研究 | 海洋油氣與海上風電融合發展前景可期
來源：中國能源新聞網 時間：2023-09-06 09:07
中國能源新聞網記者 楊永明
進入21世紀以來，全球海洋油氣勘探開發步伐明顯加快，海上油氣新發現總儲量超過陸地，儲產量持續增長，成為全球油氣資源的戰略接替區。我國海洋油氣資源豐富，海洋油氣勘探開發是我國長期、大幅增產的重要方向，在能源系統低碳轉型的趨勢下，尋找增儲上產和低碳減排的平衡、實現海洋油氣的綠色開發，意義重大。
相比于陸上油氣，海洋油氣生產過程中的能源消耗和溫室氣體排放有其自身特點。出于自給自足的能源供應方式及充分利用自產油氣資源的考量，海上油氣平臺通常自建電站、熱站，使用伴生氣、原油等燃料，以滿足自身用電和用熱需求，這樣的供能方式會造成大量碳排放，且存在效率低、能耗高、供能不穩定等問題。為海上油氣平臺接入清潔能源，目前較成熟的做法是引入風電技術。海上風電，是與海洋油氣生產契合度最高的領域，油氣行業豐富的海上工程資源和生產作業經驗均可應用到海上風電行業。
融合發展潛力巨大
發展新能源業務是油氣企業延伸產業鏈、豐富投資組合的重要方向，未來浮式風電等新能源技術的逐漸成熟，將為油氣企業帶來新的市場增長點。在開展海洋油氣業務的同時，融合海上風力資源，有助于形成多能源多資源協同發展、共同繁榮的良好局面。
（一）產業關聯度高
海洋油氣產業與海上風電產業有較高的業務契合度以及相似的供應鏈。國際能源署調查顯示，約有40%的海上風電項目建設作業與海洋油氣項目相重合，其中包括相關基礎設施和部分水下設施的建設，同時兩者在設備維護、監管等方面也有相似之處。油氣企業在發展風電等新能源方面擁有諸多便利條件，為海上油氣田配套海上風電項目可為油氣企業爭取更多的開發權益，這使得在未來碳中和背景下盈利壓力較大的深水油氣行業有了一條切實可行的轉型之路。
在技術方面，海上風電開發與海洋油氣開采的技術要求較為接近。傳統的油氣浮式平臺技術可以應用到海上風電項目的建設中，尤其是海洋工程、深水開發和鉆井技術可以應用到深水浮式風電建設方面，從而擴大可建設利用的海域范圍。同時，提供海上油氣勘探服務的企業可以較方便地轉向海上風電施工等服務業務。
在裝備方面，相較于陸上，海上風電的安裝難度要高很多，必須擁有專門的海上風電安裝裝備，而海上風電開發所需的大部分裝備，如鋪纜船、水下作業船和半潛運輸船等，都可與海洋油氣開發通用。此外，隨著發展的進程，海上風電安裝資源供不應求。將鉆井平臺改造變身為海上風電安裝平臺，成為緩解安裝資源緊張的一條新路徑，有利于推進海上風機安裝工程建設。
在標準方面，兩者在技術和安全標準上有較高的相似度。海洋油氣行業長期以來形成的包括工程設計、制造、施工、運營維護等在內的全生命周期技術規范，對于海上風電行業而言，均具有借鑒意義。
（二）利用模式豐富
綜合資源、技術、經濟等方面因素，可將海上風電作為與海洋油氣勘探開發的重要結合點，加大發展力度，通過合理布局海上風電等技術，支撐海洋油氣資源勘探開發綠色用能。
這其中，海電海用無疑是最主要的利用方式，即將海上風電產生的電能通過海底電纜直接輸送到附近海上油氣區、海上平臺電力系統，為用電負荷提供綠色電源。我國海上風電已經進入了規模化、商業化發展階段，整體呈現由近岸向深遠海、由局部小規模示范向集中大規模開發方向發展。當前海上風電的電力傳輸成本約占海上風電總成本的四分之一，隨著離岸距離的增加，其在總成本中所占的比重還將繼續上升甚至達到總成本的一半。采用直接對平臺供電的方式，將節省海上風電供能過程中海底電纜等傳輸投資，同時減少油氣平臺用能過程中二氧化碳以及空氣污染物的排放量，從而大幅提升能源效率。
在利用海上風電對油氣平臺供能的基礎上，還可在資源富集海域，或圍繞已有海上油氣平臺，構建以風能為主的，包含光伏、海洋能等多種可再生能源發電技術的海上浮式系統，形成能源優勢互補。同時，在規模化油氣開發區建設微電網，形成海上新能源與油氣開發的耦合利用基地，能夠為海上油氣平臺提供清潔用能解決方案，大幅提高海洋清潔能源供能比例。
同時，為避免棄電情況的發生，可依托已有海上油氣平臺搭建海水制氫系統，利用海上風電場電能在海上平臺就地進行電解水制氫，有些海域已建設天然氣管道可供使用，利用現有的天然氣管道將氫能傳送至陸地接收站，可進一步降低運氫成本。據報道，全球范圍內已公布的電解水制氫規劃項目約有一半來自海上風電制氫規劃，其中，德國、荷蘭、丹麥等開始規劃百萬千瓦級的海上風電制氫項目。
促進融合發展的幾點思考
雖然近年來我國海洋油氣與海上風電的融合發展取得了積極進展，但也要看到，海上風電與油氣產業的協同規劃還遠遠不夠，目前的產業鏈水平還不能完全滿足我國海洋資源綜合開發的需求，為此需要從協同規劃、完善產業鏈、突破發展瓶頸等方面發力，進一步促進海洋油氣和海上風電產業融合發展。
（一）統籌海域開發管理，協同規劃海洋油氣和海上風電產業
目前，我國海洋資源開發利用以單一能種為主，海域利用效率和項目整體效益明顯不足。統一規劃海洋資源，實現海域資源合理配置與科學利用，由單一資源開發向多能集成開發轉變是必然趨勢。考慮到我國海洋油氣主要分布在沿海大陸架上，部分礦區與沿海各省份海上風電開發區塊重疊的情況，采用聯合開發模式，協同發展海洋油氣與海上風電，是促進集約用海、提升海洋利用效率的重要舉措。2023年2月，國家能源局印發《加快油氣勘探開發與新能源融合發展行動方案（2023—2025年）》提出，統籌推進海上油氣勘探開發與海上風電建設。通過海上風電開發為油氣平臺提供綠色電力，替代分散式燃氣或燃油發電，提高能源使用效率、降低碳排放，形成海上風電與油氣田區域電力系統互補供電模式。考慮到海上油氣田開發和后續滾動上產涉及航空、運輸、管道建設規劃布局，周邊區域新能源建設優先由油氣開發企業統籌推進實施，逐步實現海上風電與海洋油氣產業融合發展。在政策、市場等因素的大力驅動下，未來我國海洋油氣將進一步加碼海上風電業務。
（二）發揮產業協同優勢，建立完善的海上能源融合產業鏈
經過多年的發展，我國海工裝備建造企業在海洋油氣開發裝備研發方面積累了很多技術儲備，掌握了一批關鍵核心技術，鑒于海洋油氣開發與海上風電開發設施公用的可行性，這些技術可應用拓展到海上風電開發裝備。但是，海上風電開發仍有適應其行業特點的特殊裝備需求，即使是改裝現有海洋油氣開發裝備，也無法完全滿足作業需求。另外，我國一些海工裝備核心系統或核心部件，如船舶動力定位系統、液壓打樁錘、重型吊機等，對國外市場的依賴度還較深，尚未實現100%國產化。隨著智能化發展，“卡脖子”問題也在不斷升級，一些高端精密加工的制造裝備和工業軟件系統等存在短板，這些都需要進行重點攻關突破。為此，應依托海洋能源開發現有技術裝備，充分發揮已有的產業協同優勢，根據不同領域或產業特性，進行技術銜接及裝備互補。加強海洋能源融合發展過程中重點和關鍵領域的技術研發，突破所需的關鍵裝備，解決“卡脖子”難題，助推海上核心裝備研制并替代進口。在海洋油氣、海上風電、海水制氫、海洋綜合能源利用等涉及保障國家能源安全的方向上加大投入，在此基礎上建立完善的海上能源融合產業鏈，推動深遠海綠色能源的大規模商業開發。
（三）圍繞融合發展需求，突破成本增加和人才缺乏等瓶頸
由于風電產業快速發展，再加上海上風電機組專業的復雜性，海上風電產業面臨成本增加和人才缺乏等瓶頸，主要表現為，海上風電遠離海岸，所處的環境遠比陸上風電更加復雜和惡劣，尤其是深遠海發電，面臨實際工程造價水平高、運維成本高等問題。針對這一現實情況，短期看，可通過財稅政策支持鼓勵海洋能源融合開發；長期看，仍需持續加強技術創新，不斷驅動成本下降。另外，在海上風電機組朝著大型化快速發展過程中，與之相匹配的安裝設備發展較為緩慢，海上風電施工、運營維護等專業隊伍也較為緊缺。未來，全球海洋油氣的投資規模將持續擴大，海上風電與海洋油氣的聯系將更加緊密。應圍繞兩者的融合發展，引入高水平的科研機構與行業領軍人物、專業化水平高的專業施工隊伍和運營維護隊伍，依照法律法規、標準規范等有關要求配置項目團隊，推動產研一體、產業升級。可選擇合適的深遠海平臺或島礁建立海洋資源綜合利用示范基地，以示范項目為先導，面向全國發揮輻射作用，形成海洋油氣及海上風電融合發展工程建設能力，助力“雙碳”目標實現。
責任編輯：許艷
校對：江蓬新
