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【深度分析】海上风电发展为何困难重重

日期:2016-03-28    来源:广发证券

国际风力发电网

2016
03/28
13:58
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关键词: 风力发电 海上风电

编者按:中国的可再生能源事业发展迅猛,风力发电规模已占全球的约三成,预计未来五年间以中国为首的亚洲仍然是增长的主动力,亚洲装机增量有望达到140GW,其中中国有望保持每年25GW 以上的装机量。这主要归因于我国能源迫切转型的需求,环境问题严重,而风电在新能源中相对成熟,这使得我国风电发展还有巨大空间。

截至2014年,全球海上风电装机达到8759兆瓦,其中8045兆瓦的装机分布于欧洲。装机容量仅为陆上风电的24%。我国的海上风电装机截止2014年底也仅有669.9MW。2007年在渤海绥中油田安装的一台金风科技生产的1.5兆瓦风机为我国第一个海上风电示范项目。我国第一个商业化的海上风电项目在上海东海大桥,安装了34台华锐风电生产的3兆瓦风机。但发展较为缓慢,国内陆上风电场的发展已经进入产业发展的中期,而海上风电依旧处于探索期。

2014年我国海上风电新增装机61台,容量达229.3兆瓦,其中潮间带装机为130兆瓦,近海为99.3兆瓦,累计装机总容量达657.88兆瓦。其中除了东海大桥海上风电项目及其二期、龙源如东海上示范风电场以及江苏如东扩建项目外,其余装机多为各机组制造商安装的试验样机。(海上风电场分为潮间带风电场、近海风电场和深海风电场,分别按平均高潮位线、最低潮位下5米、最低潮位下50米划分)

根据国家宏观层面对风电布局的规划:2020年前,积极有序开发陆上风电,开展近海风电示范;2021-2030 年,陆上、近海风电并重发展,并开展远海风电示范;2031-2050 年,实现在东中西部陆上风电和近远海风电的全面发展。

受多方因素制约,海上风电核准建设难落地《全国海上风电开发建设方案(2014-2016)》规划了10528MW 规模的开发建设方案,是目前总装机量的15 倍。但目前进展不如进度预期。

成本高昂和定价机制不合理成为重要制约因素

海上风机需要在高咸度的海水中站立近30年,还要经受海浪的拍打、海底地震的颠簸,这都是推高海上风电建设成本的重要原因。风电行业希望建设更多海上风电场,也就意味着海上风电建设的选址正从近海走向远海,由浅水走向深水,施工难度加大的同时成本也被不断推高。因此,海上风电建设成本近乎为陆上风电两倍。

同时,海上风电的上网价机制的不合理也是使得产业难以发展的重要原因。海上风电的上网价格直接关系到企业投资海上风电项目的盈亏, 2014年国家出台《关于海上风电上网电价政策的通知》,对非招标的海上风电项目,2017年前投运的潮间带风电项目含税上网电价为每千瓦时人民币0.75兆瓦,近海风电项目含税上网电价为每千瓦时人民币0.85元,2017年以后投运的海上风电项目,将根据海上风电技术进步和建设项目成本变化结合特许权招标情况另行研究上网电价政策。目前海上风电定价较低,对开发商而言并没有太大的吸引力,因此运营商开发热情不高,大都把核准的项目作为储备,并不急于开工。

开发运营风险较大,配套设施建设不健全

海上风电要实现经济性就需要加大建设规模,因此,海上风机必须配备巨大的叶片和涡轮机才实现其功率要求。当前陆上风机的最大功率多介于1兆瓦和3兆瓦之间,而海上风机一般在3兆瓦到4兆瓦之间,甚至更大,这也为风机的安装带来了难度,使得原本就相较于陆地风电更为危险的海上风机安装雪上加霜。

同时,运维成本也在相应加大。在远海地区,风机的建设和运维都需要专门的技术人员,专用的施工船舶的成本也、很高。一旦停机,海上风机维修的成本高昂,雇佣维修人员、租用船只和服务设备每天需要2500美元到2.5万美元不等,价差取决于备件的大小和重量。

输电问题同样是制约海上风电的关键因素之一

2009年,ABB帮助德国意昂(E.ON)集团建成世界上规模最大的海上风电场,采用了高压直流(HVDC)输电技术连接这个离北海海岸130公里的“遥远”风电场。通过轻型高压直流技术,人们能够对电力进行全方位控制,因此风电场具有间歇性的不稳定供电不会扰乱电网。而在我国,输电问题则寄望于正在规划建设的智能电网,海上风电的发展速度,很大程度上取决于电网技术的发展。由于风速的不稳定性造成风电的波动性,从而对电网的安全运行带来挑战。目前,电网吸纳风电比例为10%-20%,超过此范围将会引起电网弃风情况发生。陆上风电弃风现象尚难解决,海上风电的并网就显得更任重而道远了。

中国海上风电稳步发展,短期之内难有爆发性增长

虽然海上风电发展存在巨大瓶颈,国家依旧努力推动海上风电发展,倒逼技术进步。能源局2014年底下发《全国海上风电开发建设方案(2014-2016)》,规划了10.5吉瓦规模的开发建设方案,其中包括已核准项目9个,容量1750兆瓦,正在开展前期工作的项目35个,容量8530兆瓦。结构上看,纳入规划的项目多为老项目,运营商仍将其作为储备之用。即使国家大力推动海上风电的装机容量提升,技术难关也是必须突破的一环。成本过高会导致项目依赖补贴,这样市场的可持续性就会更弱,使用期20-30年内收回成本的可能性更小。

降低成本的方法往往是扩大风场规模,而海上风电装机的规模化同样也需要依赖高科技和相应的技术人才。除非海上风电技大幅改进、经济性大幅提升,否则将是政府补贴的沉重负担。按照目前的海上风电成本来看,短期内甚至是在中期的未来,海上风电在成本上都不能同其他能源方式竞争。

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