研究报告 | IRENA 《2024浮式海上风电展望》:能源转型新焦点

 《2024浮式海上风电展望》报告发布

IRENA国际可再生能源机构

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国际社会的目标是通过快速实现难以减排行业的脱碳,限制全球平均气温上升至比工业化前水平高1.5摄氏度(°C)以内。在2023年于阿拉伯联合酋长国迪拜举行的联合国气候变化大会(COP28)上,作出了历史性承诺:到2030年,将可再生能源容量增加三倍,并将能源效率提高一倍。2023年,可再生能源占新增电力容量的87%,全球装机容量的43%,创下年度记录。海上风电由于其高容量因素和日益增强的竞争力,成为能源转型计划的焦点。尽管海上风电取得了一定进展——到2022年,全球装机容量达到63吉瓦(GW)——但要实现1.5°C的目标,到2030年需要达到494GW的容量,到2050年需要达到2465GW。海上风电中的一个子领域——浮式海上风电,正受到利益相关方的特别关注。

这种关注与在公海上可利用的巨大风能潜力以及浮式海上风电更高的社会接受度有关,后者大多位于远离海岸的地方,能源玩家将这些地方视为需求旺盛的“房地产”。全球浮式风电行业仍处于初期阶段,截至2023年,已有约270兆瓦的运营容量。然而,全球浮式风电新项目储备量为244 GW,显示出对这一技术的巨大兴趣。

从市场和地缘政治的角度看,七国集团(G7)国家正在加大力度提升其浮式海上风电容量——其中英国、法国、美国和日本是这一领域最活跃的国家。与这一技术相关的主要挑战在于其有限的运营规模以及相较于固定式海上风电更高的资本支出和运营支出要求(CAPEX/OPEX)。尽管如此,预计随着规模经济的提升,浮式海上风电将在2035年变得具有竞争力并具备商业可行性。

政治上看,国际合作必须加快,决策者需要提升对浮式海上风电技术的熟悉度,以提高其知名度。从监管角度看,亟需制定有利的框架,以创建适合浮式海上风电发展的生态系统。从技术上看,浮式海上风电是一个非常创新的领域,多个组件概念正在探索中,并具有不同的技术成熟度——这一观察与从海上风电专利数据中获取的趋势见解相一致。基础(如浮筒、驳船、半潜式平台、张力腿平台)、系泊系统和电网基础设施(使用高压直流(HVDC)电缆)是正在不断演变的元素,许多海上风电开发商都活跃在这一领域。随着行业的持续增长,需增加投资以实现更大规模的项目。此外,为了实现技术整合,促进行业的稳定增长,增加标准化和认证也是隐性要求。

港口基础设施的投资增长,与适当的海上-陆上电网规划同步进行,将是巩固浮式海上风电在能源转型中的地位的关键。如果要实现浮式海上风电的高发电容量,可以与其他部门活动(如氢气生产)结合。不同的机构/财团正在试验多个项目,这些项目特别相关,尤其是当其靠近氢气需求中心时。需要进一步研究的领域包括如何安全地在海上生产氢气并将其运送到陆地的最佳参数。

随着能源转型加速,确保其可持续性将非常重要。由于浮式海上风电项目本质上位于远离海岸的更深水域,其对环境和生物多样性的影响比固定式海上风电低得多。然而,浮式海上风电行业仍处于初期阶段,仍需进行详细的数据收集和环境影响评估,以验证这一观察结果。

海洋对许多海事利益相关方具有重要价值,他们的商业前景和经济生计与海洋环境密切相关,并依赖于此。在浮式海上风电的背景下,特别是渔业部门的需求必须在项目开发过程中加以考虑。渔业活动往往与浮式海上风电项目位于相似的地点。两者共存的主要风险包括鱼类被缠绕在系泊线中,或流失的渔具阻碍浮式风电子结构的功能。为了促进共生关系,重要的是在项目开发的早期阶段咨询渔业行业的利益相关者的意见。同样重要的是利用海洋空间规划等工具,识别不会引发意外冲突的区域。