目前,海上風機的設計功率可高達18兆瓦。西門子歌美颯最近推出的海上風機平臺單體容量達14MW,葉輪直徑222m,但這僅僅只是開始。隨著風電產(chǎn)業(yè)不斷推出新樣機、增長經(jīng)驗,風機早期設計階段的保守程度會逐漸降低,未來機型的發(fā)電量有望提升。通用電氣最新推出的風機平臺仍有更大的發(fā)展空間,但就風機規(guī)模而言,三菱重工維斯塔斯(MHI Vestas)略顯落后。大兆瓦風機可能導致風電安裝船面臨比預期更為嚴重的短缺問題,并提高風機價格。
整機商推出全新海上風機平臺會從“入門級”開始,逐步進行風機增容。例如,西門子2012年推出的6兆瓦SWT-6.0-154風機產(chǎn)品,單機容量七年內(nèi)歷經(jīng)多次擴容達到8兆瓦;三菱重工維斯塔斯(MHI Vestas)推出的V164m-8MW,五年內(nèi)就提升至10MW(按相關項目最早并網(wǎng)時間計算)。
就單位千瓦掃風面積的歷史范圍而言,在上述運營模式下,我們估計通用電氣(葉輪直徑220米)和西門子歌美颯(葉輪直徑222米)現(xiàn)有的海上風機平臺可在5年內(nèi)增容至18MW ;三菱重工維斯塔斯的V174m單體容量可提升至11MW。
風機容量并非唯一的關鍵因素。到目前為止,風機功率的增加一直是海上風電資本支出下降的主要動力。制造大兆瓦風機的缺點在于風機的數(shù)量會減少,學習曲線隨之變得平緩。機組壽命越短,意味著每兆瓦研發(fā)成本增提高。綜合來看,持續(xù)擴容會提高風機的單位千瓦造價。
安裝大兆瓦風機的風電安裝船可能出現(xiàn)短缺。只有少數(shù)風電安裝船能達到新設計所需的吊裝高度。目前,我們預計風電安裝船在2025年將出現(xiàn)短缺。由于疫情期間融資成本高、獲取債務融資的難度大,制造新船的計劃可能暫緩實施。
一組數(shù)據(jù)
18MW
西門子歌美颯葉輪直徑222米的風機的最大設計容量
18MW
通用電氣葉輪直徑220米的風機的最大設計容量
11MW
三菱重工維斯塔斯葉輪直徑174米的風機的最大設計容量