在用海方面奠定了政策性基礎(chǔ),有力提升了海域資源精細化管理水平。
相關(guān)企業(yè)負責人表示,國家和地方政府陸續(xù)出臺的海域立體分層設權(quán)的指導性政策文件,為海上風電融合發(fā)展的海域?qū)徟峁┝苏咧笇Ш椭?,解決了海上風電融合開發(fā)海域?qū)徟媾R的燃眉之急,真正實現(xiàn)了讓企業(yè)受益。
劉大海表示,海域立體確權(quán)模式的實施,能夠使海上風電與其他用?;顒恿Ⅲw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(quán)可以提高海域立體空間利用效率,有利于緩解用海權(quán)屬交叉重疊問題和用海緊張現(xiàn)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(xiàn)耦合發(fā)展和多重利用。另一方面,海域管理模式的優(yōu)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(yè)態(tài),在產(chǎn)業(yè)上實現(xiàn)融合發(fā)展與互補延伸。
多措并舉,共同發(fā)力 打造產(chǎn)業(yè)發(fā)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(fā)展項目正在規(guī)劃,但大多數(shù)項目規(guī)模較小。可以說,我國開展的融合發(fā)展試點項目,正引領(lǐng)這一海洋新興產(chǎn)業(yè)的國際發(fā)展潮流。
專家認為,以“海上風電+海洋牧場”融合發(fā)展為代表的海洋能源立體化開發(fā),將成為打造海洋領(lǐng)域新質(zhì)生產(chǎn)力、實現(xiàn)海洋經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的新的戰(zhàn)略高地,我國應充分發(fā)揮優(yōu)勢,整合資源,快速推進,形成引領(lǐng)全球的海洋能源立體化開發(fā)的中國模式。
專家表示,進一步推動海洋能源立體化開發(fā),還需在以下方面發(fā)力。
——加強規(guī)劃引導,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局。一是加強支持海洋能源立體開發(fā)的國土空間規(guī)劃頂層設計。在國土空間規(guī)劃和海岸帶專項規(guī)劃編制中,對可再生能源用海區(qū)進行頂層設計,將風電、養(yǎng)殖、航行等各種開發(fā)活動在同一空間內(nèi)予以協(xié)調(diào),對功能區(qū)進行整體規(guī)劃,對融合發(fā)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?;顒蛹小⒔?jīng)濟發(fā)展和科技水平高的區(qū)域,探索編制海洋立體空間規(guī)劃,選劃出“海洋風電+”集中優(yōu)先發(fā)展區(qū)域,從而引導項目立體分層用海,實現(xiàn)規(guī)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(fā)展走向深遠海。在全國深遠海海上風電發(fā)展專項規(guī)劃編制中,可將鼓勵和引導深遠海海上風電融合發(fā)展的內(nèi)容納入其中,統(tǒng)籌考慮。
——加強政策供給,提高企業(yè)參與積極性。一是考慮多元化海域供應模式。對于已確權(quán)的海域兼容利用,探索通過租賃、置換等方式進行流轉(zhuǎn);完善立體確權(quán)相關(guān)政策和技術(shù)規(guī)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(chǎn)業(yè)融合發(fā)展。二是針對綜合開發(fā)建立專門的制度體系。形成一整套針對綜合開發(fā)的制度體系和標準體系,鼓勵企業(yè)按照綜合開發(fā)模式申請用海,推動深遠海融合開發(fā)項目盡快落地和快速發(fā)展。
——建立健全法律法規(guī),保障企業(yè)合法權(quán)益。一是通過立法明晰海域使用權(quán),規(guī)范環(huán)保責任認定與賠償標準,完善用海權(quán)交易機制,優(yōu)化海洋空間資源使用效率。二是科學制定海域立體空間規(guī)劃,系統(tǒng)設計各類海域使用權(quán)人權(quán)益。賦予已設定海域使用權(quán)人權(quán)益維護優(yōu)先權(quán);支持相鄰海域使用權(quán)人設立海域役權(quán)。三是修改相關(guān)法律法規(guī),構(gòu)建專屬經(jīng)濟區(qū)海域使用管理制度。