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2019-06-10 來源:《南方能源建設(shè)》 瀏覽數(shù):717
由以上論證,可以得到四條結(jié)論:
1)比較基準(zhǔn)負(fù)荷區(qū)域:上海為代表的華東沿海地區(qū)、以廣東為代表的華南沿海地區(qū)。
2)可以參與比較的電源類型:清潔能源電源。
3)比較電價(jià)標(biāo)準(zhǔn)方法:上網(wǎng)電價(jià)加過網(wǎng)費(fèi)之和。
4)海上風(fēng)電平價(jià)上網(wǎng)的電價(jià)標(biāo)準(zhǔn):初期0.55元/kWh,后期0.5元/kWh。
實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)的進(jìn)程即時(shí)間表研判
社會(huì)要求
盡管中國已經(jīng)從高速發(fā)展進(jìn)入中高速發(fā)展階段,由于經(jīng)濟(jì)基數(shù)很大,所以電力需求增速仍然強(qiáng)勁。而西部大水電以烏東德、白鶴灘兩個(gè)千萬千瓦級(jí)水電站為代表的40GW以上水電站將于2023年前后投產(chǎn)發(fā)電,這批水電站平均上網(wǎng)電價(jià)已經(jīng)超過0.40元/kWh,平均過網(wǎng)費(fèi)超過0.15元/kWh。這種情況的出現(xiàn),使東南部沿海地區(qū)面臨艱難選擇:由于煤電零增長、核電微增長、海上風(fēng)電補(bǔ)貼高難以大規(guī)模開發(fā)、西北部的光伏和風(fēng)電落地電價(jià)更高且波動(dòng)性高,經(jīng)濟(jì)增長將會(huì)受電力瓶頸制約,回到二十年前經(jīng)歷過的那種境況!海上風(fēng)電能不能做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)就自然成為了社會(huì)的首選期待。
行業(yè)間競爭要求
從電力行業(yè)角度來說,誰占有中國東南部地區(qū)的市場,誰就擁有了無限發(fā)展的空間!中國海上風(fēng)電能不能有光明的前景,取決于能不能在2023前后把上網(wǎng)電價(jià)降到初期0.55元/kWh,2025年降到0.5元/kWh。
本行業(yè)生存與發(fā)展要求
中國海上風(fēng)電歷經(jīng)了11年的發(fā)展之路,已經(jīng)形成了非常巨大的產(chǎn)能,巨大的產(chǎn)能只能靠巨大的市場才能支撐,而市場本質(zhì)特征是“只有實(shí)現(xiàn)平價(jià)化才能實(shí)現(xiàn)規(guī)模化”,如果中國海上風(fēng)電不能在2023年至2025年實(shí)現(xiàn)平價(jià)化,圍繞海上風(fēng)電開發(fā)的產(chǎn)業(yè)公司就必然面臨虧損甚至巨額虧損直至破產(chǎn)的前景,必須全產(chǎn)業(yè)鏈降成本,在市場競爭的困境中“殺開一條血路”,迎來生存與發(fā)展的美好前途。
行業(yè)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的可實(shí)現(xiàn)性能力
2014年國家發(fā)改委確定的標(biāo)桿電價(jià),是建立在投資水平為1.6~2.0萬元/kW背景之下的。經(jīng)過這幾年國內(nèi)國外業(yè)者的不懈艱苦努力奮斗,產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的科學(xué)技術(shù)水平得到了突破性的進(jìn)展,單位千瓦投資特別是單位電度投資已有不少的降低,還具有更大幅度降低的中期前景,2023-2025年的目標(biāo),經(jīng)過努力是可以實(shí)現(xiàn)的。
設(shè)想一下今后七年平價(jià)化進(jìn)程:2019年政府指導(dǎo)價(jià)0.80元/kWh,競價(jià)配置競爭實(shí)際達(dá)到0.75元/kWh;2020年政府指導(dǎo)價(jià)0.75元/kWh,競價(jià)配置競爭實(shí)際達(dá)到0.70元/kWh;2023年,大部分增量風(fēng)電場上網(wǎng)電價(jià)達(dá)到0.55元/kWh;2025年,大部分增量風(fēng)電場上網(wǎng)電價(jià)達(dá)到0.50元/kWh,至此,“微利經(jīng)營、競價(jià)血拼”的時(shí)期到達(dá)尾聲,此后的“科技進(jìn)步、降本增效”成為未來盈利的主要競爭力,而不再是彌補(bǔ)補(bǔ)貼的主要來源,海上風(fēng)電迎來良性發(fā)展的美好前景。任務(wù)艱巨、使命光榮、持續(xù)攻堅(jiān)、定能實(shí)現(xiàn)!
說到這里,一定有人要問:福建和廣東東部沿海海床條件和颶風(fēng)條件都較差,能一概而論嗎?還有人問:中國除了福建和廣東東部沿海風(fēng)資源的利用小時(shí)能到4000h左右外,其他地區(qū)近海海域風(fēng)電資源的利用小時(shí)都差不少,能一概而論嗎?
我們應(yīng)該感謝自然界是公平的,我國福建和廣東東部沿海風(fēng)能資源好,利用小時(shí)高,但海床條件差、颶風(fēng)條件惡劣,因而單位千瓦投資較高;其他海域風(fēng)能資源較差,利用小時(shí)較低,但其海床條件好、颶風(fēng)很少很小,因而單位千瓦投資較低。因此,我國大部分近海海域的海上風(fēng)電在2023年實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng),真的是可以“一概而論”的!
海上風(fēng)電降成本的途徑
通過全產(chǎn)業(yè)鏈分析,海上風(fēng)電大體可以分為十一個(gè)方面降低投資成本:(1)大功率單機(jī);(2)新材料新結(jié)構(gòu)葉片;(3)法蘭與塔筒結(jié)構(gòu)優(yōu)化;(4)新型基礎(chǔ)研發(fā);(5)大型新型海工裝備;(6)低成本海纜;(7)交直流送出工程技術(shù);(8)風(fēng)、光、漁、游綜合利用;(9)一體化設(shè)計(jì);(10)專業(yè)化信息化運(yùn)維;(11)電網(wǎng)配售電降本增效。
1)大功率單機(jī)的研發(fā)與應(yīng)用。經(jīng)過十多年的努力,海上風(fēng)電單機(jī)機(jī)組容量已經(jīng)進(jìn)入大功率單機(jī)6MW~10MW甚至12MW時(shí)代。大功率單機(jī)從6MW到10MW進(jìn)軍,解決了投資成本降低的哪些問題呢?第一是單位千瓦的海域占用費(fèi)用大大降低,單位海域面積的裝機(jī)功率不一樣了,大大增加了,就不需要占用那么多海域;第二是單位千瓦的基礎(chǔ)分?jǐn)偼顿Y下降了;第三是單位千瓦海上施工成本較低了;第四是箱變、控制設(shè)備及其安裝調(diào)試的單位千瓦投資較低了。綜合起來,大功率單機(jī)使風(fēng)電場本身投入產(chǎn)出比提高了。是這樣大功率單機(jī)的貢獻(xiàn)率是不可低估的。
2)新材料新結(jié)構(gòu)葉片。隨著大型機(jī)組的使用,新材料和葉片新結(jié)構(gòu)也是成本構(gòu)成的重要部分,在降低海上風(fēng)電投資成本也具有不可忽視的重要作用。
3)新型法蘭與塔筒結(jié)構(gòu)優(yōu)化。法蘭與塔筒結(jié)構(gòu)優(yōu)化,即從塔筒和鋼結(jié)構(gòu)提高投入產(chǎn)出比。從塔筒和法蘭的鋼結(jié)構(gòu)總成來看,我們的重點(diǎn)已經(jīng)不在塔筒,而是在法蘭。例如,三峽新能源有個(gè)金海科技,他們的反向平衡法蘭技術(shù),使造價(jià)沒有變化的情況下,很好的改善了塔筒受力條件,提高了可靠度,從原來的剛性連接,變成了相對(duì)彈性的連接,但是本身從可靠度提高,也相當(dāng)于降低了造價(jià)。
4)新型基礎(chǔ)研發(fā)。現(xiàn)在單樁、三樁、…、多樁高樁承臺(tái),再在上面裝法蘭,再裝塔筒,再裝風(fēng)機(jī)、葉片等,其中基礎(chǔ)部分占了很大比例投資。福建率先搞嵌巖樁,福建的海床特點(diǎn)是海溝、礁石比較多。海床條件包括海床地形和海床地質(zhì),這兩個(gè)東西決定了不同形式基礎(chǔ)的適應(yīng)性。三峽集團(tuán)組織相關(guān)科研設(shè)計(jì)單位開展了十年的科技攻關(guān),研究了一個(gè)具有巨大突破性的新型技術(shù),即海上風(fēng)電復(fù)合筒形基礎(chǔ)一步式安裝技術(shù)科研項(xiàng)目,在陸地預(yù)制基礎(chǔ),然后裝上塔筒,吊裝風(fēng)機(jī),接入系統(tǒng)試運(yùn)行后解列,完成后裝船,運(yùn)到現(xiàn)場進(jìn)行沉放安裝施工,響水電站的兩個(gè)塔已經(jīng)運(yùn)行一年多了,據(jù)兩年多來不間斷連續(xù)觀測的數(shù)據(jù)來看,比單樁的各方面指標(biāo)都好。從2018年以來,在江蘇大豐另一個(gè)300MW風(fēng)電場基礎(chǔ)招標(biāo),其中有11臺(tái)3.3MW、2臺(tái)6.45MW風(fēng)機(jī)選用了該技術(shù)做中試,其中6.45MW風(fēng)機(jī)復(fù)合筒型基礎(chǔ)投標(biāo)價(jià)格比單樁基礎(chǔ)價(jià)格降低了30%。我詳細(xì)查閱了道達(dá)風(fēng)能公司投標(biāo)組價(jià)計(jì)算書,獲得了盡管投標(biāo)報(bào)價(jià)已經(jīng)低了30%仍然還有10%左右的合理利潤。這個(gè)基礎(chǔ)的基礎(chǔ)筒直徑大概是36m直徑。江蘇響水項(xiàng)目單機(jī)為3MW和4MW,基礎(chǔ)筒是30m直徑,塔筒直接放下去,海床相對(duì)平整,下面是軟基,只需要簡單進(jìn)行掃海即可實(shí)施。我國大部分海域都適用這種技術(shù)。實(shí)踐已經(jīng)證明,各種基礎(chǔ)形式的技術(shù)進(jìn)步一定能使未來風(fēng)電造價(jià)大幅下降。
5)大型新型海工裝備。新型化、大型化、專業(yè)化的海工裝備極具降造價(jià)潛力?,F(xiàn)在很多公司在做海上風(fēng)電施工專用船,固泊在海上很穩(wěn)定,大大加長了施工時(shí)間窗口期,降低了施工成本,提高了工程施工安全度,解決這個(gè)問題的條件是,我們大規(guī)模投資開發(fā),規(guī)?;沟盟麄兡軌虺惺艹杀尽N覀兘?jīng)常講,海上施工的窗口期,一年到底多少天,可能是100~180天,120~150天的多一些,超過180天年份就很少了。如果采用新技術(shù),施工窗口期大大增加,建設(shè)進(jìn)度能夠加快,這方面的技術(shù)進(jìn)步也能使我們的造價(jià)能夠有較大的下降空間。
6)低成本海纜。關(guān)于高電壓大功率輸電的三相同心無接頭海纜,以前我們的供應(yīng)商是獨(dú)家壟斷,沒有競爭,非常昂貴?,F(xiàn)在有好幾家都在做,中天科技、寧波東方、江蘇亨通、山東魯纜等等。隨著技術(shù)的進(jìn)步與成熟,生存競爭的加劇,價(jià)格明顯下降。所以這一塊大家別小看,投資也很高,尤其我們?cè)偻詈W?,現(xiàn)在的輸電技術(shù),我們的瓶頸大概40km左右,再往深海超過50km以上,技術(shù)上就有很多困難和問題。220kV50km無接頭海纜正在攻關(guān),500kV40km無接頭也在攻關(guān),一條海纜從7千噸左右向1萬噸進(jìn)軍,難度空前;還有海纜敷設(shè)施工技術(shù),也是挑戰(zhàn)世界之最。電纜本身的制造技術(shù)攻克的同時(shí)必須降造,所以技術(shù)進(jìn)步,不僅僅是攻克技術(shù)難關(guān),還有一個(gè)很大的任務(wù)就是降造價(jià)的任務(wù)。
7)交直流送出工程技術(shù)。當(dāng)前,業(yè)界正在攻克50km三相同心無接頭海上電纜制造技術(shù),但是50km以上怎么辦?尤其江蘇,黃海大量是淤積形成的海床,淺海海域很長,江蘇大豐我們最遠(yuǎn)的風(fēng)電場超過離岸90km了,很大部分風(fēng)電場區(qū)塊超過離岸80km,怎么辦?柔性直流可能是解決這個(gè)難題的出路,但柔性直流又帶來一個(gè)新的問題,大規(guī)模海上風(fēng)電匯流的時(shí)候,海上變電站、換流站的面積和體積就比較大,導(dǎo)致其造價(jià)的提高,那么怎么降低這個(gè)造價(jià)?以上這些問題,就是我們今天在接入系統(tǒng)方面帶來的代價(jià)。
接入系統(tǒng)還有個(gè)代價(jià),就是海岸變電站接入資源的代價(jià)。什么是海岸接入資源呢,比如海岸邊上一個(gè)變電站用來接入風(fēng)電場,一般我們都是200MW、300MW接入一個(gè)點(diǎn),這個(gè)變電站能夠匹配輸送容量的接入間隔就是接入資源。如果這一片風(fēng)電場是3GW,5GW,岸邊接入資源即變電站能夠匹配相應(yīng)容量的間隔就沒有了,接入系統(tǒng)間隔也是有限的。我們對(duì)這樣的問題,可能利用柔性直流技術(shù),使用較低電壓交流短距離在海上匯集升壓換流站,經(jīng)柔性直流再往陸地輸送的技術(shù)要求呼之欲出。而且本身經(jīng)濟(jì)指標(biāo)也會(huì)好得多,所以現(xiàn)在我們沿海各個(gè)省的電力設(shè)計(jì)院,都有跟能源局做工作的責(zé)任,在能源局做宏觀規(guī)劃的時(shí)候,就要考慮若干家海上風(fēng)電開發(fā)商,統(tǒng)一通過一個(gè)換流站,然后柔性直流送往陸地,目前有的電網(wǎng)公司也在做此項(xiàng)工作。
8)風(fēng)、光、漁、游綜合利用。海上風(fēng)電在實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電功能目標(biāo)時(shí),同時(shí)也形成了其他產(chǎn)業(yè)的海上固泊條件,從當(dāng)前的認(rèn)識(shí)水平,人們研究發(fā)現(xiàn)了“風(fēng)、光、漁、游”四個(gè)方面的相關(guān)利用前景。風(fēng)電基礎(chǔ)的綜合利用,既能解決“光、漁、游”的海上固泊難題,又能分?jǐn)傄徊糠只A(chǔ)成本,形成多種產(chǎn)業(yè)低價(jià)實(shí)用的廣闊應(yīng)用前景。
9)一體化設(shè)計(jì)。當(dāng)前海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)的技術(shù)設(shè)計(jì)都是各自為陣獨(dú)立設(shè)計(jì),導(dǎo)致各產(chǎn)業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、安全可靠系數(shù)不能全面系統(tǒng)科學(xué)確定,這也是海上風(fēng)電投資成本偏高的重要原因。探索全產(chǎn)業(yè)鏈化一體化設(shè)計(jì),必將為海上風(fēng)電降低成本作出較大貢獻(xiàn)。
10)專業(yè)化信息化運(yùn)維。海上風(fēng)電運(yùn)維具有信息獲取成本、運(yùn)維成本兩高的特點(diǎn),各個(gè)風(fēng)電場都獨(dú)立組建運(yùn)維專業(yè)團(tuán)隊(duì)和裝備,進(jìn)一步提高了海上風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià),因此,統(tǒng)籌兼顧組建少量的專業(yè)化信息化運(yùn)維團(tuán)隊(duì),負(fù)責(zé)所有海上風(fēng)電的運(yùn)維,是降低上網(wǎng)電價(jià)的有效管理方式。
11)電網(wǎng)配售電降本增效。海上風(fēng)電的最佳社會(huì)利用,不能僅僅是海上風(fēng)電投資開發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)的社會(huì)責(zé)任,也應(yīng)該是輸變配相關(guān)企業(yè)的社會(huì)責(zé)任,國家和地方政府行政主管部門,也應(yīng)該對(duì)處于壟斷地位的輸變配電企業(yè)下達(dá)該環(huán)節(jié)的降成本指標(biāo)。
以上十一個(gè)方面就形成了下一步海上風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)能進(jìn)一步較大幅度下降達(dá)到平價(jià)上網(wǎng)目標(biāo)的主攻方向。
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