深度报告丨丹麦、德国、英国、中国海上风电发展趋势分析-北极星风力发电网

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海上风电具备较好的发展前景。海上风速一般相对陆地要高，风力稳定性也相对较好、沙尘较少;因此可以稳定的进行大功率输出，减少风机磨损。同时由于海上风电不占用土地资源，一般临近经济发达地区，不存在消纳困难，因此海上风电尤其适合拥有大规模海岸线的国家进行开发。

欧洲海上风电开发经验丰富，具备较大的参考价值。丹麦、英国、德国等欧洲国家为全球海上风电建设大国，累计装机容量以及新增装机容量在全球范围内都占据着举足轻重的地位。丹麦是全球风电使用占比最高的国家以及最早从事海上风电开发的国家，风电产业发展最为领先、完善。英国作为四面环海岛屿国家，通过政策引导，建立了目前全球最大的海上风电场。德国海上风电起步相较丹麦、英国晚，但通过一些列政策引导，推动了海上风电产业链的快速发展、健全，并通过引入竞价机制，最早实现了海上风电的平价上网。因此欧洲国家海上风电的发展，对于国内未来海上风电的发展具有十分重要的借鉴意思，对于预测未来国内海上风电发展方向具有重大的参考价值。

我国海上风力资源储备丰富，具备较高的开发价值。我国海岸线长约 18000 多公里，可利用海域面积 300 多万平方公里，拥有岛屿 6000 多个。近海风力资源主要集中于东南沿海地区及其附加岛屿。根据此前风能资源普查的结果显示，我国 5-25 米水深、50 米高度海上风电开发潜力约 2 亿 kW;5-50 米水深、 70 米高度海上风电开发潜力约 5 亿 kW。丰富的资源潜力，以及较好的消纳能力，决定了我国海上风电将大有所为。

海风开发渐入加速季。从 2007 年中海油渤海钻井平台 1.5MW 实验机组开始，我国海上风电发展至今已近 12 年。海上风电初期由于技术欠成熟，投资成本高昂，维护困难，缺乏专业开发团队，“十二五期间”开发进度相对缓慢。而随着国家层面以及地方政府层面政策持续扶持，以及设备技术逐步成熟，开发经验的不断积累，国内海上风电开发逐步进入了加速期。2017 年国内海上风电实现新增并网容量 1164MW，同比增幅达 96.62%;累计并网容量达 2788MW，排名全球前 3，仅次于英国和德国。预计随着各地政策的持续加码，海上风电技术不断完善，投资成本的不断下降，国内海上风电正进入加速发展阶段。

一、海上风电源起欧洲，成本下行推动快速普及

世界上第一个真正意义上的海上风电场起始于欧洲的丹麦，以 1991 年投运的丹麦 Vindeby 海上风场为标志，海上风电发展至今已经有 27 年历史。Vineby 风场共计由 11 台 450kW 风机组成，机组距离海岸线仅 1.5-3kM，而目前新增的风机容量普遍达到 6-8MW，装机距离海岸线达数十公里。海上风电技术水平、成本控制都已经有了长足的进步，应用范围不断推广，展望未来海上风电前景非常广阔。

(一)海上风电的基本概述海上风电主要是指借助于建造在水中的风机进行风能发电，“海上”目前主要指沿海大陆架，但也包括内陆的湖泊、海峡、潮间带等。以 1991 年丹麦投建第一座海上风电起，全球海上风电已历经近 27 年发展，截至 2017 年底海上风电累计装机规模达 18.814GW，海上风电正呈现加速发展的趋势。

1、海上风电的三种基本形式

海上风电主要是指借助于建造于水中的发电机组进行风能发电，这里的“海上”主要是指沿海大陆架，但也包括内陆的湖泊、海峡、潮间带等区域。发展早期受制于风机技术、吊装能力以及海缆等因素，海上风电主要安装于距离海岸线较近的区域。而随着技术端不断成熟，以及开发经验的积累，海上风电开发已可以逐步走向近海及远海区域，可开发资源量大大增加。

目前海上风电的开发形式主要以潮间带、以及近海风电为主，也有少部分远海风电。潮间带主要是指平均最高潮位和最低潮位间的海岸，也就是海水涨至最高时所淹没的地方开始至潮水退到最低时露出水面的范围。而近海风电则为一般指海岸较近(10-50km)仍处于大陆架范围内建设的风电场,而远海风电则一般距离海岸线(>50km)。潮间带为我国特有的开发形式，我国发展潮间带风场主要因为我国东部临海沿海地区临近电力负荷中心，电网容量较大，能够节约电力传输成本，发展潮间带海上风电可以与陆上、中深海上风电进行成本比较，形成一条更适合中国的海上风电形式。而欧洲国家普遍以近海海上风电为主，由于欧洲海上风力资源远远好于陆上风能，因此海上风电新增的发电量能够覆盖海上风电开发所增加的成本。

2、海上风电开发难度远超陆上风电

由于海上相较于陆上更为复杂恶劣的自然环境：如盐雾腐蚀、海浪载荷、海水冲撞、台风破坏等因素，因此海上风电的设备要求远高于陆上风。

海上风机机组的功率以及叶片相较于陆上风电更大，且对于运行稳定性以及叶片的耐腐蚀性要求更高。目前陆上风电机组较为常见的为 2-3MW 机型，技术上以双馈为主有部分直驱机型，风机叶片相对较短;而海上风电普遍新增装机机组功率大于 5MW，主流的机组功率为 6-8MW，在研制的大型机组达到 10MW 或以上，技术上以半直驱或者直驱为主，叶片普遍长于陆上风电。

且由于安装于海水区域，塔筒基座相较于陆上风电要求更高，一般需要根据水深、水位变动幅度、土层条件、海床坡率与稳定性等一系列要求进行综合考虑进行设计安装。目前常用的基座类型主要包括单桩基础、重力式基础、桩基承台基础(潮间带风电机组)、高桩承台基础、三角架或多脚架基础、导管架基础等。

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