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海上風電產業鏈的范圍界定

傳統的海上風電產業鏈是以海上風電裝備為核心，形成了由上中下游企業組成的生產銷售鏈條，其中，上游由提供原材料和零部件企業組成，中游由提供風電整機制造和風電場安裝施工企業組成，下游是提供生產運維服務的企業。隨著海上風電產業的逐漸成熟，產業鏈范圍的界定在不斷創新，為促進產業鏈體系的優化升級，本文將在傳統產業鏈的基礎上，向上下游延伸，并進行新的界定。界定為：以前期開發、原材料供應、裝備制造、安裝施工、運維管理和市場消納六個環節為主線，以研發設計、生產銷售和供應鏈三部分為細化的生產銷售鏈條，詳見圖1。

圖1 海上風電全產業鏈

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基于全產業鏈的海上風電發展經驗分析

我國海上風電產業經過十幾年的發展已經取得顯著成效，但整體水平依然與歐洲海上風電強國存在較大差距。而推進產業鏈現代化是破解海上風電產業基礎不足和部分領域“卡脖子”瓶頸制約的必經之路。因此，需要在借鑒部分國外發達國家經驗的基礎上，進一步完善其產業鏈。

1、產業創新能力領先

技術創新能力對海上風電產業發展具有基礎性和長期性的影響，如何提高產業創新能力對于推動我國產業進一步發展具有重要意義。

(1）行業創新技術投入多，集中于基礎研究與個別薄弱環節。基礎研究的累積進步往往會催生出重大科學發現和重大技術創新，所以歐洲多國重視提升基礎研究能力。如英國在2019年提出撥付2.5億英鎊以補貼本土的供應鏈企業，保證海上風電行業的創新活力，推動實現本土采購設備和服務比例到2030年60%的下限目標。在個別薄弱環節方面，歐洲海上風電勘察費用達到總投資1%左右，明顯高于其他地區國家在該環節的投入，也使得其勘探設計環節具有精細化、專業化的特點，形成了技術領先、監管獨立、人員專業、資金充沛的形式。

(2）技術創新平臺體系完善。形成“自主創新平臺—試驗基地—公共服務平臺”的技術創新生態鏈。其中，具有反饋作用的試驗基地是重要部分，為創新技術落地提供更多保障。丹麥搭建了許多產學研類的創新平臺，在鹿特丹也搭建了世界上最大的試驗基地，形成擁有完善的檢測服務、認證服務與咨詢服務的服務體系。

而后，各關鍵零部件的材料、工藝、設計等多領域創新主體協同研發，關鍵環節和重點領域的創新能力高。歐洲國家的葉片、塔筒、高端軸承等關鍵零部件的生產水平都高于我國，其中，歐洲各國制造葉片環節已經開始嘗試使用玻璃纖維代替碳纖維制造更長、更輕、更強的葉片。此外，調研發現，國外的塔筒設計與風電設備匹配度更高，減少原材料投入的同時也方便運輸。

(3）配套裝備的研發以及設計能力領先。配套裝備作為海上風電項目的重要組成部分，直接影響到工程建設效率，如施工基礎設計能力領先，一個在國內與國外一流設計單位合作模式下開發的項目，其單樁的設計重量從可行性研究階段的2 600～2 800噸優化到1 500～1 600噸，這個數據表明對于一個單臺風機施工能節省約為1 000萬，而對整個風電場而言能節省高達6億元的成本，具有很大的降本空間。再如需加大施工船的研發力度，在搶裝潮的推動下，全國只有42艘海上風電安裝船引起產業成本直線飆升，研發出更加高效的施工船將有效降低工程成本。

2、行業公共服務能力強

高效的公共服務供給有利于充分利用社會協作能力，降低企業創新的試錯成本，在搭建協調性平臺、構建行業標準、提高檢測認證能力方面值得借鑒。

(1）協調性平臺包括行業組織協會、大數據管理平臺和行業治理平臺。其一是歐洲國家搭建了組織行業協會，有效地推動產業發展。如2018年，在蘇格蘭地區成立的深海風電協會，專門服務于整個北部地區海上風電產業的發展，包括22家開發商、1家整機企業、375個供應鏈企業和相關協會、大學、港口的成員參與其中，多領域的人才碰撞，更有利于推動產業全面發展。其二是建設了海上風電大數據管理平臺，包括行業信息觀測平臺和行業信息管理平臺，提高了積累和利用行業基礎數據的效率。如德國通過Fino1等科研平臺進行精確的實驗以提供基礎數據，為后期進行風電場規劃提供有價值的信息；再如英國海上可再生能源工程中心（COREs）通過整理行業數據信息為海上風電企業提供咨詢服務，通過供應鏈管理實現進一步優化資源配置。其三是搭建了專門的集群治理組織，以應對集群內外部的環境變化，為企業和政府提供合作機會和環境，為合作制定翔實可行的戰略規劃。如挪威建立的藍色海事集群的集群組織總執行官下設公關部部長、創新研究教育部部長和總財務官，涉及多個領域，具有高度的靈活性，對來自挪威或國際商業界或知識環境的挑戰都能積極應對。此外，該組織還建立了跨集群網絡，與其他領域的專業人士組成團隊，以便更加深入地合作創新。

(2）在行業標準構建方面，歐洲具有較為完善的風電標準體系，由國際通用的IEC61400系列標準、IECWTGS-01標準及德國勞氏船級社發布的認證指南與各國自主制定的標準合并為各國的風電標準體系，其覆蓋范圍遍布整個海上風電的產業鏈，包括風電設計認證、型式認證、項目認證和部件認證的全過程，嚴格規范每個環節，保證風電場整體質量和安全。在施工環節，英國還結合海上油氣開發經驗，制定安全培訓標準，內容涵蓋了人員、船舶、設備、環境、管理五個方面，加強了施工監管力度。

(3）在檢測認證方面，歐洲國家檢測能力位于全球領先地位，也搭建了較多檢測中心，全球共7家經IECRE（可再生能源設備認證體系）認證機構的認證機構，歐洲有6家，詳見表1。歐洲海上風電強國還將第三方審核、認證制度引入勘探環節，使得整個勘探過程都由第三方專業公司進行指導，保證了勘探環節的質量。

表1 歐洲6家IECRE認證機構

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基礎支撐能力有優勢

產業的壯大與發展離不開基礎設施的改進和完善。歐洲國家的基礎設施較為完善，搭建了功能性較強的風電母港，為施工和運維環節降本增效。歐洲風能協會中包括了20多個港口，大多數港口都覆蓋了海上風電裝機服務和運維服務，其中一些港口覆蓋了整條風能的價值鏈，另一些港口提供特定服務，根據對比利時DEME公司的調研，歐洲風電安裝船依托母港的作業方式，可達到作業效率為國內自升式平臺作業的4～5倍，歐洲風能協會也估計歐洲的港口能降低5.3%的總成本。另一方面，基礎工具較為先進，主要是在經驗積累的基礎上通過推進傳統基礎設施向智能化改造實現。如歐洲國家積累了多年的生產運維經驗，通過疊加智能化工具，運維方式已經從粗放型逐漸向精細型轉化。如擴博智能發布的“擴博智能Clobotics特種飛行機器人”、上海電氣集團推出的“風云”系統、葡萄牙建立的海上風電運維機器人測試中心等。同時，國外還搭建了專門的系統積累數據為運維向智能化轉型打下基礎，如英國的SPARTA系統擁有部分知名海上風電運營商成員，能提供匿名的海上風電場的運維數據，能為運維環節提供更多信息進行有效分析，減少額外浪費，也是幫助實現運維方式從“被動運維”向“主動運維”轉變的重要因素。

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產業鏈布局科學，擁有高效穩定的供應鏈

科學的產業鏈布局是產業協同發展的重要抓手和切入點。歐盟產業鏈布局較為科學，綜合考慮零部件本身特性和客觀條件，充分利用港口便利優勢，形成高效穩定的供應鏈。如包括變速箱在內的普通零部件具有體積小、方便運輸和技術更新速度慢的特點，因此主要布局在內陸地區，能相對降低生產成本；發電機等技術含量較高的核心零部件具有規模經濟大的特點，主要布局在港口區域，交通較為方便，便于形成市場規模。同時，2019年風能技術報告指出，歐洲國家的供應商不僅分布在其總部附近，也會在提供風機零部件和服務的國家建造生產基地，這種基地布局方式也是其占領外地市場的根基。同時，歐洲海上風電強國已基本實現供應鏈本土化，擁有穩定且高質量的供應來源，其一是及時與原材料豐富地區簽署了合作協議，保證原材料的供應，如三菱維斯塔斯（MHI Vestas）和臺灣風電供應鏈企業簽署一系列諒解備忘錄，包括塔筒、葉片供應商以及葉片原材料供應商；西門子歌美颯也在獲得120 MW Formosa1期和2期主機供貨合同后，就和當地葉片樹脂材料供應商簽訂了合作協議。其二是鼓勵市場化提高行業集中度，促進供應來源本土化發展，英國降低海上風電成本實現平價的重要影響因素之一就是提升行業集中度，行業龍頭企業占市場份額逐漸提升就能擁有足夠資金進行研發，從而引領國內行業發展、降低對國外進口的依賴程度。

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要素供給效率高，產業生態系統完整

要素體系是現代產業體系的基本單元，現代要素以及組合方式決定著產業發展的質量和效益，在建立高效管理機制、科學系統規劃、集群化發展、人才培養方面值得借鑒。首先，在管理機制建設方面，為提高審批效率，在審批環節建立了跨部門、跨區域聯動機制。如丹麥確定中標企業后，將海上風電場建設許可、開發許可和發電許可等相關證明提供“一站式”服務；再如南通市實行的建立聯審機制，在項目報批前，組織相關部門和單位就項目的規劃布局、生態環境保護等方面進行聯合審議。降低了行政費用的同時也能促進信息交流，推動海上風電產業高質量發展。其次，進行了科學系統的規劃，保證資金的流通效率，國外海上風電強國對海上風電產業的發展規劃具有專門的系統性、前瞻性、戰略性和長期性的頂層規劃與設計。一方面，穩定了投資者的收益預期。如歐盟委員會在2020年制定了未來30年的海上風電發展規劃，保證了相關投資者的長期利益，從而促進地方形成穩定且有競爭力的產業鏈、供應鏈和產業基礎等。另一方面，注重海上風電場的環境影響。如丹麥設置了專門的海上風電規劃機構“海上風電規劃委員會”，利用精度高的地理信息系統GIS繪圖對海上風電場場址進行科學規劃，且在項目竣工后進行檢測和評估對環境影響，并滾動調整規劃。再次，在人才培養方面，歐洲國家通過專業化培養儲備了較多的人才，如在運維環節，專門制定了GWO-BST培訓標準及其他協調發展機制對維修人員的專業化技能水平提出了要求，提高了運維環節的專業度。最后，通過集群化發展，高效貫通產業鏈，產業集群能激發出分工效應、規模經濟效應、外部經濟效應以及市場效應，推動產業快速發展的同時也能帶動地區經濟的發展。歐洲海上風電市場經過30年的努力發展已經實現平價上網，這樣的成就與產業鏈建設密不可分。歐洲國家不僅搭建了產業園區，還將港口建設納入范圍，港口為生產組裝、施工運維、物流管理提供了更多便捷，對海上風電供應鏈管理具有重要作用。如丹麥通過對埃斯比約港規劃升級，搶占了北海海上風電市場，引進了包括西門子、維斯塔斯等企業在內的大批優秀海上風電企業，成功打造了港口產業集群，最終占領了歐洲海上風電運維、配套服務、物流、航運基地的制高點。

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消納市場廣闊

在大規模開發海上風電的同時，消納市場也必須與之匹配才能保證資源的充分利用。為解決消納效率低、消納不平衡等問題，部分國家已經在消納領域進行探索，在并網技術、儲能技術、構建輸電網絡、建設市場交易機制方面值得借鑒。首先，并網技術和儲能技術較為領先，通過攻克技術難關保證平穩消納。目前海上風電柔性直流輸電技術幾乎都掌握在海外電力巨頭手中，國內亟待突破。同時，國外的儲能技術也領先于我國，國外已經有部分“海上風電+儲能”的項目在建或運行。如2018年8月，挪威石油公司Equinor和阿布扎比可再生能源公司Masdar合作的與漂浮式風電場配套的儲能項目Batwind在蘇格蘭海岸建成運行；瑞典大瀑布電力公司2017年用1 000輛寶馬（BMWi3）電動汽車的電池系統在荷蘭Princess Alexia島建立了海上風電場配套儲能項目，是“海上風電+新能源汽車”的突破。其次，通過構建輸電網絡以降低電力輸送成本、提高消納能力。為了解決近海發電機組擁擠、遠海電力傳輸成本高昂的難題，荷蘭輸電公司Tennet與其他數家公司共同著手，計劃修建“北海風電島”，由用于發電的人工島及呈放射狀的海底輸電網構成，并擴大海上風力發電設置海域。最后，通過建立電力交易機制發揮市場資源的作用。歐洲各國建立了以上網電價補貼為主的政策機制，并建立了成熟的電力市場，通過在電力市場引入負電價政策，避免了過度投資，同時不斷調整具體電價政策，實現了新能源開發的利用協同。如英國實行以差價合約的補貼形式，同時電力交易市場以中長期雙邊交易為主。

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具備良好的營商環境

營商環境是市場經濟的培育之土，只有進一步優化營商環境，才能真正解放生產力，提高產業競爭力，推動產業鏈升級。值得借鑒的經驗主要有以下幾點：

(1）政策環境穩定，歐洲國家的海上風電政策體系完善，擁有穩定的政策環境，有效地推動了各國海上風電產業的發展。在產業鏈政策方面，通過政策推動空缺環節的建設完善產業鏈。如施工船制造的鼓勵政策、進行項目認證的強制政策以及鼓勵港口建設的引導政策等。在并網政策方面，一方面，制定了優化并網制度的政策，如英國和德國都由電力公司進行統一并網，獨立于開發商和運營商，有利于集中送出，也有利于規范管理；另一方面，制定了推進電網跨區域互聯的政策。如2016年，中韓日俄簽署了《東北亞聯合電網備忘錄》，積極搭建能源互聯網，有利于解決資源不均衡問題。在資金政策方面，歐洲各國的資金扶持政策對海上風電發展起了極大的推動作用，主要措施包括：其一，制定了政策提供價格補貼、稅收優惠。如丹麥對于風機安裝、更換風機和電價的直接財政補貼，美國聯邦政府實行的風能生產稅抵減政策、投資退稅、再生能源發電配額制度、國家財政補貼計劃以及稅收加速折舊等。其二，制定了發展計劃增加對產業的投資。如2009年美國投資千億美元的“新能源計劃”以及2012年提出的投資1.8億美元的海上風電計劃。其三，建立了專門發展基金提供資金支持。如為鼓勵風電發展，丹麥、美國等二十多個國家設立公共效益基金。其四，營造了良好的投資環境。如為鼓勵國外投資者投資，丹麥沒有資本管制；德國提供投資補助，并且無國籍限制。在科研鼓勵方面，將海上風電產業中的技術研發納入重點支持領域，鼓勵企業創新。如美國的產業政策體系中就重點包含扶持技術創新，消除制約產業發展的制度障礙的政策內容。

(2）融資環境寬松。歐洲海上風電市場的繁榮離不開金融支持，主要涉及項目的融資成本、保險以及交易市場（圖2）。值得借鑒的經驗主要有：其一，融資來源多樣，發揮了資本市場作用，歐洲海上風電的融資來源具有多樣性，且延伸至資本市場，充分利用股權融資、債券融資和風險投資實現資金資源的有效配置。此外，通過設立專門的科技銀行為產業發展提供專門的服務。其二，銀行體系對產業的支持力度大。表2為各國對海上風電項目開發的金融政策支持，相比我國可見其商業銀行對相關產業的關注度較高。其三，引入了海上風電保險業務。如歐洲實行的海事保險檢驗機制，保險公司通過邀請第三方監督機構來幫助其對項目進行技術審查和評估，旨在確保重要流程和環節的安全，對于保證設施質量和安全以及保險商的切身利益發揮了重要的作用。

圖2 2011—2020年歐洲海上風電投融資情況

(3）合作環境良好。海上風電產業涉及多個領域，產業鏈覆蓋全球，完善的產業鏈不是依靠一國之力就能達成的，國際合作則成為重要通道。歐洲具有良好的對外合作環境，且北海海域和波羅的海海域都已經進行了國際合作。如2020年，八個波羅的海國家的高級別代表與歐盟委員會簽署了波羅的海海上風電宣言，旨在促進波羅的海海上風電開發方面的合作，以促進可再生能源向波羅的海國家的傳輸。

表2 基于金融支持政策工具視角的各國海上風電開發比較