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我国海上风电发展建议及展望

2019-03-25金孝龙

风能 2019年3期
关键词:风能风电机组

文 | 金孝龙

我国首个海上风电示范项目——上海东海大桥风电场项目投运已超十年。这十年来我国海上风电取得了巨大的进步,尤其是“十三五”期间,《风电发展“十三五”规划》明确了海上风电发展目标,《海上风电开发建设管理办法》优化了海上风电项目的开发流程,促进了海上风电发展。伴随着更多海上风电项目的开发、建设,行业对海上风电的认识不断加深,积累了一定的项目经验,攻克了多项关键技术难题,海上风电竞争力逐步提升。目前我国风电“平价上网”已是必然趋势,海上风电需要认真思考未来发展路径,适应新发展阶段的要求。

我国海上风电发展现状

一、我国海上风电市场总体情况

我国拥有18000多千米海岸线,风能资源丰富。最新的风能资源普查显示,我国5~50米水深、70米高度条件的海上风电可开发潜力约5亿千瓦,5~25米水深、50米高度条件的海上风能资源可开发潜力也有2亿千瓦,风能资源主要集中在江苏、广东、福建、浙江、山东等地,开发前景广阔。

2018年,我国海上风电新增装机约170万千瓦,同比增长42.7%,累计装机达到444.5万千瓦,装机少于英国、德国,位列全球第三。目前还有多个海上风电项目在开工建设,《风电发展“十三五”规划》 中“开发建设1000万千瓦、建成500万千瓦”的目标可以较好地实现。

二、我国海上风电发展技术和成本情况

我国对海上风电技术的理解和掌握程度也在不断地提升,2007年金风科技将1.5MW风电机组安装在海上石油钻井平台上,这是国内海上风电最早的尝试,随后海上风电机组容量不断增加,2MW、2.5MW、3MW、4MW 机型陆续在潮间带和近海风电场应用。到2018年,国内主要厂家都已开发出5MW等级海上风电机组,最高已经有7~8MW等级样机产品投入运行。海上风电配套的升压站、机组基础、塔筒、输电线路等系统和设备不断取得突破,海上整体施工能力进一步增强,已可满足7~8MW等级大容量海上风电机组安装施工需求。

随着项目经验的积累和关键技术的突破,海上风电投资造价在持续下降,已经从东海大桥的23700元/千瓦(平均水深10米,离岸距离7公里),下降到15000~18000元/千瓦(水深15~20米,离岸距离20~40公里)。海上风电投资造价受到机组容量、海底地质条件、离岸距离、施工安装条件等多种因素影响,总体来看,江苏省海上风电项目综合建设条件要优于福建省和广东省,造价普遍低一些。

我国海上风电发展存在的问题和挑战

我国海上风电行业正处在起步向规模化发展的阶段,还不够成熟,面临的主要挑战是度电成本较高。目前整个产业链都在围绕提高可靠性、降低投资成本、提高发电收益等方面努力,也取得了很多成果。从海上风电装机最多的欧洲来看,海上风电项目的造价与我国相近,新开发的部分项目已经具备与传统能源竞争的能力。与欧洲相比,我国海上风电主要面临以下问题。

一、缺少统一的规划

我国海上风电开发通常由开发商负责具体项目的风能资源评估、地质勘探、海洋水文测量,存在同一海域的不同项目要分别开展这些前期工作的情况,这就会影响项目建设周期,增加项目的整体投入。参考欧洲海上风电发展经验,很多工作都是由政府在做规划时统一完成,数据相对权威准确,还可以避免重复投入。

二、项目审批周期过长

海上风电项目在建设前期需协调海洋、海事、军事、渔业、环保等多个部门来审批论证,项目前期审批影响因素多、审批周期长、协调难度大,特别是同一海域的不同项目需要重复审批论证,影响了项目的开发进度,增加了海上风电的开发成本,进而增加了海上风电度电成本。

三、海上风电标准还不完善

近年来,我国加大了海上风电标准制订工作力度,部分标准已经发布或者正在着手编制,但还没有形成体系。比如关于海上项目施工和运维规范,开发商、设计院、整机厂商、施工单位等不同的主体对海上风电规范要求不一致。因为缺少统一的标准,给项目执行带来困难,增加项目支出。

四、海上风电验证成本过高

海上风电机组对可靠性的要求远高于陆上,机组技术是否可靠,要经过样机验证才能作出评价。目前国内海上样机很多直接安装在风电场,存在试验成本高、机组可达性较差、测试难度大、干扰因素较多等问题,不利于推进创新和降低成本。

五、海上风电项目安全亟需加强

我国海上风电目前还处在起步阶段,一旦出现大的安全问题,会让整个行业丧失发展机遇。目前海上风电项目存在安全规范不一致,安全监管多头管理,应急响应、指挥及救援体系不完善等问题。

海上风电发展建议

一、政策要保留海上风电市场空间

我国海上风电起步较晚,未来几年是海上风电技术创新和变革的关键时期,通过海上风电场建设施工、技术进步、管理提升等可带动初始投资、运行成本的下降和发电效率的提升。未来5年发电成本有望实现30%~40%的下降,到2023年后海上风电基本可摆脱对补贴的依赖。建议在编制“十四五”海上风电发展规划或出台海上风电平价上网政策时,一是可以通过制定明确的规划目标促进海上风电的有序平稳发展;二是通过科学合理的设计,逐步降低海上风电电价,让行业保持一定的规模和利润。让开发商保持一定积极性的同时,整机商有条件投入研发,更早地实现“平价上网”目标。

二、进一步发挥政府主导作用

为避免市场无序和重复投入,建议由政府部门统筹规划,统一开展项目前期工作,对项目的风能资源、地质条件、海洋水文等进行准确测量,相关费用可以分摊给项目开发商。同时要优化项目审批流程,适当减少审批节点、设立统一的审批接口,有效缩短海上风电建设周期。特别是对于升压站接入等送出工程,建议应由国家统一规划建设并纳入到国家级电网体系。

三、建立国家级海上机组样机实验基地

进行技术创新的同时,也要做好配套的技术验证工作。建议选择风能资源较好、交通便利的临海陆地建立国家级海上机组样机实验基地,由具备相应能力和资质的独立第三方机构运营和评估机组性能。

四、注重海上风电项目安全

要建立统一的、具备行业特点的、具备可操作性的海上项目施工及运维规范,特别是要建立我国海上风电作业安全规范,对海上项目各个阶段EHS要求进行统一,如对人员及交通船的资质准入、硬件配置、出海条件等建立规范并提出统一要求。让所有参与海上风电建设的运维人员接受严格的专项培训和技能学习,掌握规范的海上作业方式方法,熟知海上逃生的技能。

建立国家级的海上风电应急响应、指挥及救援体系。统一应急响应及救援指挥的接口部门,制定有效的应急响应、指挥及救援流程,并定期组织相关方进行救援演练和培训。

海上风电展望

海上风电已成为各国密切关注并积极探索的重点能源技术领域,欧洲海上风电已进入规模化发展阶段。行业数据显示,未来十年,全球风电装机有望新增6.8亿千瓦左右,其中40%将是海上风电。

沿海地区是我国能源和电力的消费中心,清洁电力发展需求更加迫切,发展海上风电有较大市场需求空间。在国家政策制定合理的情况下,预计未来几年我国海上风电会实现平稳发展,随着风电技术的不断进步以及管理模式、运行机制等方面的不断调整完善,度电成本会逐步下降,海上风电有望在“十四五”期间实现“平价上网”,预计到2030年,海上风电将实现3000万千瓦以上装机。

综合来看,未来海上风电具有广阔的发展空间,不仅能提供绿色且廉价的电力,同时也将是经济发展和能源生产消费模式变革的重要驱动力,将成为未来的主要能源之一。

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