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数据 | 全球海上风电技术开发潜力达710亿千瓦(71TW)

放大字体  缩小字体 发布日期:2021-03-03  来源:风能专委会CWEA  浏览次数:1292
  近期,世界银行集团(WBG)海上风电高级能源专家Mark Leybourne发布文章称,根据世界银行的最新分析估计,全球海上风电技术可开发潜力为71TW。其中只要开发了1%的潜力,就可以满足全球电力需求的10%。世界银行网站提供了详细分析数据的下载以及各种地理信息文件,包括Google Earth文件。涵括超过115个国家/地区的详细海上风能开发潜力信息。


 
  海上风能资源是全球电力需求的十倍以上。实际上,只需要开发出1%的海上风能资源,就可以满足我们10%的电力需求。截止目前,我们仅开发了海上风电潜力的极小部分,但这种情况也正在迅速改变。到2030年,预计全球将有超过230GW的海上风电,相较今天的32GW海上风电装机,将增长7倍。(CWEA注:根据GWEC最新统计数据,全球海上风电装机容量已达35GW)特别是一些新兴市场,将为海上风电装机容量做出更多贡献,海上风电也有助于帮助这些地方的经济增长。世界银行集团(WBG)的海上风能开发计划,目的正是为了加快发展中经济体的海上风电的发展。在第二十六届联合国气候变化峰会(COP26)召开之际,世界银行希望发布详细的全球风能技术可开发潜力数据,以鼓励新兴市场国家的政府致力于海上风能开发,并将其纳入其中长期能源战略当中。

  世界银行海上风电潜力研究及主要发现
  根据世界银行海上风电发展计划,其第一项工作是调查主要新兴市场中的海上风电机会。2019年底发布的Going Global报告重点关注了其中8个国家,主要列出了其中3TW的技术开发潜力。此后,世界银行继续对全球海上风电潜力进行了分析,2020年5月发布了56个国家和地区的一系列海上风能潜力地图和资源估算。
  2021年1月,发布了更多国家的海上风电潜力地图,最后形成了如下关键数据:

  全球海上风电技术开发潜力超过71TW(710亿千瓦)。
  70%以上的海上风电技术潜力位于适合漂浮式风电的更深水域中。
  已确定的全球海上风电资源的10%所发电力即可满足全世界所有的电力需求。
  仅世界银行成员国家/地区的海上风电技术开发潜力超过16TW(160亿千瓦)

  
  海上风电的全球技术潜力
  世界银行确定了115个拥有可技术开采海上风能资源的国家,并针对每个国家/地区估算了固定基础和漂浮式风电技术的总的技术开发潜力。估算出全球海上风电技术开发潜力总数为71TW;其中29%属于可用固定基础海上风电,另外71%属于较深水域,可适用漂浮式风电技术。


图1-固定和漂浮式海上风电全球技术潜力总和
  在2018年,全球发电量为26730亿千瓦时。如果利用到了全球海上风电总技术潜力的1%,即可满足世界至少10%的电力供应(假设在1%的资源中平均容量系数为45%,则每年可产生2800 TWh)。国际能源署(IEA)《海上风电展望报告》的估计则更为乐观,IEA认为海上风电具有每年发电42万亿千瓦时的潜力,是当今全球电力需求的18倍。
  不管哪种数据,很明显海上风电的潜力是巨大的,并且随着世界电力需求的快速增长,海上风电是任何具有资源潜力的国家都应考虑的资源。
  但全球海上风电技术可开发潜力的80%以上集中于20个国家,而在这20个市场中,目前只有8个市场已经运营了海上风电场,在这8个市场,只有英国和中国具有公用事业规模的海上风电项目。


图2-海上风能潜力排名前20位的国家
 
  到2050年的行业愿景
  这些数字突显了全球海域中蕴含着巨大的、未被充分利用的能源潜力。已经有越来越多的国家将海上风电纳入能源政策,这是因为该技术将在能源转型和实现《巴黎协定》设定的气候目标中发挥重要作用,这一点已被广泛接受。但是,目前全球范围内只安装了约32GW海上风电,显然,我们还有很长的路要走。
  未来十年,海上风电的部署速度将加快,以实现2030年气候雄心。英国(40GW)、欧盟(80GW)、美国(30GW)和中国(60GW)具有很大的目标。中国台湾也有超过 10GW的海上风电开发目标。全球风能理事会(GWEC)预测,海上风电在2030年将超过234GW。【参考GWEC报告:报告 | 新增装机创历史新高,《2020全球海上风电报告》下载,2021最新全球海上风电装机数据 | 2020年全球海上风电新增装机一半来自中国】


OREAC 2020年12月发布The Power of Our Ocean 报告


联合国HLP海洋小组:将海洋能源部署到全球
  展望未来,根据联合国HLP海洋小组的调查结果,海洋可再生能源行动联盟(OREAC)发布的一项愿景显示,到2050年全球将有1400 GW的海上风能在运行。(https://gwec.net/oreac/)【参考报告:OREAC:到2050年海上风电装机可达1400 GW,海上风电将成为全球经济绿色复苏的重要引擎】
  为了实现这一愿景,首先需要在已建立海上风电场的国家持续加速增长,还需要在新市场开始建立风电场并保持增长态势,特别是在拉丁美洲、非洲和亚洲地区。鉴于海上风电市场和项目开发交付周期很长,有必要立即开始设定承诺和目标(最近在英国、欧盟和美国可以看到海上风电的目标发展很快),并立即设置政策,提供积极信号来动员海上风电行业的发展。
  今年即将在格拉斯哥召开联合国气候峰会(COP26),新的国家自主贡献(NDC)承诺也将应运而生,现在正是大力发展海上风电的好时机。


图3-到2030年,预计将有超过230GW的海上风电投入运行,行业的远景目标是到2050年在全世界范围内实现1400GW的海上风电运营。[GWEC和OREAC的数据]
 
  新兴市场国家的角色
  在全球总的海上风电技术开发潜力中,至少有16TW位于世界银行集团客户的中低收入国家/地区海域,这其中许多国家(如南非、越南和印度)目前还都在依赖煤电,还需要新建燃煤电厂以满足未来的能源需求。
  海上风电因其具有较高的容量系数以及靠近负荷中心的位置优势,意味着海上风电可成为替代煤炭发电的理想选择。国际能源署估计,在取代煤炭发电方面,海上风电与其他可再生能源发电相比,二氧化碳排放更少,每安装1GW的海上风电,每年相当于减排二氧化碳350万吨。


 
  世界银行目前正在帮助7个国家评估其海上风能资源,并制定计划帮助这些国家建立海上风电场。下图列出了10个新兴国家海上风电发展潜力,其中巴西、南非和越南位居前列。从图中可以看出,漂浮式海上风电潜力更大。


图4-一些重要的新兴海上风电市场的海上风电潜力情况(固定基础和漂浮式对比)
 
  为了对比海上风能潜力与当地电力需求,假设每个国家可利用总潜力的5%,将估算出的海上风电潜力与该国年用电量进行比较。下图显示大多数新兴市场,海上风电至少可满足当前各国电力需求的25%,在某些情况下,海上发电潜力甚至会超过全部用电需求。尽管印度和土耳其的海上风电资源潜力很大,但这两个国家对应的能源需求也很大(并且还在持续增长),因此,海上风电的相对贡献较小,但在未来的低碳能源结构中,海上风电的比例仍然很重要。


图5-部分新兴市场海上风电可满足当地电力需求比例(假设开发利用5%的可用资源,平均容量系数为45%)-电力需求数据来自IEA 2018。
 
  随着能源系统未来更大的区域能源互联和绿氢市场的发展,未来更大规模部署成本更低的海上风电,可以使更多的国家成为能源净出口国。

  小岛屿发展中国家(SIDS)的海上风电发展情况
  世界银行还考虑到了小岛屿发展中国家的情况。这些国家四周的海域面积通常比该岛的陆地面积大许多倍。在岛上开发可再生能源通常受到土地的限制,而且这些国家通常很依赖进口化石燃料发电,这样的电力生产,不光造成电价很高,产生的排放也很高。
  海上风电可以帮助这些岛屿国家脱碳、降低能源成本并实现能源独立。例如,在太平洋岛国斐济,只需要开发5%的近海风电,所发电力时该岛目前年消耗电力的32倍。
  以较低的成本提供丰富的能源,可以为小岛屿发展中国家打开巨大的新发展机遇,并使它们的经济多样化。这些国家很多人依赖旅游收入,受新冠疫情影响,他们很多人遭遇到生计问题。而如果开发海上风电,并借助绿氢生产的商业化并建立氢能市场,这些岛屿国家有可能成为能源出口国。
  小岛屿发展中国家的海上风电规模可能很小,因此,这些岛屿国家需要世界银行集团等组织的发展援助。世界银行正在启动这些援助,希望未来几年能与这些国家合作。
 
 
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