日本海上风力发电扩大中｜浅显解说固定式·浮体式的区别与2040年目标

什么是海上风力发电——可再生能源主力电源化的『王牌』

海上风力发电，顾名思义，是在海面上设置风力发电机来发电的方式。其原理与陆上风力发电相同，风吹动叶片（桨叶），再通过涡轮机将旋转转化为电力。区别在于『安装在哪里』。选择海上而非陆地，能带来诸多显著优势。

最大的优势是风的品质。海面上受地形与建筑物影响较少，风比陆地更强、更稳定。由于风力发电的输出功率大致与风速的三次方成正比，哪怕风力稍强一些，发电量也会大幅提升。此外，海上更容易确保开阔空间，可以将直径超过200米的超大型风机，集中设置在景观与噪音制约较少的远海。

为什么日本关注海上风力

日本国土狭小且多山，陆地上适合建设大型发电站的用地有限。另一方面，若算上专属经济区（EEZ），日本的海洋面积在世界上首屈一指。这种『海洋的广阔』，正是日本所拥有的最大级未利用能源资源。随着太阳能率先普及、适宜用地减少，人们将期待寄托在下一个主角——海上风力身上。

日本资源能源厅将海上风力形容为今后有望实现成本降低、迈向可再生能源主力电源化的『王牌』。海洋环境与生态系统的关系，也与日本海洋生物多样性及蓝碳生态系统的视角深度相连，如何兼顾脱碳与海洋保护的发电形态正备受关注。

不过，选择在海上建设，也意味着同时面临盐害、大浪、台风，以及施工与检查困难等课题。建设成本高于陆地，维护也需要专用作业船与港口设施。理解『巨大潜力』与『高门槛』这两方面，正是正确解读日本海上风力现状的出发点。

还有一点值得了解，那就是风力发电所具有的『变动电源』这一特性。风并非始终恒定，风力弱时发电量就会下降。就像太阳能只能在白天发电一样，风力发电也在一定程度上受天气左右。正因如此，储能电池、与其他电源的组合，以及精细调节供需的机制，都需要与扩容同步完善。

作为气候变化对策的意义

海上风力被加速推进的另一个原因，是气候变化对策。发电时不排放二氧化碳的风力，若能替代火力发电，就能大幅减少日本整体的排放量。海水温上升带来的对渔业的影响，以及珊瑚白化等海洋异变，都表明全球变暖已经波及海洋一线。正因为要守护海洋，才更需要借助海洋的力量推进脱碳，这样的循环正是当下所需要的。

话虽如此，仅靠海上风力并不能解决所有问题。太阳能、地热、水力，以及节能等多种手段相结合，才能真正实现脱碳。海上风力并非『唯一的答案』，而应作为最适合日本地理条件的有力选项之一，纳入整体框架中考量。

固定式与浮体式——两种类型有何不同

海上风力大致可分为固定式与浮体式两种。区分二者的关键是『水深』。在能够将地基固定于海底的浅海使用固定式，在难以让地基触及海底的深海则使用浮体式。作为参考的分界线大约是水深50米。

固定式：将地基固定在海底的类型

固定式是将基础打入或安放在海底，再于其上竖立风机的方式。适用于水深约50米以下的浅海，目前全球运行中的海上风力大多属于这一类型。技术成熟、相对易于控制成本，但只能设置在沿岸的浅海区域。

• 单桩式：将一根粗大的钢管打入海底。在欧洲的安装案例中约占七成，是主流方式，多用于水深30米以下
• 重力式：将混凝土等重型地基安放于海底，靠自重保持稳定
• 导管架式：由钢材组成的桁架结构支腿。刚性高，在水深30〜60米左右也易于使用
• 三桩·三脚架式：由多根支腿支撑的进阶型结构

浮体式：漂浮在海上并系泊的类型

近年来的海上风机，桨叶直径已超过200米，进化到单台15MW级这一惊人的规模。据测算，一台风机就能供应约1万户以上的用电量，规模越大，同样数量的风机就能产生更多电力。能够设置这种因道路、住宅等限制而无法在陆地上运输的巨型风机，也是海上独有的优势。第3轮招标计划采用的15MW机组，正是世界最大级机型之一。

浮体式是将载有风机的浮体漂浮在海上，用锁链或钢缆系泊于海底的方式。即使在水深约50米以上的深海也能设置，可以利用远海的强风。由于日本近海多为水深迅速加深的地形，浮体式的潜力被认为尤其巨大，国内相关技术的培育也备受期待。

• 半潜式：组合多个浮体（浮筒），以链状系泊保持稳定。安装灵活性高
• 立柱式：下部较重、上部较轻的细长圆筒，通过降低重心保持稳定的浮标状结构
• 张力腿平台（TLP）：以施加张力的系泊索固定的方式。目前多处于验证·开发阶段

与固定式相比，浮体式目前成本仍然较高。这是因为浮体本身的制造费用、复杂的系泊作业，以及海上安装工程都需要花费成本。但反过来说，只要量产化及工法标准化不断推进，就存在大幅降低成本的空间。国家之所以将浮体式作为『未来主力候选』大力投入技术开发，正是着眼于日本多深海地形的现状，以及有望在技术上领先世界这两方面的可能性。

日本的推进区域现在在哪里

日本的海上风力，是依据海域再生能源利用法（关于整备海洋可再生能源发电设备的法律）这一规则推进的。国家将有前景的海域指定为『推进区域』，并通过公开招标（拍卖）方式选定发电事业者。这种招标被称为『轮次』，迄今已实施了第1至第3轮。

先行的秋田县——日本国内首个大规模商业运转

提到海上风力的先进县，非秋田县莫属。秋田港13台、能代港20台，合计33台·约140MW的风机，作为港湾区域内日本国内首个大规模项目，于2023年1月全面开始商业运转。此外，第1轮招标中选定的『能代市·三种町·男鹿市近海』『由利本庄市近海』两处海域，作为远海大型项目正在规划中，秋田已成为以海上风力为核心打造地区产业的象征。

第1轮招标规划的规模十分庞大：能代市·三种町·男鹿市近海约为50万千瓦，由利本庄市近海则以超过60台风机达到80万千瓦以上，构想中的远海开发规模与港湾内项目不可同日而语。若这些项目顺利推进，仅秋田县近海就能产生远超一座核电站的电量。可以毫不夸张地说，日本海上风力的未来，首先是在秋田接受了检验。

秋田等日本海一侧之所以集中了众多项目，是有原因的。冬季的日本海，西北季风强劲而稳定，风况十分适合风力发电。此外，能够充分利用现有港湾作为风机组装、运出的据点，也是重要条件之一。运输巨大的桨叶与塔筒，需要开阔的码头与较高的承重能力，这类港湾基础设施的有无，直接左右着从哪片海域开始开发。

第3轮招标决定的青森·山形

2024年12月，作为第3轮招标，『青森县近海日本海（南侧）』与『山形县游佐町近海』的事业者选定完毕，公开招标的第三轮告一段落。两处海域的运转开始预定均为2030年，计划采用西门子歌美飒制造、世界最大级的15MW级风机。各海域的主要规划如下所示。

太平洋一侧的千叶县铫子市近海，因水浅近岸、靠近港湾，且能承接太平洋的风力，一直被视为有前景的海域。撤退使该项目不得不重新规划，但这并不意味着该海域本身丧失了适宜性，目前正朝着重新审视制度后再度招标的方向进行研究。

『轮次』这一机制

推进区域的事业者，是通过竞争价格与项目可行性等因素的公开招标（拍卖）方式选定的。这一机制已历经第1、2、3轮。日本方式的特点在于：由国家指定海域，并由地方政府、渔业者、国家、事业者共同参与的法定协商会就规划展开协商，在不断积累共识的过程中推进项目。这虽然耗费时间，但正是重视在取得地方理解的前提下推进项目的设计理念。

2040年30〜45GW——国家目标与可再生能源主力电源化

日本政府提出，通过公开招标等制度，到2030年前形成10GW、到2040年前形成包括浮体式在内共30〜45GW的项目。这一数字，源自2020年官民协商会汇总的『海上风力产业愿景』，此后一直延续于历次能源政策之中。

这一目标并非一朝一夕决定。2020年，官民协商会在『海上风力产业愿景（第1次）』中描绘出2040年最高达45GW的宏大愿景，此后一直延续于政策之中。这一数字背后，蕴含着国家的意志：不将海上风力视为一次性的发电事业，而是要将其培育成长期支撑日本产业与就业的支柱。正因如此，即便眼下出现停滞，目标的旗帜也未曾降下。

在第7次能源基本计划中的定位

在2025年由内阁会议决定的第7次能源基本计划中，2040财年的电源构成里，可再生能源整体力争占据较大比例，其中预计风力将承担约4〜8%。作为仅次于太阳能（约23〜29%）的可再生能源支柱，包括海上风力在内的风力发电扩大正被寄予厚望。若结合海洋碳吸收的视角来把握脱碳的整体图景，理解会更加深入。

作为『产业』的海上风力

国家投入力量的对象，并不仅限于发电量。风机是由数万个零部件构成的巨大制造物，建设、运营、维护需要从港湾、作业船到专业人才等广泛产业的集聚。国家提出到2040年前将国内采购比率提升至60%的目标，力图通过零部件国产化与地区就业创造，将海上风力培育成新的基干产业。尤其是浮体式，其目标正是通过技术开发与量产化，在全球范围内实现领先。

风力占『约4〜8%』这一数字，乍看之下或许显得偏小。然而，电源构成是由太阳能、风力、水力、地热等可再生能源，与火力、核能相组合而构成的整体。风力弥补易受天气左右的太阳能等，只有各类电源各自发挥所长的时段与季节相互配合，才能实现稳定的电力供应。海上风力正是构成这幅宏大拼图中的重要一块。

这种产业根基的广度，对地方而言也是一次巨大的机遇。对于苦于人口减少的沿海城镇而言，若能诞生承担海上风力建设与维护的企业，以及支撑风机运转的制造、物流工作，就有望成为让年轻一代能在当地工作的新兴产业。秋田之所以作为『海上风力先进县』推进产业集群建设，正是因为其中蕴含着不仅创造电力、更能创造地区未来的期待。将发电与地区振兴一体化考量的视角，正是日本海上风力的特点所在。

要使其在产业层面真正扎根，输送电力的送电网（电网）增强也不可或缺。由于强风吹拂的日本海一侧及北部地区，与用电量大的大都市圈相距较远，若不同步推进相当于『道路』的输电线路建设，好不容易发出的电力也无法充分利用。海上风力的扩大，不应仅仅作为独立的发电站来讨论，而应作为涵盖港湾、送电网、人才在内的国土整体设计的一部分来加以讨论。

与渔业共存——分享海洋的机制

谈及海上风力，无法回避的一个话题就是与渔业的关系。建设风机的海域，同时也是渔业者自古以来赖以为生的场所。若不认真面对施工带来的浑浊与噪音、可作业海域缩小等地方担忧，规划便无法向前推进。国家也强烈要求事业者做到『与地区、渔业共生』。

日本近海是世界屈指可数的富饶渔场。鱼类种类繁多，沿岸生活着众多小规模渔业者。与欧洲北海那种广阔而均质的海域不同，日本各海域的渔业内容与权利关系都存在细微差异。因此，海上风力的共存对策不能『全国统一』，而必须结合地方实际情况细致设计。正是这种复杂性，使日本的海上风力既困难又深奥。

将利益回馈地区的『基金』

在推进区域中选定的事业者，被要求将发电所获利益的一部分回馈给地区与渔业。以秋田县为例，此前设想的框架是：通过公开招标选定的事业者，将20年售电收入约0.5%左右作为基金出资，用于渔业与地区共生。其目的在于构建一种由发电支撑地区产业与生活的循环。

让影响『可视化』的调查

在秋田县近海的两处海域，此前一直推进着合计6年、贯穿施工前·施工中·运转开始后持续调查渔业影响的计划。该项工作调查特定鱼种的渔获量、产卵与稚鱼状况，以及风机基础周边水质与海底地形的变化，力图将影响科学地『可视化』。海洋环境的变化，也与海水温上升与渔业问题相互重叠，长期监测不可或缺。

海外也有报告称，风机基础成为鱼类的藏身之所与觅食场，周边海域因此发展为富饶渔场的案例。共存并不仅仅是『忍耐着分享』，如今也开始产生将海上风力用于创造新海洋资源这一积极前瞻的视角。这与三陆等地正在推进的水产业复兴举措也是相通的，正在追问一种与地区共同培育海洋的构想。

话虽如此，通往共存的道路并不简单。对于多年来一直在这片海域从事渔业的人们而言，看惯的渔场上排列起巨大构造物所带来的困惑，以及对影响是否真的很小的不安，都是理所当然的。不仅仅是展示数字与调查结果，从规划的初期阶段起就与渔业者反复对话、一一解答疑问，这种脚踏实地的积累，才是使海上风力在地方扎根的基础。

像能代市那样，将海上风力积极视为『复兴渔业契机』的动向也开始出现。对于苦于高龄化与渔获量减少的地区而言，发电利益与新兴产业，有可能成为重新支撑日渐衰退渔业的契机。能否从争夺海洋的关系，转变为共同增加海洋恩惠的关系？这将成为决定今后日本海上风力成败的关键。

阻挡急速扩大的课题——『三菱商事冲击』揭示的问题

尽管海上风力备受期待，但2025年三菱商事系联合体的撤退，一举暴露出日本制度与事业环境所潜藏的课题。由于这是日本国内首个大型开发项目的撤退，其冲击被称为『三菱商事冲击』。究竟发生了什么？

与此相同，太平洋一侧的千叶县铫子市近海项目，也成为撤退对象。中标时16.49日元/千瓦时这一偏低的收购电价，在其后成本上升阶段中造成了沉重负担。即便是被视为有前景的海域，也未能抵御事业环境的变化，这一事实给日本相关人士带来了强烈的危机感。

全球性成本上升的逆风

撤退的背景，是材料价格、人工成本、利率的全球性上涨。风机与钢材价格飙升、日元贬值、建设成本膨胀，使成本大幅超出中标当初的预期。这股逆风不仅吹向日本，也同样吹向欧美，全球各地的海上风力项目相继遭遇重新审视或中止。

对招致『低价中标』的制度的反思

经济产业省的分析指出，由于第1轮采用了重视价格的评价制度，事业者被迫陷入压低售电价格的竞争，导致此后无法承受成本上升的局面。铫子市近海的收购电价，被压低至16.49日元/千瓦时。低价售电的承诺，在环境发生变化时，压缩了事业的盈利空间。国家表示，『无法否认廉价的供应价格也是招致撤退的原因之一』。

撤退的另一伏笔，在于支援制度的设计。第1轮招标中，事业者是以长期按固定价格收购电力的FIT（固定价格收购制度）为前提提出价格的。然而，一旦以低价中标，此后即便成本上升，价格也无法调整。国家正在研究向在市场价格上加成一定金额的FIP（溢价补贴制度）转型，并考虑引入反映物价变动的机制，价格制度的重新构建正在推进之中。

重要的是，这次撤退并非『对海上风力本身的否定』。相反，它被视为一次使制度更加强韧的教训，例如构建不将成本波动全部转嫁给事业者的价格调整机制，以及从单纯重视价格转向多方面评估等制度重新审视的方向。可以说，日本已进入不再一味追求数量、而是重新打造成可持续形态的阶段。

此外，日本还存在一个结构性弱点：几乎没有留存生产风机的国内制造商。若主要零部件依赖海外进口，事业将强烈受到汇率与国际形势的影响。国家提出60%国内采购比率的目标，不仅仅是产业振兴，也具有以本国之力支撑能源稳定供应这一保障安全的意义。撤退带来的教训，不仅涉及价格制度，也与如何培育国内供应链这一长期课题相连。

世界潮流与日本的对策——EEZ扩大与浮体式的可能性

放眼世界，海上风力正稳步扩大。2024年底全球装机量约为83GW。按国家来看，中国以41.8GW（份额约50%）遥遥领先居世界第一，其后依次为英国15.9GW（约19%）、德国9.0GW（约11%）。虽然与陆上风力（全球约1052GW）相比规模仍然较小，但这是一个年均稳步增长的成长领域。

中国之所以能在短期内跃居世界第一，背景在于国内拥有庞大的制造业与旺盛的电力需求，并作为国策一举集中投资。欧洲则在20多年前就已开始稳步积累经验，培育出事业者、港湾、送电网、人才组成的生态系统。作为后发者的日本，要弥补这一差距，不能仅仅是建设风机，还必须在短期内自主建立起产业的根基本身。这正是日本海上风力所面临的困难与成长空间并存之处。

将海域扩大至EEZ的法律修订

日本打出的一记重要举措，是修订海域再生能源利用法。该法将于2026年4月施行，把此前仅限于领海内（近海约22公里）的开发对象海域，扩大至专属经济区（EEZ）。随着更深、更远的近海得以利用，浮体式的用武之地有望大幅拓宽。

与此同时，还引入了由国家统一承担环境调查与海域指定初期阶段工作的『中央方式』。此前由各事业者各自分散实施的风况·环境调查，如今由国家先行统一开展，旨在减少手续上的重复，压缩事业风险与开发周期。国家负责任地事先确认对海洋生态系统的影响，在守护海洋生物多样性的同时推进开发方面，也具有重要意义。

设备利用率这一现实

不能只关注梦想，也需要正视现实。从显示发电设备实际发挥出多少实力的设备利用率来看，日本近海的海上风机平均大致在20%左右，即便在风力强劲的远海，也仅勉强超过30%。想到世界上有些海域已达到55%，日本就有必要甄别条件优良的海域，进一步走向风力更强的远海。EEZ扩大与浮体式，正是其中的一个答案。

放眼世界，中国举全国之力急速扩大海上风力，欧洲则凭借北海的优越条件稳步积累。日本因台风、复杂地形、深海等固有难题，无法照搬其他国家的成功经验。正因如此，打造契合日本海域的自有技术与制度，看似绕路，实则是最为可靠的道路。在浮体式这一高难度领域率先领跑，同时也是着眼未来亚洲市场的战略布局。

海上风力发电，是日本迈向可再生能源主力电源化的『王牌』。

——资源能源厅 海上风力政策资料

总结——手握期待与课题，走向可持续的形态

对被大海环绕的日本而言，海上风力是能够兼顾脱碳与新兴产业这两大重任的巨大希望。在沿岸浅海使用固定式、在深邃远海使用浮体式，国家提出了到2040年达到30〜45GW的宏大目标。秋田、青森、山形、千叶、长崎等各地，规划与运转正在逐步展开。

另一方面，正如三菱商事的撤退所揭示的那样，成本上升、制度设计、电网与人才等课题都是现实存在的。与其急于追求数量，不如整备分担价格波动风险的机制，一边与渔业及地区共存，一边重新打造成『可持续的形态』——这正是当下日本海上风力所面临的课题。我们每一个人，对电力背后海洋与技术的故事保持关注，也将成为推动这一转变的力量。

围绕海上风力的新闻，『开始运转』这类令人振奋的消息与『撤退』这类严峻的消息交织在一起，乍看之下似乎难以理解。但两者都可以理解为，正是日本真正下决心培育这一新兴产业才会出现的成长过程记录。从成功案例中汲取希望，从受挫案例中汲取教训——冷静接受这两方面，正是正确支持海上风力的态度。

将海洋之力转化为电力的挑战，才刚刚起步。如何在与丰富的海洋生物共存的同时，培育出具有日本特色的海上风力形态？未来十年，将勾勒出这一问题的答案。