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海上風力發電2030年展望

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全球風能理事會(GWEC)發布的最新《全球海上風電報告2020》預測,到2030年,全球海上風電裝機量將從現在的29.1 GW升至234 GW,亞太地區會成為最重要的市場,而歐洲依然能保持強勁的增長勢頭。




《全球海上風電報告2020》


風能專委會CWEA產業研究部將分批編譯該報告的精彩內容供行業參考。以下為第4部分:新冠疫情對海上風電市場的影響及2030年以后市場展望。


新冠疫情對海上風電市場的影響


2020年本來有望成為全球風電史上創紀錄的一年,預計將安裝超過76 GW。但是,新冠肺炎疫情危機破壞了全球風能供應鏈和項目建設的執行,預計裝機量將降至61.4 GW,比GWEC在新冠疫情發生之前所做的預測低19%,陸上風電受疫情影響較大。總之,2021年裝機將達到創紀錄的77.7GW。


新冠肺炎疫情極大影響了全球能源行業,迫使許多項目暫停。為應對可能的經濟衰退,2020年某些地區的電力需求將削減多達10%[1]。根據國際能源署(IEA)的數據,下降幅度約為2008-2009年全球金融危機期間的7倍,這對石油、天然氣和煤炭需求的打擊最為嚴重。


由于可再生能源的成本競爭力和在許多市場的優先調度,其在全球發電中的份額將整體增加。而且,具有較長項目開發周期的海上風電行業在很大程度上受短期供應鏈中斷影響較小。預計2020年,受疫情影響延誤的風電容量約為15GW,且大多數項目為陸上風電,而延誤的項目有望在2021年投產。由于較長的項目時間和在風電下半年集中安裝的特點,新冠疫情不會對海上風電產生重大影響。


在未來五年中,中國仍將是海上風電的領導者,預計將在江蘇、福建、廣東、浙江、河北和遼寧省沿海地區新增 19 GW 裝機。到2021年并網的項目將受到海上風電上網電價的驅動。中國海上風電項目建設的延遲在六個月以內,部分原因是對歐洲進口軸承材料以及厄瓜多爾和意大利進口的巴沙木和聚氯乙烯等葉片材料的限制。由于在撰寫本文時,國家能源局仍未批準并網延期的提案,因此中國海上風電目前正在全力進行項目建設。基于最新的海上風電市場動態以及中國領先的供應商和開發商的反饋,GWEC預測在未來五年內中國海上風電新增裝機仍為 19 GW,保持疫情前的預測不變。(譯者注:本報告發布在9月22日中國提出2030達峰和2060碳中和目標之前,因此預測數據可能偏保守。)


在歐洲,預計2020年和2021年投產的項目目前正在英國,德國,荷蘭和比利時等國家進行建設。GWEC成員報告說,疫情期間正在進行建設工作,Borssele I&II 和Seamade 這兩個大型項目分別在4月和7月投產。另外,英國2021年海上風電拍賣計劃并無變動,該行業甚至呼吁通過年度差價合約拍賣來加快開發進程[2]。德國是歐洲第二大海上市場,德國已在2020年上半年將其海上風電目標提高到2030年的20GW,到2040年達到40GW[3],并實施了簡化風能項目許可程序的法律,政府還將海上風電作為其國家氫經濟戰略的基石。


在美國,2020年6月成功安裝了12MW維吉尼亞州Dominion示范項目,但延長交貨時間以確保獲得聯邦許可(尤其是BOEM的建設和運營計劃(COP))以及新冠疫情造成了原定于2022年和2023年投產項目的推遲。因此,GWEC將相關預測數據也調后了一年。


綠色復蘇


新冠疫情使風能獲得了成為經濟增長和復蘇計劃基石的機會。由代表全球98%的陸上和海上風電裝機容量的領先風能公司和協會簽署的GWEC“未來重建”全球聲明強調,風能是可負擔,清潔和零碳電力的來源,可以為當地社區帶來巨大的社會經濟利益。


到2020年中,隨著世界各地工商業的重新啟動,全球碳排放量急劇反彈[4]。清潔能源轉型成為經濟刺激和增長計劃的核心組成部分,對于全球社會的健康,福利和繁榮至關重要。研究表明,對可再生能源的投資將對經濟增長產生乘數效應:根據IRENA的數據,用于推進全球能源轉型的1美元可帶來3-8美元的回報[5],而清潔能源基礎設施建設每100萬美元支出將比化石燃料項目多提供一倍的就業機會[6]。


海上風電為投資提供了復合價值,在過去十年中,平均成本下降了50%以上[7]。在脫碳方面,1GW的海上風電可減少超過3.5MT的二氧化碳[8],與陸上風電,太陽能,水電或高效天然氣發電相比,它作為一種替代化石燃料的技術具有更大的碳減排潛力。


要使全球變暖保持在前工業化水平的1.5-2度之間,就需要到2030年每年至少安裝100 GW的陸上和海上風電。各國政府和地區政府的真正“綠色復蘇”將通過更高的產能目標,透明的渠道和政策措施來實現如此大的部署,以解決圍繞新項目許可和授權的嚴重瓶頸。增加投資以進行電網和輸電基礎設施的現代化也將是海上風電發展的關鍵。


能源轉型將推動數以百萬計的工作崗位


各國政府都在考慮如何使經濟刺激方案帶來最大影響。由于建設、組裝和安裝活動更加復雜,海上風電場比陸上風電場對勞動力的需求更高。海上風能在整個價值鏈中提供了一系列就業機會,從項目計劃和融資到制造和運輸,再到建設、運營和維護(O&M)階段。美國風能協會(AWEA)在2020年進行的一項研究發現,該行業提供了“優質,高薪的工作,需要涉及大約74個行業的多元化技術人員……[包括]電工,焊工,風機技術人員,碼頭工人,卡車司機,起重機操作員,鐵工,管鉗工,打樁機,工程師,機械師,研究人員以及海上設備和船舶操作員。”[9]


根據IRENA的數據(該數據是在2018年對近30個利益相關者的研究期間收集的),在25年的壽命期內,每兆瓦裝機量可創造17.3個直接工作(一個人的全職工作一年)(計算并未考慮技術發展、新型平臺或安裝技術的應用、規模經濟、生產率或學習成果累積等因素。特定市場的海上風電市場創造的就業機會,需要進行綜合研究以確定。)[10]。到2024年,全球將新增近51GW的海上風電裝機容量,這等于在未來五年內創造了近90萬個海上風電就業崗位。在海上風電部署規模擴大的情況下,這個數據還可能增加。對于本地就業促進方面,GWEC進行的一項研究發現,建造和安裝1兆瓦的海上風電需要2.5個人。


一旦風電場投產,運營和維護(O&M)的工作將持續到項目整個生命周期,大約需要25年。O&M涵蓋從合同管理到風機維護到海上物流的各種需求。同樣,通過SCADA系統,無線電遙測和人工智能應用程序,遠程自動化控制也越來越多地用于O&M。這些領域需要具有數據科學,機械和計算機工程以及電信背景的高技能工人。


最大化當地經濟活動將需要政策制定者做出戰略選擇,以決定如何利用現有工人進入風電高增長地區。在可能的情況下,為發展風電部門重新培訓海上油氣工人應成為鼓勵低碳經濟增長和競爭力的優先事項。這也是對能源市場過渡和疫情造成勞動力市場中斷(包括海上油氣工人工作錯位)的合理回應。


在制造風力發電機部件之外,海上風電為基礎設計制造、變電站和安裝船、海底電纜制造鋼材領域提供了大量的工作崗位。所有這些領域都可以利用海上油氣行業的能力和供應鏈。相應的短期投資包括針對性的教育和培訓計劃、產業升級以及促進公私伙伴關系。長期投資則包括供應商發展計劃和國家路線圖,并在重點戰略領域發展產業集群。最大化當地經濟活動將要求政策制定者做出戰略選擇,以決定如何利用現有工人進入高增長地區。


2030年以后的展望


2030年以后,主要國家和行業機構對海上風電的期望更高。到2050年,歐盟海上風電發展目標達到驚人的450GW[11],可以預見北海(目標容量的近一半),大西洋,波羅的海和南歐水域的產業集群。安裝將主要集中在英國,荷蘭,法國,德國,丹麥和波蘭,歐盟海上風電的參與國家數量將達到兩位數。


海洋可再生能源行動聯盟(OREAC)是由海上風電開發商、技術提供商和包括GWEC在內的利益相關者組成的全球性組織,該組織于2019年12月成立,以響應聯合國可持續海洋經濟高級別小組對基于海洋的氣候行動的呼吁。OREAC預計,到2050年,海上風電裝機容量將達1400 GW[12],這遠遠超出了國際機構的當前預測,但根據OREAC的說法,政府與行業之間的強有力合作,政策穩定,市場透明和負責任的發展,使海上風電相較其他可持續海洋利用技術擁有更蓬勃發展的機會,有可能實現這一宏偉目標。


世界銀行于2019年3月啟動的ESMAP海上風能開發計劃旨在加速全球非經合組織國家海上風能的發展。作為該計劃的合作伙伴,GWEC與世界銀行合作,通過國家路線圖和講習班,與決策者合作,共同認識并釋放其市場中的海上風電潛力。


未來十年所取得的進展將為未來幾十年海上風能的規模和程度奠定基礎。隨著強勁的經濟,令人興奮的技術發展以及來自世界各地沿海市場的日益增長的興趣,海上風電將成為全球能源轉型中的游戲規則改變者。

(轉載國際風力發電網)


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