中国海上风电效率解构：从项目开发到发电的多层级演化分析

《Sustainable Energy Technologies and Assessments》：Untangling multi-level efficiency evolution in China’s offshore wind power: from project development to electricity generation

　　本研究针对中国海上风电发展中技术效率和规模效率评估不足的问题，通过多维度、多层级、双过程的效率分析，揭示了2010-2024年间122个海上风电项目的效率演化规律。研究发现项目级技术效率呈U型变化而规模效率呈S型演化，省级效率差异主要源于资源禀赋和基础设施差异，国家层面效率演化与行业发展的示范、扩张和商业化三阶段相吻合。该研究为优化资源配置、推动深远海部署提供了实证依据，对可持续能源政策制定具有重要参考价值。

　　

在低碳能源转型的全球背景下，海上风电作为清洁能源的重要组成部分，正受到越来越多国家的重视。中国通过"海洋强国"战略将海上风电置于优先发展地位，在2010-2024年间实现了显著增长，其在全国可再生能源装机容量中的份额从0.06%上升至2.18%，在可再生能源发电量中的贡献从0.02%增至约3.50%。这一发展使中国成为全球最大的海上风电市场，自2022年和2023年起分别占据全球装机容量和发电量的一半以上。

然而，随着近岸和浅海站点日益稀缺以及补贴逐步退出，海上风电项目在保持效率方面面临越来越大的挑战，包括技术复杂性增加、财务压力加大和环境约束收紧。这些变化凸显了需要更有效的政策设计和基于证据的资源分配，但现有研究大多以工程为导向，缺乏跨不同分析维度和管理层级的计量经济评估，限制了对海上风电利用效率的全面理解。

为解决这些研究空白，研究人员在《Sustainable Energy Technologies and Assessments》上发表了题为"Untangling multi-level efficiency evolution in China's offshore wind power: from project development to electricity generation"的研究论文。该研究基于代表2010-2024年间中国约95%投产容量的122个海上风电项目，进行了多维度、多层级、双子过程的效率评估，涵盖项目开发和发电两个阶段。

研究团队采用了多种先进的研究方法，主要包括：项目级采用基于松弛变量的数据包络分析(SBM-DEA)模型评估技术效率和规模效率；省级采用双过程序列非径向方向距离函数(TS-DDF)模型分析效率异质性；国家级应用非径向卢恩贝格-马尔姆奎斯特生产率指数(NL-MPI)模型追踪生产率演变；最后通过偏差校正加速(BCa)自助法-分数logit回归识别效率动态的决定因素。研究数据来源于海上风电项目环境影响评估报告、省级统计数据和开发商发布的投产后报告，涵盖了工程、经济、环境和政策四个维度。

项目级效率动态分析结果显示，在2010-2024年期间，发电的技术效率和规模效率普遍高于项目开发。平均SBM-DEA技术效率在项目开发中为0.43(CRS)和0.50(VRS)，而在发电中为0.58(CRS)和0.65(VRS)。相应的，平均规模效率在项目开发中为0.86，在发电中为0.91。项目开发和技术效率均呈现U型变化模式，而规模效率则呈现S型演化规律。敏感性分析表明，项目开发效率主要受生命周期投资、区位特征和污染控制的影响，而发电效率则更多地取决于现场风功率密度而非装机容量。

省级效率异质性分析发现，各省份效率差异主要源于资源禀赋和基础设施差异。江苏和浙江的效率不足主要源于深海选址挑战，上海和山东则面临建设引起的污染问题，而河北、福建和广西则存在技术规模不足的问题。这些差异反映了各沿海省份在海上风电发展过程中面临的不同制约因素和发展阶段。

国家级效率演化研究揭示了海上风电行业发展的三个明显阶段：示范阶段(2010-2014)、扩张阶段(2015-2020)和商业化阶段(2020年后)。在示范阶段，生产率变化较小，主要受补贴和特定场地海洋资源的影响；扩张阶段生产率总体增长，主要由技术变化驱动；商业化阶段生产率在初期下降后恢复并趋于稳定，技术进步是主要驱动力。

效率动态决定因素分析表明，多维度因素在多层治理结构内共同塑造了海上风电项目开发和发电的技术效率和规模效率。在项目层面，规模经济是关键驱动因素，更大的涡轮机容量通过减少所需涡轮机数量来提高技术效率。在省级层面，干中学主要通过增强规模效率而非纯技术效率来提升项目开发效率。在国家层面，省际经验扩散和知识溢出效应有限，反映了中国电力行业基于省份的治理结构以及风资源和基础设施固有的本地化特性。

研究结论表明，中国海上风电利用在项目开发和发电方面表现出不同的效率模式和异质的效率不足来源。这些模式共同由在多层治理结构内运作的经济、环境、工程和政策因素所塑造。理论上，项目级SBM-DEA效率动态、省级TS-DDF效率不足异质性和国家级NL-MPI生产率轨迹共同符合Jamasb的发电技术演化框架，该框架包括新兴、演化、复兴和成熟阶段。实证证据表明，中国海上风电行业已经从以实验性学习和适应为特征的新兴阶段，进展到以容量扩张和增量创新为标志的演化阶段。

该研究的重要意义在于为海上风电发展的政策制定提供了多层面启示。在项目层面，投资决策应基于海洋学条件并由技术可行性而非行政指令证明其合理性；在省级层面，异质的效率不足来源需要根据各省的资源禀赋、技术准备和环境条件量身定制的政策干预；在国家层面，需要协调的研发战略和适应性制度框架来维持长期生产率增长。这些基于中国十余年实证证据的见解，对于寻求提高海上风电发展技术和规模效率的国家具有广泛适用性，可围绕多层次协调、双过程整合和多维度协同三个相互关联的视角构建政策框架。

总体而言，这项研究不仅填补了海上风电效率评估领域的知识空白，而且为政策制定者、行业从业者和研究人员提供了全面的实证基础，有助于推动海上风电行业向更高效、更可持续的方向发展。随着全球对清洁能源需求的不断增加，此类针对能源技术效率的多维度分析将为优化资源配置、加速能源转型提供重要参考。