從(cong)我國(guo)首個海上風電(dian)項目(mu)——東海大橋項目(mu)發展至(zhi)今,十多年不間斷地經(jing)驗積累(lei),以及業內在勘測設計、設備研(yan)發制造(zao)和工程(cheng)建(jian)設運營的的提升,我國(guo)海上風電(dian)單位千瓦造(zao)價降低至(zhi)在15700元(yuan)/千瓦左右。
然(ran)(ran)而,全球海(hai)上(shang)風(feng)電成(cheng)本與電價仍然(ran)(ran)不斷降(jiang)低(di)(di),2019年(nian)法國(guo)(guo)(guo)、英國(guo)(guo)(guo)新近公布的(de)海(hai)上(shang)風(feng)電項(xiang)目較(jiao)低(di)(di)中標(biao)價折合人(ren)民幣分別(bie)達到了0.39元(yuan)/千瓦時(shi)(2026年(nian)并網(wang)(wang))和0.35元(yuan)/千瓦時(shi)(2023/25年(nian)并網(wang)(wang))。對比我國(guo)(guo)(guo)0.75元(yuan)/千瓦時(shi)(2020年(nian))的(de)上(shang)網(wang)(wang)電價而言,該數字仍然(ran)(ran)有(you)很(hen)大(da)的(de)下(xia)降(jiang)空間。顯然(ran)(ran),在國(guo)(guo)(guo)家可再生能源補(bu)貼逐(zhu)步退出的(de)背景下(xia),“降(jiang)本增效”將成(cheng)為(wei)我國(guo)(guo)(guo)“十四(si)五”期間海(hai)上(shang)風(feng)電的(de)首要任務,也成(cheng)為(wei)產業鏈上(shang)的(de)企(qi)業為(wei)之奮斗(dou)的(de)目標(biao)之一。
海底電纜如何降本?
當我們在探討了海(hai)(hai)上(shang)風電(dian)(dian)的降本時,多聚焦于大功率機組的應用。那么,作為和風機、基礎及塔筒并列的三大主要硬件設備之一的海(hai)(hai)底電(dian)(dian)纜,該(gai)設備占海(hai)(hai)上(shang)風電(dian)(dian)總成本構(gou)成的10%左(zuo)右。這一部(bu)分的降本空(kong)間在哪里,又有多大?
海纜(lan)的(de)高(gao)技術含量,決定了其較(jiao)高(gao)的(de)成本(ben)造(zao)價。一(yi)組(zu)來自水規(gui)總院的(de)數(shu)字顯(xian)示:35kV的(de)海底電纜(lan)的(de)價格(ge)在60-150萬元/千(qian)米之(zhi)間,220kV海底電纜(lan)的(de)價格(ge)為400-500萬元/千(qian)米。
而與陸上風(feng)(feng)電(dian)(dian)不(bu)同的(de)是,海(hai)上風(feng)(feng)電(dian)(dian)項目需要先通過35kV海(hai)底電(dian)(dian)纜將分散(san)在(zai)場址內的(de)風(feng)(feng)機所發電(dian)(dian)量(liang)匯集至海(hai)上升(sheng)壓站,再由海(hai)上升(sheng)壓站用220kV海(hai)底電(dian)(dian)纜送至陸上集控(kong)中心。從這(zhe)個過程來看,海(hai)上風(feng)(feng)電(dian)(dian)的(de)送出成本(ben)要遠(yuan)高于陸上風(feng)(feng)電(dian)(dian),且項目離岸越(yue)遠(yuan),海(hai)底電(dian)(dian)纜投(tou)資成本(ben)占比越(yue)大(da)。
可以(yi)說,海底(di)電纜成本(ben)的(de)下(xia)降取決于(yu)(yu)多方面因素——材(cai)質、技術、組網方式、離岸距離等等,但非常重要(yao)的(de)一點(dian)在于(yu)(yu)施(shi)工量的(de)上升所對應的(de)單位成本(ben)下(xia)降。
行業普遍預測,“十(shi)四五”期間隨(sui)著我(wo)國海上(shang)風(feng)電的政策(ce)倒(dao)逼以(yi)及體(ti)量(liang)逐漸(jian)增(zeng)大,我(wo)國海上(shang)風(feng)電單(dan)位千瓦造價將由當前的1.6萬(wan)(wan)元(yuan)降(jiang)低至(zhi)1.3萬(wan)(wan)元(yuan)左右,大概有20%左右的降(jiang)本空間。
無獨(du)有偶,中電建集團華東勘測設(she)計研究(jiu)院副總工(gong)程(cheng)師趙生校(xiao)指出(chu),目前我國100萬(wan)千(qian)瓦的海(hai)上風電場(chang)群的送出(chu)系(xi)統度電成(cheng)本(ben)在0.15元(yuan)/千(qian)瓦時以(yi)上。如果裝機規模達到(dao)200~300萬(wan)千(qian)瓦以(yi)上,送出(chu)系(xi)統度電成(cheng)本(ben)將下降(jiang)至0.1元(yuan)/千(qian)瓦時以(yi)下。
他還指出,在海纜方面(mian)以鋁(lv)芯(xin)替代銅芯(xin),絕緣材料國產(chan)化的(de)情況下(xia),海纜的(de)成(cheng)本造價也將有(you)12%-18%的(de)下(xia)降(jiang)空間。這意味著,在我國海上(shang)風電(dian)開啟規(gui)模化建設的(de)進程中,海上(shang)風電(dian)各個環節的(de)成(cheng)本才能在“量”的(de)支撐(cheng)下(xia)逐步下(xia)降(jiang)到行業(ye)可以承受的(de)程度。
另一(yi)方(fang)面,技(ji)術創(chuang)新也是(shi)行業公認的降本路徑之一(yi)。
據華東院測算,“十四(si)五”期間海上風電(dian)的電(dian)價水平要落實到0.5~0.55元/千瓦(wa)時(shi)之間,在集(ji)電(dian)線路(lu)和海纜價格(ge)領域(yu),要通過優(you)化(hua)場內(nei)及220kV集(ji)電(dian)線路(lu)布(bu)置、采用(yong)66kV集(ji)電(dian)線路(lu)、絕緣材(cai)料(liao)國產化(hua)及鋁(lv)芯(xin)降低線路(lu)投資等方式來(lai)實現。而(er)以上措(cuo)施能降低項(xiang)目(mu)整體單位千瓦(wa)造價400~500元。
在(zai)以上(shang)我們提到(dao)的技術創新領域,企業(ye)必須(xu)提前布局(ju),并在(zai)全產業(ye)鏈上(shang)形成協同的局(ju)面,才能(neng)真正將海纜的成本造價降下來。
據北極(ji)星(xing)風力發電(dian)網(wang)了(le)解,當前國(guo)內海(hai)纜(lan)領(ling)域(yu)已經(jing)顯示出突破創新的勢頭(tou)(tou):2019年(nian),世界上較高(gao)(gao)電(dian)壓等(deng)級、長輸電(dian)線路(距離約100公(gong)里)的柔性直流(liu)輸電(dian)工(gong)程——三峽如東海(hai)上風電(dian)±400kV直流(liu)海(hai)纜(lan)研(yan)發成功(gong)。該技(ji)術(shu)突破了(le)低(di)交聯(lian)體(ti)系軟接頭(tou)(tou)、1235kV世界較高(gao)(gao)電(dian)纜(lan)操作過電(dian)壓等(deng)技(ji)術(shu)瓶頸,填補(bu)國(guo)內空白,達到(dao)國(guo)際領(ling)先(xian)水平。
而(er)且,未(wei)來隨著海上風電向深(shen)遠海發展,漂浮(fu)式動態(tai)纜(lan)、330kV海纜(lan)、高壓(ya)直流(liu)海纜(lan)等技術領域都(dou)將是創新的方向。
后補貼時代的思考
2022年海上風電國家(jia)補貼將(jiang)全面退出,后補貼時代(dai)對企(qi)業的(de)研發創(chuang)新(xin)能力提出了更(geng)高(gao)的(de)要求(qiu),未來的(de)風電企(qi)業必須(xu)在(zai)(zai)不斷創(chuang)新(xin)的(de)同時,進一步加(jia)強質量保(bao)證(zheng)體(ti)系和成本管控水平的(de)建立,才能在(zai)(zai)退補平價的(de)壓力下涅槃重生。
截至2019年底,江(jiang)蘇(su)、福建(jian)、上海(hai)、浙江(jiang)、廣東、遼寧(ning)、天津(jin)(jin)、河(he)北共8省市均有海(hai)上風電項目(mu)并(bing)網(wang),其中,江(jiang)蘇(su)省海(hai)上風電機組累計(ji)并(bing)網(wang)容(rong)量達423萬(wan)千(qian)(qian)瓦(wa)(wa),占全(quan)國海(hai)上風電總(zong)裝機的(de)71.3%;福建(jian)并(bing)網(wang)容(rong)量為45.5萬(wan)千(qian)(qian)瓦(wa)(wa);上海(hai)40.5萬(wan)千(qian)(qian)瓦(wa)(wa);浙江(jiang)25.2萬(wan)千(qian)(qian)瓦(wa)(wa);廣東23.6萬(wan)千(qian)(qian)瓦(wa)(wa);遼寧(ning)23.6萬(wan)千(qian)(qian)瓦(wa)(wa);天津(jin)(jin)9萬(wan)千(qian)(qian)瓦(wa)(wa);河(he)北2.4萬(wan)千(qian)(qian)瓦(wa)(wa)。
隨著產業政(zheng)策(ce)與(yu)標(biao)準體系(xi)的不斷完善(shan),以及海(hai)上風電向深遠(yuan)海(hai)發(fa)展,浮(fu)式風電等新興(xing)風機基礎施工的技術研究與(yu)創新提上日程。
在歐洲,適(shi)應(ying)于深遠(yuan)海(hai)項目(mu)的公共升壓站和直流并網技術逐(zhu)步(bu)完善(shan),2018年歐洲在建海(hai)上(shang)風電(dian)的平均離岸(an)距(ju)離已(yi)(yi)經延伸至(zhi)33公里,遠(yuan)103公里,深的漂浮式實驗(yan)風電(dian)場Kincardine水深已(yi)(yi)達77米。
在日前于江(jiang)蘇南通舉辦的海(hai)上(shang)(shang)風電(dian)產業鏈大(da)會上(shang)(shang),水電(dian)水利(li)規劃(hua)設計(ji)總院副院長易(yi)躍(yue)春指出,十四五(wu)(wu)期間,我國海(hai)上(shang)(shang)風電(dian)開發將以“近海(hai)為主、遠海(hai)示范”;到“十五(wu)(wu)五(wu)(wu)”期間,將遵循“深遠海(hai)為主、綜合利(li)用”的路徑發展。
無疑,海上(shang)風電的巨大市場為行業發(fa)展(zhan)(zhan)提供(gong)了(le)(le)多種(zhong)可能(neng),機會也在深不可測的潛力(li)中(zhong)愈(yu)發(fa)呈現(xian)出多樣化(hua)的發(fa)展(zhan)(zhan)現(xian)象。據(ju)了(le)(le)解,在正在編(bian)制的“十四五”規劃中(zhong),海上(shang)風電將力(li)爭到2025年(nian)實現(xian)并(bing)網2000萬千瓦,占(zhan)到我國風電總裝機容量約6%的水(shui)平(ping),以合理規模開(kai)啟并(bing)帶動產業平(ping)穩發(fa)展(zhan)(zhan)之路。