风电航海之困
2011-05-24闫岩
闫 岩
2011年1月19日,江苏省启东中远海工基地,由中远船务集团南通中远船务公司为荷兰VROON公司成功设计建造的世界最先进自升式海上风车安装船命名为“MPI ADVENTURE”(探险号)。摄影/许丛军/CFP
东海大桥风电场仅是一个探索,风电场的形式今后会随时间而变化,这样才能够推动整个产业的发展,带来产业链的完整
2010年6月,虽然上海还迟迟没有进入夏季,但是来自世界各地的人们对于东海大桥风电场的热情已经进入了盛夏。数百名风能界的相关人员冒雨前往东海大桥参观这个全亚洲首座海上风电场。至此,一直蒙着神秘面纱的东海大桥海上风电场第一次如此开放地迎来其慕名者。
位于上海市临港新城至洋山深水港的东海大桥东侧的这个102兆瓦的风电场共有34台单机容量3.0兆瓦机组。调查发现,截至2010年6月8日15时58分,34台海上风电机组已调试完毕,全部并网投入运行。
数十台风机在海中转动着50米左右的叶片,这场景其实并没有什么新奇之处,但是由于其地处海上、设备国产化等种种因素,让东海大桥海上风电场一直备受关注。
在东海大桥的另一侧,另一个海上风电场——新风电场的建设也在逐步推进之中。据了解,作为东海大桥风电场的二期工程,新风电场同样为100兆瓦左右,而风电机组的选用等问题目前还尚未确定。
风能 摄影/Sean Gallup/Getty Images/CFP
与此同时,在2010年5月18日中国首批海上风电特许权招标工作正式启动。此次招标的四个项目均位于江苏省盐城市,分别为滨海、射阳两个近海项目及两个潮间带项目大丰和东台。其中前两个近海风电场单个项目规模为300兆瓦,后两个潮间带风电场单个风电场规模为200兆瓦。此外,山东、江苏、上海、浙江、福建、广东等省市的海上风电规划也已完成并公布。至此,中国不但摆脱了海上风电场从无到有的局面,而且开始迅速地扩大规模。
中国国家能源局可再生能源司副司长史立山日前曾表示,加快海上风电建设的条件已经基本具备,海上风电将会是今后风电发展的重点方向之一。
但是在一些电场开发商眼中,涉足海上风电场还需三思而后行。中国风电集团有限公司项目开发部的一位负责人说,建设海上风电场目前还存在很多不成熟的地方,“成本太高,国家之所以进行招标也是希望能够将成本降低以推动国内海上风电的更好发展。”
后顾之忧
“建造海上风电场绝对不是将陆上风机简单地黏到海上”,提到海上风电,比利时风电开发商C-power NV首席执行官Martens Filip这样强调,他提到当初C-power NV所接手的一个项目中,由于机组的质量和维修问题,公司被索赔395万。
事实上,东海大桥海上风电场并非第一个在中国将风机立于海上的项目。早在2008年,中国海洋石油总公司便购买了一套金风科技股份有限公司(下文简称金风科技)生产的1.5兆瓦永磁直驱风力发电机组,在海上树立了一套海上风电机组,并称其为海上风力发电站。
该风力发电站位于离岸70公里的渤海绥中36-1油田。风电机组被安装在油田30米水深的一个导管架上。铺设了一条5公里长的海底电缆至绥中36-1油田的中心平台,使得这个海上风力发电站所发电用于海上石油平台。中国海洋石油总公司对整个工程投入约4000万人民币,其中包括风电机组本身在内的设备约3000万人民币。基于油田本身所具备的条件,在风电机组机组的安装方面省去了一部分费用。但是,自海上风力发电站以来,机组的利用效率仅为70%左右。
“若可以进行良好的维护,机组的利用效率达到90%以上应该是没有问题的。事实上,目前出现的都是一些小问题。”中国海洋石油工程股份有限公司新能源开发项目部总经理郝军说。他所在的部门当年负责了该风力发电机组的海上安装施工等相关工作。树立中国第一个深海海上风电机组对于他们而言是一个难得的经验。
由于最初在机组安装时,项目要求塔筒部分的建筑能够远离一般渔船,以避免机组遭到人为的破坏。这一要求直接导致在日后机组的维修过程中维修船只将维修人员送至机组和进行检修都存在着许多困难。
而作为该机组的制造商金风科技派驻相关人员在该港口以确保可以随时对机组进行维修。金风科技对于这套风电机组的承诺维修期三年,目前已经过去两年。
在郝军看来,该风电机组的施工和管理完全是按照一个油田的规格配备。因为原有船只在工程的造价上虽然减少了装运船只方面的出资,虽然维修由金风科技负责,但是估计在机组的维护上估计投入很大。
日前,记者在上海海上风电及风电产业链大会暨博览会中看到,在西门子、维斯塔斯、瑞能等国际风电巨头设计的海上风电机组的设计中都加入了方便风机维修人员到达机组可以在上食宿的设计、以及飞机停靠的平台。
“由于海上和陆上差异很大,维护海上风电机受到许多限制。”西门子风电海上风电业务亚太区总经理Ole Hemansen说。他同时解释道,由于风电机组立于海上,环境复杂,很多时候维修船只将维修人员送至风机非常困难。将维修人员送至风机再接回无法在短时间内完成,所以需要在机组上设计专门的区域以便于维修人员食宿。
上海东海风力发电有限公司副总经理张开华则明确表示,“在我们看来,能够做陆上风电就不做海上风电,能够做近海风电就不做远海风电。因为海上风电不仅仅是对风电机组设计的考验,对风电场的施工、设备等都是有要求的。”
成本与“大功率”
作为第一个海上风电场,东海大桥102兆瓦海上风电示范项目于2006年经上海市发改委组织进行项目的招标,2008年5月经中国国家发改委核准开始着手。项目由中国大唐集团公司、中广核能源公司、中国电力国际有限公司、上海绿色环保能源有限公司联合开发。其中上海东海风力发电有限公司负责东海大桥海上风电场的投资开发和运营管理工作。
风电场位于上海市海域,其最北端距离岸线近6公里,最南端距岸线13公里,平均水深10米左右。项目总投资约21.22亿元人民币,招标上网电价为每度电0.98元人民币,预计未来发电量可达2.6亿千瓦时。
“目前陆上风电的平均造价在单位千瓦6000~8000元,而海上风电场是它的1.5~2.5倍,这样的造价无疑带动了电价成本的增高。”上海市发改委副主任周亚曾这样评述海上风电的电价问题。
而对于首个示范项目的成本问题,上东海风力发电有限公司副总经理张开华并未直接回答,只是表示,在实际运营与四年前所做的项目概算有一定的差别,但是作为中国的第一个示范项目,东海大桥项目最大的目标就是不亏损。
他同时还透露,在海上风电场的建设中只要主设备和塔筒的成本是可控的,整个工程的成本便也是可控的。“最早采用主设备占全部的三分之二,选择华锐风电科技股份有限公司(下文简称,华锐风电)生产的风力机组后,主设备占整个工程的40%。”
C-power NV首席执行官Martens Filip则建议开发商更多地关注每度电的发电成本和整个生命周期的投入回报比。“中国目前所做的示范未能大批量推广,我们需要做到标准化,只有做到风机质量、合同、保险等的标准化其成本总会下降。但重要的是在其整个生命周期中有多少风机能够屹立不倒。买一个风机可能需要400万欧元,但是其中平台、服务等也都是成本。风险是永远存在的,要确保每花一分钱都用在刀刃上。"
在维斯塔斯海上风电业务设计师看来,降低成本优化产能的方式在于创新发电机、变频器,保证系统冗余和可靠。
而西门子风电海上风电业务亚太区总经理Ole Hemansen认为,项目的资本性支出很大程度上取决于天气和海洋状况、水深以及距离岸边的距离。“要降低成本最大的收益就需要尽快实现发电。”
据了解,东海大桥风电场所使用的由华锐风电生产的3.0兆瓦风电机组,单机价格约为4000万人民币。而华锐风电研发的5.0兆瓦的海上风电机组也将于2010年江苏省盐城市整机下线。
与此同时,国内其他风机制造厂商也开始瞄准海上机组的生产。2009年12月12日国电联合动力技术有限公司生产的潮间带试验风电机组在江苏如东海上风电场吊装完成;2009年11月,金风科技与江苏省大丰市政府联合建立金风科技大丰海上风电产业基地;湘电风能日前也传出能5.0兆瓦海上风电机组的首台样机也将于2010年10月于福建沿海安装。
在众多风机厂商纷纷家摩拳擦掌的同时,“大功率”也成为海上机组的一大特点。“海上风电大型化是一个趋势。”张开华这样评价。据悉,当前作为世界范围内海上风电“执牛耳者”的欧洲普遍采用3.0兆瓦和5.0兆瓦的海上风机。
“对于风机的提供商而言,由于风机越来越大,安装方面的挑战也将越来越大。”耐克森挪威公司出口部销售经理olivier Angoulevant说。
国家发改委能源研究所、可再生能源发展中心副主任高虎则指出,海上风电有可能成为一个竞争过度的行业。他撰文称,“海上风电发展速度虽然很快,但是存在的问题也不少,我国海上风电发展的科学研究及技术开发不够,技术储备不足,缺乏实际项目的运行经验,这些都需要在实践中认真地加以解决。”
史立山曾表示,希望安排2~3家企业,每家企业划定一个从陆上到海上二三十公里的条带作为各自的开发区域。让其对海上风电的施工技术、设备技术、联网技术,集中力量搞科研,这一研究论证的阶段是不能绕过去的。
据华能新能源产业控股有限公司副总经理何焱透露,经相关部门批准,未来华能和华锐将联手在江苏省开展一个海上风电的示范项目。
“东海大桥风电场仅是一个探索,今后随时间而变化,风电场等的形式多样化才能够推动整个产业的发展。产业的推动可以带来产业链的完整。”张开华则如是说。