國內(nèi)外海上風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀研究

2017-10-11 10:37:23 《中國華能》　點(diǎn)擊量：598 評論 (0)

當(dāng)前，海上風(fēng)電已成為全球風(fēng)電發(fā)展的研究熱點(diǎn)，世界各國都把海上風(fēng)電作為可再生能源發(fā)展的重要方向，我國也將其劃入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。一、全球海上風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀根據(jù)全球風(fēng)能協(xié)會(GWEC)年度風(fēng)電統(tǒng)計(jì)

(二)我國海上風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀

根據(jù)中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專業(yè)委員會(CWEA)數(shù)據(jù)，截至2016年底，我國已建成海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量162萬千瓦。2009年，東海大橋海上示范風(fēng)電場率先建成投產(chǎn)，之后的3年里，江蘇如東30兆瓦和150兆瓦潮間帶試驗(yàn)、示范風(fēng)電場及其擴(kuò)建工程將陸續(xù)開工建成。2012年底我國海上風(fēng)電場累計(jì)裝機(jī)接近40萬千瓦;受海域使用推進(jìn)緩慢等因素影響，2013 年海上風(fēng)電發(fā)展明顯放緩;2014年，我國海上風(fēng)電新增并網(wǎng)容量約20萬千瓦，全部位于江蘇省;2015年我國海上風(fēng)電新增裝機(jī)容量為36萬千瓦，主要分布在江蘇省和福建省。2016 年中國海上風(fēng)電新增裝機(jī)154臺，容量達(dá)到59萬千瓦，同比增長64%。我國海上風(fēng)電占全國風(fēng)電總裝機(jī)容量的比重由2011年的0.42%上升至2016年的0.96%。2011～2016年我國海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量及占比如圖2所示。

隨著海上風(fēng)電場規(guī)劃規(guī)模的不斷擴(kuò)大，各主要風(fēng)電機(jī)組整機(jī)制造廠都積極投入大功率海上風(fēng)電機(jī)組的研發(fā)工作，并在沿海地區(qū)進(jìn)行安裝調(diào)試。從海上風(fēng)電機(jī)組設(shè)備來看，風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量趨于大型化，新型大功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)正在逐步取代由陸上機(jī)組過渡而來的中小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。目前，我國國內(nèi)設(shè)備廠商單機(jī)容量最大的是6兆瓦級海上風(fēng)電機(jī)組，主要為聯(lián)合動力、明陽風(fēng)電、遠(yuǎn)景能源和金風(fēng)科技的產(chǎn)品。

截至2016年底，在所有吊裝的海上風(fēng)電機(jī)組中，單機(jī)容量為4兆瓦機(jī)組最多，累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到74萬千瓦，占海上裝機(jī)容量的45.5%，其次是3兆瓦裝機(jī)，容量占比為14%。海上風(fēng)電機(jī)組供應(yīng)商共10家，其中累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到15萬千瓦以上的機(jī)組制造商有上海電氣、遠(yuǎn)景能源、華銳風(fēng)電、金風(fēng)科技，這4家企業(yè)海上風(fēng)電機(jī)組裝機(jī)量占海上風(fēng)電裝機(jī)總量的90.1%，上海電氣以58.3%的占比拔得海上風(fēng)電機(jī)組供應(yīng)量頭籌。

(三)我國海上風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃

根據(jù)《風(fēng)電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，“十三五”期間將積極穩(wěn)妥推進(jìn)海上風(fēng)電建設(shè)，重點(diǎn)推動江蘇、浙江、福建、廣東等省的海上風(fēng)電建設(shè)，到2020年四省海上風(fēng)電開工建設(shè)規(guī)模均達(dá)到百萬千瓦以上;積極推動天津、河北、上海、海南等省(市)的海上風(fēng)電建設(shè);探索性推進(jìn)遼寧、山東、廣西等省(區(qū))的海上風(fēng)電項(xiàng)目。到2020年，全國海上風(fēng)電開工建設(shè)規(guī)模達(dá)到1000萬千瓦，力爭累計(jì)并網(wǎng)容量達(dá)到500萬千瓦以上。詳細(xì)情況見表2。

從布局區(qū)域上看，江蘇省海上風(fēng)電項(xiàng)目主要集中在如東縣、大豐市、濱海縣和響水縣等海域;浙江省海上風(fēng)電項(xiàng)目則集中在杭州灣海域;福建省海上風(fēng)電主要集中在莆田市、福清市和平潭縣等近海海域;廣東省集中在珠海市、陽江市和汕尾市等近海海域;天津市海上風(fēng)電主要集中在濱海新區(qū)海域;河北省海上風(fēng)電項(xiàng)目集中在樂亭縣、海港區(qū)、曹妃甸區(qū)等近海海域。

三、我國海上風(fēng)電發(fā)展前景

(一)行業(yè)前景廣闊

目前我國海上風(fēng)電開發(fā)已經(jīng)進(jìn)入了規(guī)模化、商業(yè)化發(fā)展階段。我國海上風(fēng)能資源豐富，根據(jù)全國普查成果，我國5～25米水深、50米高度海上風(fēng)電開發(fā)潛力約2億千瓦;5～50米水深、70米高度海上風(fēng)電開發(fā)潛力約5億千瓦。根據(jù)各省海上風(fēng)電規(guī)劃，全國海上風(fēng)電規(guī)劃總量超過8000萬千瓦，重點(diǎn)布局分布在江蘇、浙江、福建、廣東等省市，行業(yè)開發(fā)前景廣闊。

(二)近海規(guī)模化、遠(yuǎn)海示范化

目前我國海上風(fēng)電場的建設(shè)主要集中在淺海海域，且呈現(xiàn)由近海到遠(yuǎn)海、由淺水到深水、由小規(guī)模示范到大規(guī)模集中開發(fā)的特點(diǎn)。為獲取更多的海上風(fēng)能資源，海上風(fēng)電項(xiàng)目將逐漸向深海、遠(yuǎn)海方向發(fā)展。隨著場址離岸越來越遠(yuǎn)，在海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)和送出工程成本等方面將逐步增大，另外對運(yùn)維服務(wù)要求也更高，運(yùn)維成本也會隨之增大，故深海、遠(yuǎn)海的海上風(fēng)電項(xiàng)目在經(jīng)濟(jì)性上仍存在較大風(fēng)險，需要柔性直流輸電技術(shù)、漂浮式基礎(chǔ)、海上移動運(yùn)維基地的快速發(fā)展，為我國遠(yuǎn)海風(fēng)電的開發(fā)提供必要支撐。

(三)機(jī)組逐步國產(chǎn)化、大型化

華銳、金風(fēng)、湘電等一批整機(jī)制造廠家都致力于海上機(jī)組的研發(fā)工作，海上風(fēng)機(jī)機(jī)組基本已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。近年來，海上風(fēng)電發(fā)展緩慢，一定程度上也影響了整機(jī)制造廠家的積極性。目前，我國大部分整機(jī)制造廠家研發(fā)的海上機(jī)組都沒有長時間、大批量的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，基本處于機(jī)組設(shè)計(jì)研發(fā)、樣機(jī)試運(yùn)行階段。從陸上風(fēng)電的發(fā)展歷程可以看出，在巨大市場需求的帶動下，海上機(jī)組也將逐步實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。

由于海上施工條件惡劣，單臺機(jī)組的基礎(chǔ)施工和吊裝費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于陸上機(jī)組的施工費(fèi)用，大容量機(jī)組雖然在單機(jī)基礎(chǔ)施工及吊裝上的投資較高，但由于數(shù)量少，在降低風(fēng)電場總投資上具有一定優(yōu)勢，因此，各整機(jī)制造廠家均致力于海上大容量機(jī)組的研發(fā)。目前國內(nèi)研發(fā)最大單機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到6兆瓦，其中聯(lián)合動力6兆瓦機(jī)組已經(jīng)在山東濰坊試運(yùn)行，明陽6兆瓦機(jī)組已在江蘇海上試運(yùn)行，金風(fēng)研發(fā)的6兆瓦直驅(qū)機(jī)組也已在江蘇大豐陸上試運(yùn)行。

(四)運(yùn)維市場增長速度快

海上風(fēng)電場的運(yùn)維內(nèi)容主要包括風(fēng)電機(jī)組、塔筒及基礎(chǔ)、升壓站、海纜等設(shè)備的預(yù)防性維護(hù)、故障維護(hù)和定檢維護(hù)，是海上風(fēng)電發(fā)展十分重要的產(chǎn)業(yè)鏈。近年來年歐洲成為全球風(fēng)電運(yùn)維服務(wù)市場的大蛋糕。相比于歐洲，國內(nèi)海上風(fēng)電起步晚，缺乏專業(yè)的配套裝備，運(yùn)維效率低、安全風(fēng)險大。未來隨著海上風(fēng)電裝機(jī)容量的增加，勢必帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

(五)建設(shè)成本呈小幅降低趨勢

巨大的市場需求將帶動海上風(fēng)電機(jī)組的迅猛發(fā)展，隨著大量海上風(fēng)電機(jī)組的批量生產(chǎn)、吊裝、并網(wǎng)運(yùn)行，機(jī) 組和配套零部件等的價格會呈現(xiàn)明顯下降趨勢。隨著海上風(fēng)電機(jī)組成熟度不斷提高，國內(nèi)廠家競爭越來越激烈，機(jī)組價格有望在“十三五”末期下降。另外，海上升壓站、高壓海纜等價格隨著產(chǎn)業(yè)化程度的提高，進(jìn)一步下降的趨勢明顯 ;隨著施工技術(shù)成熟、建設(shè)規(guī)模擴(kuò)大化、施工船機(jī)專業(yè)化，海上風(fēng)電的施工成本也將大幅降低。目前我國海上風(fēng)電開發(fā)成本因離岸距離、水深、地質(zhì)條件等不同，差異較大，單位千瓦投資一般在15000～19000元之間，初步估計(jì)，至2020年海上風(fēng)電場開發(fā)建設(shè)成本可小幅下降。

(六)配套產(chǎn)業(yè)發(fā)展日趨完善

目前，我國海上風(fēng)電設(shè)計(jì)更多受制于施工能力，大多是基于現(xiàn)有的運(yùn)輸船只、打樁設(shè)備、吊裝設(shè)備等，設(shè)計(jì)一個相對經(jīng)濟(jì)、可行的方案。由于我國海上風(fēng)電建設(shè)尚處于起步階段，缺乏專業(yè)的施工隊(duì)伍，施工能力較弱，以至于在設(shè)計(jì)過程中優(yōu)化空間較小。隨著海上風(fēng)電項(xiàng)目的開工建設(shè)，將大大提高我國海上風(fēng)電的施工能力，并逐漸形成一些專業(yè)的施工隊(duì)伍。施工能力的提高反過來又為設(shè)計(jì)優(yōu)化提供了更大的空間。

根據(jù)海上風(fēng)電市場的需要，未來將出現(xiàn)一大批以運(yùn)行、維護(hù)為主專業(yè)團(tuán)隊(duì)，為投資企業(yè)提供全面、專業(yè)的服務(wù)。此外，海上風(fēng)電裝備標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品檢測和認(rèn)證體系等也將逐步建立完善。毫無疑問，在海上風(fēng)電項(xiàng)目的逐步發(fā)展過程中，海上風(fēng)電設(shè)計(jì)、施工等將累積豐富的經(jīng)驗(yàn)，相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也將日趨完善。（作者姚中原，華能技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究院）