研究 | 海洋油氣與海上風(fēng)電融合發(fā)展前景可期
來源：中國能源新聞網(wǎng) 時間：2023-09-06 09:07
中國能源新聞網(wǎng)記者 楊永明
進(jìn)入21世紀(jì)以來，全球海洋油氣勘探開發(fā)步伐明顯加快，海上油氣新發(fā)現(xiàn)總儲量超過陸地，儲產(chǎn)量持續(xù)增長，成為全球油氣資源的戰(zhàn)略接替區(qū)。我國海洋油氣資源豐富，海洋油氣勘探開發(fā)是我國長期、大幅增產(chǎn)的重要方向，在能源系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型的趨勢下，尋找增儲上產(chǎn)和低碳減排的平衡、實(shí)現(xiàn)海洋油氣的綠色開發(fā)，意義重大。
相比于陸上油氣，海洋油氣生產(chǎn)過程中的能源消耗和溫室氣體排放有其自身特點(diǎn)。出于自給自足的能源供應(yīng)方式及充分利用自產(chǎn)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(wěn)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(fēng)電技術(shù)。海上風(fēng)電，是與海洋油氣生產(chǎn)契合度最高的領(lǐng)域，油氣行業(yè)豐富的海上工程資源和生產(chǎn)作業(yè)經(jīng)驗(yàn)均可應(yīng)用到海上風(fēng)電行業(yè)。
融合發(fā)展?jié)摿薮?/strong>
發(fā)展新能源業(yè)務(wù)是油氣企業(yè)延伸產(chǎn)業(yè)鏈、豐富投資組合的重要方向，未來浮式風(fēng)電等新能源技術(shù)的逐漸成熟，將為油氣企業(yè)帶來新的市場增長點(diǎn)。在開展海洋油氣業(yè)務(wù)的同時，融合海上風(fēng)力資源，有助于形成多能源多資源協(xié)同發(fā)展、共同繁榮的良好局面。
（一）產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度高
海洋油氣產(chǎn)業(yè)與海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)有較高的業(yè)務(wù)契合度以及相似的供應(yīng)鏈。國際能源署調(diào)查顯示，約有40%的海上風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)作業(yè)與海洋油氣項(xiàng)目相重合，其中包括相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施和部分水下設(shè)施的建設(shè)，同時兩者在設(shè)備維護(hù)、監(jiān)管等方面也有相似之處。油氣企業(yè)在發(fā)展風(fēng)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(fēng)電項(xiàng)目可為油氣企業(yè)爭取更多的開發(fā)權(quán)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(yè)有了一條切實(shí)可行的轉(zhuǎn)型之路。
在技術(shù)方面，海上風(fēng)電開發(fā)與海洋油氣開采的技術(shù)要求較為接近。傳統(tǒng)的油氣浮式平臺技術(shù)可以應(yīng)用到海上風(fēng)電項(xiàng)目的建設(shè)中，尤其是海洋工程、深水開發(fā)和鉆井技術(shù)可以應(yīng)用到深水浮式風(fēng)電建設(shè)方面，從而擴(kuò)大可建設(shè)利用的海域范圍。同時，提供海上油氣勘探服務(wù)的企業(yè)可以較方便地轉(zhuǎn)向海上風(fēng)電施工等服務(wù)業(yè)務(wù)。
在裝備方面，相較于陸上，海上風(fēng)電的安裝難度要高很多，必須擁有專門的海上風(fēng)電安裝裝備，而海上風(fēng)電開發(fā)所需的大部分裝備，如鋪纜船、水下作業(yè)船和半潛運(yùn)輸船等，都可與海洋油氣開發(fā)通用。此外，隨著發(fā)展的進(jìn)程，海上風(fēng)電安裝資源供不應(yīng)求。將鉆井平臺改造變身為海上風(fēng)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(jìn)海上風(fēng)機(jī)安裝工程建設(shè)。
在標(biāo)準(zhǔn)方面，兩者在技術(shù)和安全標(biāo)準(zhǔn)上有較高的相似度。海洋油氣行業(yè)長期以來形成的包括工程設(shè)計(jì)、制造、施工、運(yùn)營維護(hù)等在內(nèi)的全生命周期技術(shù)規(guī)范，對于海上風(fēng)電行業(yè)而言，均具有借鑒意義。
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綜合資源、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面因素，可將海上風(fēng)電作為與海洋油氣勘探開發(fā)的重要結(jié)合點(diǎn)，加大發(fā)展力度，通過合理布局海上風(fēng)電等技術(shù)，支撐海洋油氣資源勘探開發(fā)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(fēng)電產(chǎn)生的電能通過海底電纜直接輸送到附近海上油氣區(qū)、海上平臺電力系統(tǒng)，為用電負(fù)荷提供綠色電源。我國海上風(fēng)電已經(jīng)進(jìn)入了規(guī)?；⑸虡I(yè)化發(fā)展階段，整體呈現(xiàn)由近岸向深遠(yuǎn)海、由局部小規(guī)模示范向集中大規(guī)模開發(fā)方向發(fā)展。當(dāng)前海上風(fēng)電的電力傳輸成本約占海上風(fēng)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(xù)上升甚至達(dá)到總成本的一半。采用直接對平臺供電的方式，將節(jié)省海上風(fēng)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(fēng)電對油氣平臺供能的基礎(chǔ)上，還可在資源富集海域，或圍繞已有海上油氣平臺，構(gòu)建以風(fēng)能為主的，包含光伏、海洋能等多種可再生能源發(fā)電技術(shù)的海上浮式系統(tǒng)，形成能源優(yōu)勢互補(bǔ)。同時，在規(guī)模化油氣開發(fā)區(qū)建設(shè)微電網(wǎng)，形成海上新能源與油氣開發(fā)的耦合利用基地，能夠?yàn)楹Ｉ嫌蜌馄脚_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(fā)生，可依托已有海上油氣平臺搭建海水制氫系統(tǒng)，利用海上風(fēng)電場電能在海上平臺就地進(jìn)行電解水制氫，有些海域已建設(shè)天然氣管道可供使用，利用現(xiàn)有的天然氣管道將氫能傳送至陸地接收站，可進(jìn)一步降低運(yùn)氫成本。據(jù)報道，全球范圍內(nèi)已公布的電解水制氫規(guī)劃項(xiàng)目約有一半來自海上風(fēng)電制氫規(guī)劃，其中，德國、荷蘭、丹麥等開始規(guī)劃百萬千瓦級的海上風(fēng)電制氫項(xiàng)目。
促進(jìn)融合發(fā)展的幾點(diǎn)思考
雖然近年來我國海洋油氣與海上風(fēng)電的融合發(fā)展取得了積極進(jìn)展，但也要看到，海上風(fēng)電與油氣產(chǎn)業(yè)的協(xié)同規(guī)劃還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，目前的產(chǎn)業(yè)鏈水平還不能完全滿足我國海洋資源綜合開發(fā)的需求，為此需要從協(xié)同規(guī)劃、完善產(chǎn)業(yè)鏈、突破發(fā)展瓶頸等方面發(fā)力，進(jìn)一步促進(jìn)海洋油氣和海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展。
?。ㄒ唬┙y(tǒng)籌海域開發(fā)管理，協(xié)同規(guī)劃海洋油氣和海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)
目前，我國海洋資源開發(fā)利用以單一能種為主，海域利用效率和項(xiàng)目整體效益明顯不足。統(tǒng)一規(guī)劃海洋資源，實(shí)現(xiàn)海域資源合理配置與科學(xué)利用，由單一資源開發(fā)向多能集成開發(fā)轉(zhuǎn)變是必然趨勢?？紤]到我國海洋油氣主要分布在沿海大陸架上，部分礦區(qū)與沿海各省份海上風(fēng)電開發(fā)區(qū)塊重疊的情況，采用聯(lián)合開發(fā)模式，協(xié)同發(fā)展海洋油氣與海上風(fēng)電，是促進(jìn)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(fā)《加快油氣勘探開發(fā)與新能源融合發(fā)展行動方案（2023—2025年）》提出，統(tǒng)籌推進(jìn)海上油氣勘探開發(fā)與海上風(fēng)電建設(shè)。通過海上風(fēng)電開發(fā)為油氣平臺提供綠色電力，替代分散式燃?xì)饣蛉加桶l(fā)電，提高能源使用效率、降低碳排放，形成海上風(fēng)電與油氣田區(qū)域電力系統(tǒng)互補(bǔ)供電模式?？紤]到海上油氣田開發(fā)和后續(xù)滾動上產(chǎn)涉及航空、運(yùn)輸、管道建設(shè)規(guī)劃布局，周邊區(qū)域新能源建設(shè)優(yōu)先由油氣開發(fā)企業(yè)統(tǒng)籌推進(jìn)實(shí)施，逐步實(shí)現(xiàn)海上風(fēng)電與海洋油氣產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展。在政策、市場等因素的大力驅(qū)動下，未來我國海洋油氣將進(jìn)一步加碼海上風(fēng)電業(yè)務(wù)。
?。ǘ┌l(fā)揮產(chǎn)業(yè)協(xié)同優(yōu)勢，建立完善的海上能源融合產(chǎn)業(yè)鏈
經(jīng)過多年的發(fā)展，我國海工裝備建造企業(yè)在海洋油氣開發(fā)裝備研發(fā)方面積累了很多技術(shù)儲備，掌握了一批關(guān)鍵核心技術(shù)，鑒于海洋油氣開發(fā)與海上風(fēng)電開發(fā)設(shè)施公用的可行性，這些技術(shù)可應(yīng)用拓展到海上風(fēng)電開發(fā)裝備。但是，海上風(fēng)電開發(fā)仍有適應(yīng)其行業(yè)特點(diǎn)的特殊裝備需求，即使是改裝現(xiàn)有海洋油氣開發(fā)裝備，也無法完全滿足作業(yè)需求。另外，我國一些海工裝備核心系統(tǒng)或核心部件，如船舶動力定位系統(tǒng)、液壓打樁錘、重型吊機(jī)等，對國外市場的依賴度還較深，尚未實(shí)現(xiàn)100%國產(chǎn)化。隨著智能化發(fā)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(yè)軟件系統(tǒng)等存在短板，這些都需要進(jìn)行重點(diǎn)攻關(guān)突破。為此，應(yīng)依托海洋能源開發(fā)現(xiàn)有技術(shù)裝備，充分發(fā)揮已有的產(chǎn)業(yè)協(xié)同優(yōu)勢，根據(jù)不同領(lǐng)域或產(chǎn)業(yè)特性，進(jìn)行技術(shù)銜接及裝備互補(bǔ)。加強(qiáng)海洋能源融合發(fā)展過程中重點(diǎn)和關(guān)鍵領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)，突破所需的關(guān)鍵裝備，解決“卡脖子”難題，助推海上核心裝備研制并替代進(jìn)口。在海洋油氣、海上風(fēng)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(chǔ)上建立完善的海上能源融合產(chǎn)業(yè)鏈，推動深遠(yuǎn)海綠色能源的大規(guī)模商業(yè)開發(fā)。
（三）圍繞融合發(fā)展需求，突破成本增加和人才缺乏等瓶頸
由于風(fēng)電產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，再加上海上風(fēng)電機(jī)組專業(yè)的復(fù)雜性，海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)面臨成本增加和人才缺乏等瓶頸，主要表現(xiàn)為，海上風(fēng)電遠(yuǎn)離海岸，所處的環(huán)境遠(yuǎn)比陸上風(fēng)電更加復(fù)雜和惡劣，尤其是深遠(yuǎn)海發(fā)電，面臨實(shí)際工程造價水平高、運(yùn)維成本高等問題。針對這一現(xiàn)實(shí)情況，短期看，可通過財稅政策支持鼓勵海洋能源融合開發(fā)；長期看，仍需持續(xù)加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，不斷驅(qū)動成本下降。另外，在海上風(fēng)電機(jī)組朝著大型化快速發(fā)展過程中，與之相匹配的安裝設(shè)備發(fā)展較為緩慢，海上風(fēng)電施工、運(yùn)營維護(hù)等專業(yè)隊(duì)伍也較為緊缺。未來，全球海洋油氣的投資規(guī)模將持續(xù)擴(kuò)大，海上風(fēng)電與海洋油氣的聯(lián)系將更加緊密。應(yīng)圍繞兩者的融合發(fā)展，引入高水平的科研機(jī)構(gòu)與行業(yè)領(lǐng)軍人物、專業(yè)化水平高的專業(yè)施工隊(duì)伍和運(yùn)營維護(hù)隊(duì)伍，依照法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等有關(guān)要求配置項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，推動產(chǎn)研一體、產(chǎn)業(yè)升級?？蛇x擇合適的深遠(yuǎn)海平臺或島礁建立海洋資源綜合利用示范基地，以示范項(xiàng)目為先導(dǎo)，面向全國發(fā)揮輻射作用，形成海洋油氣及海上風(fēng)電融合發(fā)展工程建設(shè)能力，助力“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。
責(zé)任編輯：許艷
校對：江蓬新
