中國大陸離岸風電設備製造及安裝技術領先

全球值得台灣學習

一、中國海上風電裝機容量，全球遙遙領先 

     美國《福布斯》雜誌網站稱中國2021年海上風電裝機容量超過其他任何國家5年的總量，中國能源局的數據顯示，2021年中國海上風電新增裝機容量近1700萬千瓦，中國現在運營著全球近一半的海上風電裝機，即5400萬千瓦中的2600萬千瓦。英國氣候政策網站“碳簡報”稱，中國的離岸風電已將排在第二位的英國遠遠甩在身後，但中國仍有84%的能源來自化石燃料，仍有1082座燃煤發電廠在運行。中國首個百萬千瓦級海上風電項目---三峽陽江沙扒海上風電場已並網發電。三峽陽江沙扒海上風電場項目位於廣東省陽江市陽西縣沙扒鎮南面海域，規劃總裝機容量170萬千瓦，總投資約350億元人民幣。項目於2018年11月開工建設，共安裝269台海上風電機組，該項目每年可為粵港澳大灣區提供約47億度的清潔電能，可滿足約200萬戶家庭一年用電量，每年可節約標準煤約150萬噸、減排二氧化碳約400萬噸。陽江風電項目不僅有全球首台抗颱風型漂浮式海上風電機組，還創下了國內單體容量最大的海上升壓站、國內同等容量下重量最輕的海上升壓站等多個紀錄。三峽集團董事長雷鳴山說三峽廣東陽江170萬千瓦海上風電項目，促進了海上風電勘察設計、重大裝備製造和施工的技術創新，帶動了中國海上風電全產業鏈協同發展。中國所以能確立自己在可再生能源領域的領先地位，歸因於政策、製造和產能支持。今天，中國有 80 多項政策全面實施，它們解決和支持清潔能源能力發展、可持續城市規劃、技術創新、綠色交通和空氣污染等問題。中國在可再生能源成功故事中的重要作用也歸功於其在製造業中的突出作用。在風力渦輪機製造商的世界前十名中中國佔據了七個席位。

中國海上風電裝機規模居世界第一，中國擁有發展海上風電的天然優勢，可利用海域面積300多萬平方公里，海上風電產業正從近海向深水遠岸發展。目前，中國海上風電機組都安裝在近海海域，以水深低於60米的近海項目為主。前些時，位於江蘇如東海域，離岸距離76公里的國家電投江蘇如東800兆瓦海上風電項目實現全容量並網，再加上三峽陽江沙扒海上風電場，多家能源類央企已經開始探索遠海風電發展新模式。陽江沙扒海上風電場首次應用了抗颱風型漂浮式海上風電機組，與傳統固定於近海海床上的風電機組相比，漂浮式機組在獲取深遠海域穩定優質風電資源的同時，不影響近岸漁業及其他相關產業活動。目前，中國本地化研發製造的大容量海上風電機組、超長葉片、漂浮式風電機組、長距離輸電工程等一系列海上風電關鍵技術均取得重要突破，技術創新能力處於全球第一梯隊，核心競爭力優勢明顯，為未來中國海上風電大規模發展奠定堅實基礎。與台灣不同的是中國風電設備是自己製造，施工亦不假手外人，因此離岸發電成本較台灣低很多，經濟效益很大。2014年，中國原先明確訂定離岸風力發電每度電價新台幣3.64元，現又降至3.21元，這個價格遠低於台灣外購價。政策之外，中國離岸風力發電的蓬勃發展同樣離不開技術的進步。在中國離岸風力發電發展初期，主要依賴對國外海上風機的進口。然而中國海床的構成與歐洲不同，中國海域的颱風也給離岸風力發電機組帶來了嚴峻的挑戰，這使得直接引進的歐洲風機有一定程度上的「水土不服」，也導致中國離岸風力發電機組基礎段的工程成本高於歐洲，經過自己研發製造設備已大幅降低成本。

二、中國大陸離岸風電設備及安裝技術突飛猛進

   根據科技日報報導，2009年，中國嘗試將風機搬至海上開啟了海上風電建設的新時代。自20世紀90年代以來，國外離岸風電技術發展甚早處於領先地位。中國由於海岸線長及可利用海域面積廣，發展海上風電具有先天優勢，而且風能資源主要分佈在經濟發達、電網結構較強又缺乏新能源的東南沿海地區。在氣候改善“雙碳”目標下，海上風電發展迅速。為實現大型海上風電機組國產化，2020年，作為中國最大的海上風電開發商，中國華能集團公司聯合相關的廠家、科研院所以及施工企業組成海上風電補短板技術攻關團隊，2021年又正式成立了更加緊密的海上風電技術創新聯合體終於突破國外技術封鎖。5兆瓦大容量海上風電機組的製造正是推進大型海上風電設備國產化的第一步。風電國產化並非一帆風順，葉片的國產化過程中就遇到了重大技術挑戰，中國華能鼓勵產業鏈的其他環節採用自主知識產權技術、國產化新產品。最終，參研單位實現了大型海上風電機組葉片、主軸承、齒輪箱軸承等一系列核心關鍵部件國產化，取得了機組關鍵核心部件全部國產化的既定目標。國產化5兆瓦海上風電機組的成功，不僅邁出了解決能源領域關鍵問題上的堅實一步，對海上風電下一步平價化發展也意義重大。

    根據日經網報導，中國海上風機設備製造也乘機見狂魔要席捲世界市場。全球風能協會（GWEC）統計顯示，2021年的全球新增離岸風機容量增至2020年的3倍，。起到關鍵作用的是中國。2021年，中國新增裝機容量佔到全球的8成。中國對海上風力發電的利多政策仍未停止，正在逐步改變全球風機企業的排名。2021年新建的海上風電場的容量達到2110.6萬千瓦相當於20個核電機組。2021年中國海上風力發電的裝機容量高達1690萬千瓦，是2020年的4倍多。作為海上風電的發達地區，雖然歐洲也表現堅挺但和中國的激增相比相形見絀。中國海上風力發電激增的2個原因是固定價格收購制度及政府的積極介入。彭博新能源財經公司稱按企業排名，2021年，中國企業壟斷1～4位。2022年海上風電市場將強勁增長，以中國為中心，亞洲將新增裝機590萬千瓦，歐洲新增裝機280萬千瓦。由於資源價格上漲，歐洲生産的風機成本上漲，能在國內獲得大量原料和燃料的中國企業的價格競爭力將相對加強。在中國，漂浮式風機的開發也迅速推進。6月29日，中國首艘2000噸級第四代海上風電安裝平台“白鶴灘”號，在廣州南沙順利出塢下水。“白鶴灘”號全船長126米，寬50米，滿載排水量3.7萬噸，集運輸、自升、自航、起重、安裝、動力定位等多功能於一體，具備10兆瓦以上海上風電機組安裝能力，能夠滿足深遠海一體化海上風電施工作業需求。“白鶴灘”號的成功製造投運，將進一步提升中國在深遠海進行大型海上風電機組施工與安裝的能力。

三、兩岸離岸風電技術相差懸殊

(一)中國離岸風電發展經驗回饋

   2005年，中國頒布《可再生能源法》後的15年間，中國建設了4,000 個風電場，風電總裝機容量從2005年的約1.2吉瓦增長到2021年的328吉瓦，其實，中國大陸的風電發展也是篳路藍縷，刻苦研究努力本土化，其次是擴大規模，提高質量和降低成本以增加競爭力。在第一階段（至1994年），為了打造風機製造業，中國政府將多個風電項目納入五年計劃並啟動多項國外合作，這些合作促成了50 kW渦輪機的開發。在第二階段（1995-2005 年），政府加強研發及擴大風電工業基礎並吸引知名風力渦輪機製造商在中國製造來幫助發展風電市場。在第三階段（2006-2017）期間，中國發起了多項與國際風能標準機構（即IEC）的合作，將設備質量推向國際標準。在第四階段（2018年至今），中國聚焦在克服風電與燃煤發電的競爭以及海上風電市場發展的障礙。這些舉措的積極成果導致風電成本降低至人民幣5,284元每千瓦及商業化的10兆瓦風力渦輪機。

(二)設備製造及施工設計

  台灣離岸風電場完全發包給國外財團，風電設備不會製造也無施工技術，發包國外造成離岸風電電價甚高，約為中國的1.6倍。且無法培植台灣風電相關設備製造及施工技術。台灣與中國大陸海域都有颱風天災，此與歐洲不同，因此中國工程師在施工上自行改良，但台灣無此經驗風險較高。中國是目前全球第一的風電大國，中國工程師們努力研發風電設備及施工技術，2016年就研發出全世界最大的風電機組，機組編號是SL5000，SL指的是研發公司華銳公司，而5000則是指該機組的單機容量為5000kW，被稱為風電設備中的「巨無霸」。SL5000的製造是由中國國內幾家實力非凡的風電企業聯合進行的，SL5000的葉片使用環氧樹脂與玻璃鋼製成複合材料來進行製造，SL5000風輪比40層的樓還要高，不負「巨無霸」的威名。據說SL5000發電機在它預估的服役期間，能發出價值17億元新台幣的電力。

(三)核綠共生與非核家園

    蔡政府堅持廢核，而可再生能源進展緩慢且受限，80%的火力發電根本無法達到國際二○五○淨零碳排目標，且缺電、高電價及空屋的噩夢很難揮去。中國大陸是核綠共生的模範生，中國已有51做核電機組，很快將超過法國成為世界第二大核電國家，同時中國的風力發電及太陽能發電都是世界第一。其實人們不必在水電、核能、風能和太陽能之間做出選擇。我們可將這些都納入未來清潔能源的一部分。風能和太陽能的成本在過去十年中大幅下降。但它們是間歇性的來源。當太陽不發光且風不吹時，我們需要無排放的基荷解決方案，例如水力和核能。們不必在水電、核能、風能和太陽能之間做出選擇。我們不僅可以將所有這些都納入我們清潔能源未來的一部分，我們還必須這樣做。此外，電力需求正在迅速增長，必須以某種方式滿足這種需求。很多時候，煤炭和天然氣是唯一可以填補這一空白的來源。風能和太陽能是很好的解決方案，這種清潔、可再生能源的成本在過去十年中大幅下降。但它們是間歇性的來源。當太陽不發光且風不吹時，我們需要無排放的基荷解決方案，例如水力和核能。2021年中國是世界風力發電第一大國，推進風能建設是中國積極推行可再生能源、應對氣候變化的舉措之一。