在全球碳中和目標的背景下,海上風電正成為各國推進能源轉(zhuǎn)型的核心路徑。英國蘇格蘭憑借其在歐洲北海油氣開發(fā)中積累的深厚工程經(jīng)驗、技術(shù)創(chuàng)新能力及成熟的項目管理體系,已在全球海上風電領域確立了重要地位。尤其值得關(guān)注的是,其與中國風電產(chǎn)業(yè)在技術(shù)、市場及供應鏈方面的互補性,正在為雙方開啟廣闊的合作空間。
從油氣領域積淀的海上風電核心競爭力
蘇格蘭海上風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展并非從零開始,而是深植于其超過50年的北海油氣開發(fā)經(jīng)驗。蘇格蘭企業(yè)在惡劣的海洋環(huán)境施工中,積累了深厚的海洋工程、海底作業(yè)、復雜項目管理及高標準安全能力。這套完整的“海洋工業(yè)操作系統(tǒng)”,大部分可平移至海上風電領域,使其形成了獨特的核心競爭力。
從地質(zhì)勘測、基礎設計到海上安裝和全生命周期運維,蘇格蘭企業(yè)將油氣行業(yè)應對復雜海況、嚴苛安全標準和精細化成本控制的方法論,系統(tǒng)性地轉(zhuǎn)化為海上風電項目的可靠性保障中。例如,位于北海海域總裝機容量為100.75萬kW的Seagreen項目于2023年投運,是當時全球水深最深(接近60m)的固定式海上風電場,其采用的創(chuàng)新型吸力筒基礎技術(shù),正是海洋工程經(jīng)驗跨領域應用的典范。
在漂浮式海上風電中確立全球創(chuàng)新領導力
蘇格蘭通過一系列開創(chuàng)性項目,不斷刷新行業(yè)認知,特別是在漂浮式海上風電這一前沿領域確立了自己的全球領導地位。例如,2017年,全球首座投運的漂浮式風電場Hywind Scotland(總裝機3萬kW),共安裝5臺單機容量6MW風電機組,驗證了漂浮式技術(shù)在開放海域的可行性。同時,該風電場的平均容量系數(shù)達到54%~57%,遠高于行業(yè)平均水平,充分體現(xiàn)了其優(yōu)異的發(fā)電效率和技術(shù)可靠性。
2021年投運的全球最大漂浮式風電場Kincardine(總裝機4.95萬kW),采用半潛式平臺,共安裝了1臺2MW、5臺9.5MW風電機組,證實了漂浮式風電在深水和惡劣環(huán)境下的可靠性。其采用的“海上直接更換主要部件”創(chuàng)新性技術(shù),無須將風電機組拖回港口,大幅降低了運維成本和停機時間,這一技術(shù)突破為全球漂浮式風電的維護模式樹立了新標桿。
此外,英國政府、蘇格蘭政府和英國創(chuàng)新署(Innovate UK)共同投資建設了英國國家級漂浮式海上風電創(chuàng)新中心(FLOWIC),提供動態(tài)電纜、錨固和系泊系統(tǒng)的先進測試設施,以及設計優(yōu)化的仿真工具和虛擬現(xiàn)實環(huán)境,為漂浮式海上風電提供技術(shù)支持,加速其商業(yè)化,降低技術(shù)風險和成本,促進產(chǎn)業(yè)協(xié)作與創(chuàng)新孵化,打造出一個全球卓越的技術(shù)中心。
依托成熟供應鏈與專業(yè)化能力服務全球
蘇格蘭已建立覆蓋海上風電項目全生命周期的綜合供應鏈生態(tài)系統(tǒng),僅專業(yè)海底工程企業(yè)就有700余家。其整體優(yōu)勢在于先進的場址勘測和環(huán)境評估能力,集成化規(guī)劃和穩(wěn)健的風險管理,創(chuàng)新的安裝與調(diào)試解決方案,以及運維環(huán)節(jié)中先進的資產(chǎn)管理、預測性維護和數(shù)字化監(jiān)測技術(shù)等。此外,蘇格蘭高度重視人員健康、安全、人才培養(yǎng),擁有世界級標準的健康與安全管理體系和培訓項目。這種能力的廣度和深度,使蘇格蘭企業(yè)能夠支持全球復雜的海上風電項目開發(fā)建設,成為能源轉(zhuǎn)型的可信賴合作伙伴。
舉例來說,蘇格蘭供應鏈企業(yè)之一OEG,能夠提供海底服務、海事協(xié)調(diào)、運維船只、電纜安裝、風電機組檢測和高壓工程等服務,為西門子歌美颯、維斯塔斯等歐洲開發(fā)企業(yè)在全球開發(fā)海上風電項目提供了法定檢測和運維服務,包括2024年投運的中國臺灣省彰芳暨西島海上風電項目(58.9萬kW)。源自大學實驗室的Synaptec公司專注于電力系統(tǒng)保護與監(jiān)測,其全球首創(chuàng)DES系統(tǒng)采用獨特的分布式光纖無源傳感技術(shù),能夠?qū)﹄娎|關(guān)鍵節(jié)點故障提供早期預警,顯著降低了故障風險。該系統(tǒng)已在英國最大的海上風電項目Dogger Bank中投入運行。獲得沃旭能源投資的PICT Offshore公司,其開發(fā)的人員轉(zhuǎn)運GUS系統(tǒng)運用主動波浪升沉補償技術(shù),顯著提升了惡劣海況下海上風電平臺登乘運維作業(yè)的安全與效率,已在英國、美國、丹麥等國家的多座大型風電場部署了逾300臺(套)。
同時,探索行業(yè)前沿的創(chuàng)新技術(shù)也在不斷涌現(xiàn)。例如,ACT Blade公司研發(fā)出可回收的葉片新型材料,Apollo公司開發(fā)了漂浮式風電平臺與風電機組之間的快速安裝連接工具PALM系統(tǒng)等。隨著國際市場對高效、低碳解決方案的需求不斷增長,這些企業(yè)將為行業(yè)帶來更多創(chuàng)新思路,進一步推動技術(shù)迭代與應用場景拓展。
攜手深化合作共拓全球海上風電藍海
面對全球風電,尤其是深遠海和漂浮式風電的巨大市場潛力,蘇格蘭與中國在海上風電領域形成了高度互補的合作格局。中國擁有全球最完整、成本競爭力最強的風電產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈與快速提升的研發(fā)能力。蘇格蘭則在集成化規(guī)劃、創(chuàng)新開發(fā)、復雜海況工程設計、高標準安全和項目管理方面積累深厚。
盡管蘇格蘭尚未實現(xiàn)整機制造,但其正積極尋求國際合作。依托明確的政策與項目儲備推動能源轉(zhuǎn)型——蘇格蘭承諾到2045年實現(xiàn)凈零排放,比英國的整體目標提前了五年,并通過差價合約(CfD)等電價補貼機制激勵創(chuàng)新,有力推進了海上風電發(fā)展。ScotWind與INTOG兩大項目儲備已達4550萬kW。其中,漂浮式風電占2490萬kW。INTOG更著重探索風電與油氣電氣化、氫能結(jié)合。目前正在推進的Green Volt漂浮式項目(總裝機56萬kW),有望在2030年前成為全球最大的商業(yè)化漂浮式風電場。蘇格蘭政府高度重視海上風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展,致力于鼓勵項目開發(fā)和投資,打造本地供應鏈能力,同時積極推動供應鏈企業(yè)拓展出口業(yè)務,提升全球競爭力。
在此背景下,中國和蘇格蘭可根據(jù)各自優(yōu)勢,開展多種合作。在技術(shù)上,可圍繞海上風電整體解決方案、深;A及系泊設計、葉片與電纜技術(shù)、智能化運維系統(tǒng)等領域開展聯(lián)合研發(fā)與示范,共同推動技術(shù)迭代與成本下降;在市場開發(fā)中,中國整機企業(yè)和開發(fā)企業(yè)正加速出海,蘇格蘭企業(yè)則在歐洲、北美及亞太擁有豐富的本地化項目經(jīng)驗和工程服務網(wǎng)絡;在第三方市場中,可進行聯(lián)合開發(fā),提升競爭力并降低風險。
此外,雙方可在產(chǎn)業(yè)生態(tài)上加強合作,蘇格蘭已形成成熟的清潔能源協(xié)作體系。例如,由蘇格蘭可再生能源協(xié)會管理的清潔能源集群,匯聚了產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)與研究機構(gòu),推動創(chuàng)新與國際合作。漂浮式海上風電創(chuàng)新中心等平臺,可為雙方在漂浮式風電領域的協(xié)同創(chuàng)新提供有力支撐。
全球能源轉(zhuǎn)型是一項復雜的系統(tǒng)工程,無法僅靠任何一個國家或地區(qū)來完成。蘇格蘭在海上風電領域所代表的,是一種基于長期實踐、尊重海洋規(guī)律、注重系統(tǒng)可靠性的專業(yè)精神,這與中國產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈的創(chuàng)新能力、制造效率和市場活力相結(jié)合,將產(chǎn)生強大的協(xié)同效應。
蘇格蘭國際發(fā)展局總經(jīng)理 Reuben Aitken 向《風能》表達了開展國際合作的決心,
“蘇格蘭海上風電行業(yè)是建立在創(chuàng)新、專業(yè)和全球協(xié)作的基礎上。我們致力于與中國及亞洲各地的合作伙伴共同開發(fā)新一代海上風電項目,助力全球向清潔、可負擔的能源轉(zhuǎn)型!
在邁向深海、開發(fā)更廣闊海洋資源的征程中,這種以專業(yè)能力為紐帶、以解決共同面臨的問題為導向的國際合作,將為全球海上風電產(chǎn)業(yè)帶來更穩(wěn)健、更高效和更具韌性的未來。