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【中國風電新聞網】海上風電:搶裝、平價與可靠性挑戰
2020年01月18日

  2019年12月25日,山東省能源局公布四個海上風電項目的競爭配置結果,這是全國第三批競爭配置的海上風電項目。中國正朝著全球第一大海上風電市場大步邁進,也在平價上網的賽道上不斷提速。

  回顧2019,海上風電行業的機遇與憂慮并存。隨著大批項目開工建設,海上風電市場不斷升溫,有人稱之為“這是最好的時代”,但也有人憂心忡忡,海上風電產業鏈如何支撐未來大規模發展?

  海上風電的規?;l展并非最終目標,未來更嚴峻的挑戰在于如何實現平價上網以及與電力系統協同發展。

海上“搶裝潮”

  2019年5月24日,國家發改委發布《關于完善風電上網電價政策的通知》,提出將海上風電標桿上網電價改為指導價,新核準海上風電項目全部通過競爭方式確定上網電價;對2018年底前已核準的海上風電項目,如在2021年底前全部機組完成并網的,執行核準時的上網電價。

  六天之后,國家能源局下發《2019年風電項目建設工作方案》,“有序穩妥推進”是這份文件為海上風電定下的發展基調。但在補貼退坡的刺激下,海上風電行業在2019年掀起“搶裝潮”。開發業主、整機廠商以及施工企業紛紛加快項目建設,以爭取到較高的上網電價。

  盡管在2019年初,全國海上風電投運裝機容量只有365萬千瓦,但在建容量已經達到1000萬千瓦,已核準(核準公示)未開建的項目容量高達4138萬千瓦。

  迅猛增加的可再生能源裝機規模早已使可再生能源發展基金捉襟見肘,顯然難以再支撐如此大規模的海上風電裝機,按照0.85元/千瓦時的標桿電價計算,多個省份的海上風電度電補貼超過0.4元/千瓦時,遠高于陸上風電和光伏發電。

  按照主管部門的思路,補貼資金將優先支持2018年核準且開發條件優良的項目,即能夠在2021年底前實現所有機組并網發電的項目,2019年及之后核準的項目均需要通過競爭性配置確定上網電價,以減輕補貼依賴,提高海上風電競爭力。

  0.85元/千瓦時的上網電價對于手握資源的開發業主極具誘惑力,而2021年是最為重要的時間節點。隨著補貼強度逐年下降,并網時間越遲的項目則上網電價越低。所以江蘇、廣東和福建作為國內海上風電資源最為集中、開發熱情最高的省份,都在不遺余力地推動項目進度。

降本壓力

  在電價政策驅動下,海上風電2019年搶裝潮在所難免。但降低成本,提高競爭力逐步走向平價,才是行業長遠發展的關鍵。

  不過現階段,海上風電開發業主更為關注的問題在于如何鎖定電價保證收益,而不僅僅是降低成本。2018年底前,廣東、江蘇和福建突擊核準了超過2700萬千瓦的項目,這些項目只要能夠在2021年底前全部機組并網發電,便可取得0.85元/千瓦時的上網電價。

  盡管目前大量在建項目無需直面競價壓力,但由于下游開發企業需求旺盛,海上風電市場供需嚴重失衡,從風機到施工船再到海底電纜,均處于賣方市場,齒輪箱、主軸承、海底電纜、風電安裝船等關鍵部件和設備價格處于持續上升階段,這也使得海上風電項目造價難以下降。

  薄弱的產業鏈難以支撐如此大規模的海上風電發展需求,對于絕大多數已核準待建的項目,未來仍然需要通過競爭性配置,降低補貼依賴程度,提高自身競爭力。

  國家能源局新能源和可再生能源司王大鵬在“2019中國海上風電工程技術大會”上表示,當前和近海一段時期海上風電發展任務就是通過合理穩定的項目規模推動產業技術進步,構建完備的產業體系,促進成本下降,提高海上風電的核心競爭力,力爭2025年左右海上風電平價上網。

  國家電投集團廣東電力有限公司總工程師張翼在上述大會中表示,降低海上風電造價應從設計、大兆瓦風機、完善產業鏈、規?;_發、開放的市場競爭和創新七個方面進行。

  在海上風電的總成本構成中,設備購置費用(不含海纜)約占工程總成本的50%,建筑安裝費用約占總成本的35%,其他費用和建設期利息占比15%。

  其中設備購置費用中絕大部分為風機費用,所以整機廠商需要首先面對開發業主的競價壓力傳導。

  大兆瓦風機是各大整機廠商發力的重點,目的在于通過提升發電量降低風電場全生命周期的度電成本,增加開發業主收益,而非簡單降低風機造價。有整機廠商人士曾對eo表示,如果風機的年發電量能夠提升15%,那么理論上電價也可以降低15%,8毛5的電價降15%,也就到7毛2。

  目前國內7MW風機已經實現商業化運行,10MW風機也在陸續推出。今年以來,上海電氣的8MW、金風科技的8MW、東方電氣的10MW、海裝風電的H210-10MW以及明陽智能的MySE8-10MW海上風機接連出場,國內海上風機的單機容量不斷被刷新。

  在建筑安裝費用方面,裝備是海上風電施工的核心競爭力,目前海上風電施工船仍然一船難求,海上風電施工這片藍海吸引了眾多海工企業。

  今年12月,由中鐵建港航局投資打造的1300噸自升自航式風電安裝船“鐵建風電01”在江蘇啟東交付使用,這是其“其搶抓海上風電發展新機遇的重大戰略舉措”。中鐵建港航局也先后中標大連莊河海上風電II(300MW)風機基礎施工一標段項目和華能汕頭海門(場址二、場址三)海上風電場風機基礎施工及風機安裝工程一標段項目。

  短期內由于施工資源緊缺,施工成本難以下降。但未來,降低海上工程建設成本是實現海上風電平價上網的必經途徑。在2019中國新能源高峰論壇上,新疆金風科技總工程師兼海上業務單元總經理翟恩地曾表示,目前行業內普遍認知,海上風電在工程領域安全冗余過多。未來幾年,需要提高工程設計優化與施工技術,降低海上工程建設成本。

與電力系統協同

  在今年12月舉辦的第十六屆中國南方電網國際技術分論壇上,有專家指出,電力系統的可靠性、經濟性和安全性必須三位一體,安全性和經濟性是約束,可靠性是目標。

  數據顯示海上風電的投資成本已經從最早的2.5萬/千瓦下降至目前的1.5萬—1.7萬千瓦。業內預計,到2025年海上風電的電價將降至0.5元—0.55元/千瓦時。

  雖然海上風電的成本正在持續走低,但海上風電只是電力系統中的一環,相比傳統的煤電、氣電,海上風電具有隨機性、波動性和間歇性,這將對未來高比例的可再生能源電力系統帶來全新的挑戰。

  從電力系統規劃角度來看,上述專家表示,傳統電力系統規劃是以滿足負荷需求為原則,按照確定性、可靠性的思路來進行規劃,但對于間歇性較強的風電,如果延續傳統思路做電力規劃,就要配置大量的調節電源,帶來裝機冗余,這就犧牲了經濟性來保障可靠性。

  他提出應通過概率化的電力電量平衡方法,考慮靈活性電源,從而提升風電參與平衡的容量,降低總裝機容量,提高電力系統的經濟性。并且也應考慮到需求側參與電力平衡的經濟價值。

  海上風電資源多分布在東部沿海經濟發達省份,靠近負荷中心且當地具備較高的電價承受力,這是海上風電消納條件優于陸上風電之處。并且海上風電也被視為能源轉型、產業升級的重要手段,受到當地政府的青睞。

  在區位優勢與政策支持的雙重加持下,海上風電的消納形勢相對較好,但隨著可再生能源大規模并網,更為重要的問題在于海上風電如何與電力系統協同發展。截至目前,江蘇海上風電并網容量為408萬千瓦,位居全國第一,規劃容量達到1475萬千瓦;廣東省則預計到2030年建成3000萬千瓦海上風電,遠景規劃容量達到6685萬千瓦。

  業內有觀點認為,中國海上風電不應再重蹈陸上風電覆轍,盲目追求規模效應。海上風電需要不斷降低單位造價成本,逐步實現平價上網。

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