中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：近海資源瓜分殆盡之后，深遠(yuǎn)海成為風(fēng)電進(jìn)一步發(fā)展的趨勢(shì)。
3月20日，上海市發(fā)展改革委發(fā)布關(guān)于公布《上海市2024年度海上風(fēng)電項(xiàng)目競(jìng)爭(zhēng)配置工作方案》的通知。本次競(jìng)配共有4個(gè)標(biāo)段位于深遠(yuǎn)海海域，總計(jì)裝機(jī)容量430萬(wàn)千瓦。
2021年，隨著海上風(fēng)電退補(bǔ)最后“大限”的來(lái)臨，中國(guó)海上風(fēng)電裝機(jī)也迎來(lái)了一波高潮。而在這一輪海上裝機(jī)的熱潮之后，我國(guó)近海風(fēng)電資源開(kāi)發(fā)利用已趨近飽和，且面臨與近海養(yǎng)殖、漁業(yè)捕撈、航線開(kāi)發(fā)等爭(zhēng)奪有限資源等問(wèn)題，發(fā)展空間受到擠壓。深遠(yuǎn)海風(fēng)電越來(lái)越受到政府和業(yè)內(nèi)重視。
我國(guó)《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》提出，開(kāi)展深遠(yuǎn)海風(fēng)電規(guī)劃，完善深遠(yuǎn)海風(fēng)電開(kāi)發(fā)建設(shè)管理，推動(dòng)深遠(yuǎn)海風(fēng)電技術(shù)創(chuàng)新和示范應(yīng)用，探索集送出和集中運(yùn)維模式，積極推進(jìn)深遠(yuǎn)海風(fēng)電降本增效，開(kāi)展深遠(yuǎn)海風(fēng)電平價(jià)示范。
海上風(fēng)電向深遠(yuǎn)海挺近，這意味著漂浮式風(fēng)電技術(shù)成為一種必然的選擇。然而另一個(gè)殘酷的事實(shí)卻是，在漂浮式風(fēng)電技術(shù)方面，中國(guó)企業(yè)幾乎全面落后于國(guó)外的整機(jī)商。在大部分中國(guó)整機(jī)商還缺乏已經(jīng)實(shí)際投運(yùn)的漂浮式風(fēng)機(jī)的時(shí)候，海外整機(jī)商已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入第二代漂浮式技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)階段。
面對(duì)深遠(yuǎn)海風(fēng)電技術(shù)的代際鴻溝，中國(guó)企業(yè)正在迎頭趕上，而另一個(gè)成本難題可能更為急迫。在進(jìn)入全面平價(jià)時(shí)代之后，海上風(fēng)電的地方補(bǔ)貼也顯然不能夠再成為開(kāi)發(fā)商們的寄托。那么在設(shè)備、EPC、運(yùn)維方面的全面降本，可能是更為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
在近?？砷_(kāi)發(fā)風(fēng)電資源接近枯竭的時(shí)候，深遠(yuǎn)海風(fēng)電就成為重要的接續(xù)力量。面對(duì)越來(lái)越急迫的需求，中國(guó)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)備好了嗎？
擁抱深遠(yuǎn)海
中國(guó)對(duì)深遠(yuǎn)海風(fēng)電資源的探索最早可以追溯到2013年。
當(dāng)年，中國(guó)國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃——也稱“863”計(jì)劃——正式將漂浮式風(fēng)機(jī)技術(shù)納入研發(fā)軌道。當(dāng)時(shí)金風(fēng)科技和湘電風(fēng)能分別開(kāi)展了漂浮式海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組基礎(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)研究和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)浮式基礎(chǔ)研制。
但由于當(dāng)時(shí)漂浮式風(fēng)機(jī)技術(shù)成熟度不高、風(fēng)險(xiǎn)較大，這兩個(gè)項(xiàng)目最后未進(jìn)入工程示范階段。
3年后的2016年12月，國(guó)家海洋局發(fā)布《海洋可再生能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，要求實(shí)施海洋能科技創(chuàng)新發(fā)展，明確提出研發(fā)深海漂浮式風(fēng)電機(jī)組，掌握遠(yuǎn)距離水深的大型海上風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)、建設(shè)以及運(yùn)維等關(guān)鍵技術(shù)，推進(jìn)深海風(fēng)電發(fā)展。深遠(yuǎn)海風(fēng)電再次進(jìn)入了行業(yè)的視野，不過(guò)由于種種原因，整個(gè)產(chǎn)業(yè)對(duì)深遠(yuǎn)海的興趣并不大。
“海上風(fēng)電資源的開(kāi)發(fā)一定是優(yōu)先成本更低、開(kāi)發(fā)更便利的近海資源?！睎|方風(fēng)電研究設(shè)計(jì)院副院長(zhǎng)曾宇對(duì)《能源》雜志記者說(shuō)，“在近海資源更富裕的時(shí)候，深遠(yuǎn)海風(fēng)電的開(kāi)發(fā)對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)確實(shí)有些遙遠(yuǎn)?！?
然而事情很快就發(fā)生了變化。2021年，海上風(fēng)電由于臨近退補(bǔ)，迎來(lái)了一波強(qiáng)大的搶裝潮。2021年，全國(guó)海上風(fēng)電新增裝機(jī)1690萬(wàn)千瓦，是2020年的5倍還多。而到了2022年，全國(guó)海上風(fēng)電新增裝機(jī)就降至515.7萬(wàn)千瓦。
“搶裝潮之后，國(guó)內(nèi)近海資源在競(jìng)爭(zhēng)性配置下所剩不多。所以進(jìn)入深遠(yuǎn)海勢(shì)在必行?！焙嗤娏Ξa(chǎn)業(yè)集團(tuán)總裁孫中林對(duì)《能源》雜志記者說(shuō)?！斑@也是從全球海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展中可以看到的趨勢(shì)。”
面對(duì)急迫的深遠(yuǎn)海風(fēng)電開(kāi)發(fā)需求，政策也開(kāi)始蠢蠢欲動(dòng)。
2021年10月，國(guó)家發(fā)改委發(fā)布《“十四五”可再生能源規(guī)劃》，提出力爭(zhēng)“十四五”期間開(kāi)工建設(shè)我國(guó)首個(gè)漂浮式商業(yè)化海上風(fēng)電項(xiàng)目，在資源和建設(shè)條件好的區(qū)域推動(dòng)一批百萬(wàn)千瓦級(jí)深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電示范工程開(kāi)工建設(shè)。
有了國(guó)家層面的政策指引之后，山東、廣東、福建、天津、江蘇等海風(fēng)大省也在海上風(fēng)電相關(guān)發(fā)展規(guī)劃中把深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電作為產(chǎn)業(yè)突破和未來(lái)風(fēng)電發(fā)展的重中之重，部分競(jìng)配項(xiàng)目已經(jīng)規(guī)劃至國(guó)管區(qū)域。
據(jù)國(guó)金證券統(tǒng)計(jì)，各省提出的深遠(yuǎn)海規(guī)劃規(guī)模和深遠(yuǎn)海示范項(xiàng)目的前期招標(biāo)合計(jì)規(guī)模達(dá)52GW，此外，鹽城、陽(yáng)江兩市也公布了深遠(yuǎn)海規(guī)劃規(guī)模，分別為24GW、20GW。
中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)風(fēng)能專業(yè)委員會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)秦海巖表示：目前國(guó)家已經(jīng)批復(fù)各省份海上風(fēng)電規(guī)劃，海上風(fēng)電總量超過(guò)3億千瓦，其中90%以上為常規(guī)意義上的深?；蜻h(yuǎn)海風(fēng)電項(xiàng)目。預(yù)計(jì)到2025年后，國(guó)內(nèi)百萬(wàn)千瓦級(jí)、千萬(wàn)千瓦級(jí)海上風(fēng)電項(xiàng)目將主要位于深遠(yuǎn)海。
據(jù)國(guó)家能源局委托水電總院牽頭開(kāi)展的全國(guó)深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電規(guī)劃，全國(guó)共將布局41個(gè)海上風(fēng)電集群，預(yù)計(jì)深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電總?cè)萘考s達(dá)290GW，開(kāi)發(fā)空間十分廣闊。
不過(guò)，挺進(jìn)深遠(yuǎn)海風(fēng)電還要在政策端彌補(bǔ)相關(guān)法律的空白。
“深遠(yuǎn)?！蹦壳安](méi)有明確的政策或法律定義。根據(jù)《聯(lián)合國(guó)海洋法公約》，從陸地開(kāi)始，將海洋依次劃分為：內(nèi)海（內(nèi)水）、領(lǐng)海、毗連區(qū)、專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)和公海。
在海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，省管海域?yàn)閮?nèi)海及領(lǐng)海部分，國(guó)管海域?yàn)樵谑」芎Ｓ蛑獾呐B區(qū)和專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)。因此從規(guī)劃角度來(lái)說(shuō)，業(yè)內(nèi)一般將我國(guó)領(lǐng)海以外的專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)也就是國(guó)管區(qū)域的海上風(fēng)電項(xiàng)目看作深遠(yuǎn)海項(xiàng)目。
但從工程角度來(lái)看，根據(jù)2009年國(guó)家能源局印發(fā)的《海上風(fēng)電場(chǎng)工程規(guī)劃工作大綱》，場(chǎng)區(qū)離海纜路由登陸點(diǎn)所在岸線最近距離大于70km的風(fēng)電場(chǎng)，或者場(chǎng)區(qū)水深大于理論最低潮位以下50m的風(fēng)電場(chǎng)為深海風(fēng)電場(chǎng)。
“‘深遠(yuǎn)?！且粋€(gè)地理概念，但是‘國(guó)管’跟‘省管’是一個(gè)行政概念，所以兩部分是交叉的，比如山東，離岸三四十公里就已經(jīng)是國(guó)管海域了，在廣東離岸七八十公里還是省管海域，可能到100公里才是國(guó)管海域，現(xiàn)在風(fēng)電開(kāi)發(fā)推進(jìn)到深遠(yuǎn)海其實(shí)指的是馬上要推進(jìn)到國(guó)管海域?！币晃伙L(fēng)電分析師告訴記者。
我國(guó)《海域使用管理法》規(guī)定：如果要使用某塊海域需要進(jìn)行申請(qǐng)并獲得海域使用權(quán)證。但是《海域使用管理法》中的海域，僅指中華人民共和國(guó)內(nèi)水和領(lǐng)海，并不包含深遠(yuǎn)海海風(fēng)項(xiàng)目所用的國(guó)管海域。
前述分析師表示：“專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)和大陸架（國(guó)管海域）沒(méi)有主權(quán)，海洋法公約規(guī)定沿海國(guó)具有在該區(qū)域開(kāi)發(fā)利用自然資源的主權(quán)權(quán)利。由于沒(méi)有主權(quán)，因此不能發(fā)海域使用權(quán)證。具體發(fā)什么證主管部門(mén)仍在進(jìn)行研究，這是一個(gè)法律空白?！?
由于缺乏明確規(guī)則體系，深遠(yuǎn)海項(xiàng)目的落地需要“一事一議”，這極大提高了項(xiàng)目審批難度。因此，業(yè)內(nèi)強(qiáng)烈呼吁主管部門(mén)加快出臺(tái)《深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電管理辦法》，希望自然資源部聯(lián)合各部委出臺(tái)相應(yīng)的法律文件，明確審批流程、核準(zhǔn)和相關(guān)用海許可證的申請(qǐng)規(guī)則，推動(dòng)海風(fēng)在國(guó)管海域的開(kāi)發(fā)。
企業(yè)布局
盡管在規(guī)則體系上存在阻礙，但趨勢(shì)已經(jīng)明朗。再加上政策的推動(dòng)和競(jìng)配項(xiàng)目的出臺(tái)，國(guó)內(nèi)整機(jī)商們也開(kāi)始對(duì)深遠(yuǎn)海風(fēng)電摩拳擦掌。
2023年5月20日，漂浮式風(fēng)電平臺(tái)“海油觀瀾號(hào)”成功并入文昌油田群電網(wǎng)，成為海洋油氣與新能源融合發(fā)展的典范，這是我國(guó)首次實(shí)現(xiàn)深遠(yuǎn)海浮式風(fēng)電平臺(tái)直接為海上油田群供電。據(jù)介紹，“海油觀瀾號(hào)”年發(fā)電2200萬(wàn)千瓦時(shí)，可節(jié)省天然氣1000萬(wàn)立方米，減排二氧化碳2.2萬(wàn)噸。
我國(guó)目前主要有六個(gè)海上漂浮式風(fēng)力發(fā)電示范項(xiàng)目，開(kāi)發(fā)主體以央國(guó)企為主。分別是：三峽集團(tuán)投建的“三峽引領(lǐng)號(hào)”、中海油投建的“海油觀瀾號(hào)”、中國(guó)船舶集團(tuán)海裝風(fēng)電股份牽頭研制的“扶搖號(hào)”、龍?jiān)措娏﹂_(kāi)發(fā)的漂浮式海上風(fēng)電和漁業(yè)養(yǎng)殖融合裝備研究與示范項(xiàng)目以及“中國(guó)電建海南萬(wàn)寧百萬(wàn)千瓦漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目”。
梳理示范項(xiàng)目可以發(fā)現(xiàn)，明陽(yáng)智能和中船海裝是國(guó)內(nèi)較早參與漂浮式風(fēng)電項(xiàng)目的企業(yè)。其中明陽(yáng)智能參與了“三峽引領(lǐng)號(hào)”和“海油觀瀾號(hào)”的風(fēng)機(jī)供應(yīng)。
明陽(yáng)智能董事長(zhǎng)張傳衛(wèi)接受采訪時(shí)透露：“明陽(yáng)智能2024年馬上就會(huì)下線16.6MW的漂浮式風(fēng)機(jī)，可以進(jìn)一步向深遠(yuǎn)海推進(jìn)，同時(shí)今年也將推出22兆瓦到24兆瓦的全球最大容量和最長(zhǎng)葉輪直徑的超大型深遠(yuǎn)海漂浮式風(fēng)機(jī)?！?
中船海裝學(xué)科帶頭人董曄弘在回答《能源》雜志有關(guān)漂浮式風(fēng)電技術(shù)相關(guān)問(wèn)題時(shí)表示：公司是目前行業(yè)內(nèi)唯一一家具備浮式風(fēng)電裝備全系統(tǒng)全流程一體化正向設(shè)計(jì)能力的廠商，國(guó)內(nèi)首臺(tái)深遠(yuǎn)海漂浮式風(fēng)電裝備“扶搖號(hào)”已示范運(yùn)行，更大兆瓦的浮式風(fēng)電裝備也已成功研發(fā)。
除了明陽(yáng)智能和中船海裝，還有更多的企業(yè)開(kāi)始涉足漂浮式海上風(fēng)電技術(shù)。中國(guó)電建海南萬(wàn)寧項(xiàng)目是我國(guó)最大的漂浮式風(fēng)電項(xiàng)目，項(xiàng)目規(guī)劃2027年之前裝機(jī)1GW的漂浮式風(fēng)機(jī)，2025年前完成裝機(jī)200MW，2027年前完成裝機(jī)800MW，計(jì)劃成為我國(guó)第一個(gè)商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的漂浮式風(fēng)電項(xiàng)目。
去年年底，該項(xiàng)目樣機(jī)工程風(fēng)力發(fā)電機(jī)組采購(gòu)中標(biāo)公示。中車株洲所、東方風(fēng)電、運(yùn)達(dá)股份、電氣風(fēng)電等企業(yè)中標(biāo)。
“東方風(fēng)電從2019年開(kāi)始儲(chǔ)備漂浮式風(fēng)機(jī)技術(shù)，當(dāng)時(shí)聯(lián)合中集來(lái)福士做了7MW漂浮式風(fēng)機(jī)的開(kāi)發(fā)?！睎|方風(fēng)電研究設(shè)計(jì)院副院長(zhǎng)曾宇介紹說(shuō)，“參與萬(wàn)寧項(xiàng)目研發(fā)的一臺(tái)17兆瓦漂浮式風(fēng)電機(jī)組將在今年下線、明年投運(yùn)，并將進(jìn)行相關(guān)的測(cè)試和驗(yàn)證?！?
最早參與了863漂浮式海上風(fēng)電技術(shù)攻關(guān)的金風(fēng)科技也沒(méi)有落在后面，近幾年一直在進(jìn)行相關(guān)技術(shù)研發(fā)。
“2020年以后，針對(duì)國(guó)內(nèi)尤其是像廣東等地比較深的海域，金風(fēng)研究設(shè)計(jì)了8MW的漂浮式風(fēng)機(jī)。并進(jìn)行了包括機(jī)頭的適應(yīng)性和控制器的開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、研究。”金風(fēng)海工結(jié)構(gòu)技術(shù)部副部長(zhǎng)兼浙江金風(fēng)副總經(jīng)理李榮富告訴《能源》雜志記者，“2022年以后，公司開(kāi)始進(jìn)行16MW級(jí)別的漂浮式風(fēng)電整機(jī)研制，包括機(jī)組和浮體系泊的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)?！?
李榮富強(qiáng)調(diào)，金風(fēng)對(duì)漂浮式風(fēng)機(jī)認(rèn)識(shí)和研究最早，對(duì)產(chǎn)品的研發(fā)比較慎重，一直致力于技術(shù)機(jī)理、技術(shù)創(chuàng)新、設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)鏈所有環(huán)節(jié)去進(jìn)行驗(yàn)證?！敖衲?，金風(fēng)也會(huì)推出面向市場(chǎng)的16MW級(jí)別的漂浮式樣機(jī)，并啟動(dòng)測(cè)試、驗(yàn)證工作?！?
中國(guó)整機(jī)商積極布局漂浮式技術(shù)的背后，是整個(gè)產(chǎn)業(yè)與海外存在的客觀差距。早在2009年，挪威國(guó)家石油公司就率先開(kāi)展了世界上首個(gè)實(shí)尺度的漂浮式每上風(fēng)機(jī)樣機(jī)實(shí)測(cè)項(xiàng)目，2017年，蘇格蘭Hywind項(xiàng)目的5臺(tái)西門(mén)子6MW漂浮式機(jī)組在蘇格蘭北海區(qū)域建立，標(biāo)志著歐洲漂浮式風(fēng)機(jī)進(jìn)入小批量商業(yè)化生產(chǎn)階段。
“中國(guó)最早到2021年才有“三峽引領(lǐng)號(hào)”作為示范樣機(jī)投建，之后才有扶搖號(hào)、海油觀瀾號(hào)。樣機(jī)數(shù)量太少，運(yùn)行時(shí)間也短。”
上述風(fēng)電專家說(shuō)，“我們相比歐洲，大約處在2017年、2018年左右的發(fā)展階段?！毕啾葒?guó)內(nèi)浮式基礎(chǔ)仍使用半潛式的純鋼結(jié)構(gòu)，國(guó)外已經(jīng)進(jìn)入第二代漂浮式技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)階段。例如浮式基礎(chǔ)采用運(yùn)動(dòng)幅度更小、建造復(fù)雜度更低的張腿式，浮體材料應(yīng)用成本更低的新型混凝土。
漂浮式風(fēng)電機(jī)組與固定式風(fēng)電機(jī)組的一大不同是處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，因此對(duì)于風(fēng)電機(jī)組來(lái)說(shuō)提升運(yùn)動(dòng)適應(yīng)性至關(guān)重要，風(fēng)機(jī)企業(yè)需要從控制一體化仿真，還有結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)方面去做相應(yīng)的工作。
但由于示范項(xiàng)目運(yùn)行時(shí)間短，驗(yàn)證數(shù)據(jù)收集不足，我國(guó)風(fēng)機(jī)企業(yè)在漂浮式風(fēng)機(jī)的控制策略和仿真軟件設(shè)計(jì)上也落后于歐洲。
上述風(fēng)電分析師解釋道：“風(fēng)機(jī)建設(shè)完成后，需要搜集水文數(shù)據(jù)，工況條件，有了這些數(shù)據(jù)之后才能優(yōu)化控制策略。現(xiàn)在我國(guó)的漂浮式項(xiàng)目還沒(méi)有一個(gè)有超過(guò)5年的完整運(yùn)行周期，這種情況下控制策略很難有較好的有效性?！?
降本之戰(zhàn)
只不過(guò)，加快技術(shù)研發(fā)、擺脫代際差距只能說(shuō)是擺在整機(jī)商面前諸多難題中的一個(gè)。高昂的成本才是深遠(yuǎn)海風(fēng)電開(kāi)發(fā)最大的攔路虎。
在結(jié)束了2021年搶裝潮之后，海上風(fēng)電項(xiàng)目數(shù)量和訂單銳減。進(jìn)而引發(fā)了風(fēng)機(jī)市場(chǎng)劇烈的價(jià)格戰(zhàn)。
4月8日，華能湯陰三期海上風(fēng)電項(xiàng)目等3個(gè)風(fēng)電項(xiàng)目共計(jì)500MW（含塔筒）中標(biāo)候選人公示。中標(biāo)候選人第1名中標(biāo)單價(jià)為3388元/kW；中標(biāo)候選人第2名中標(biāo)單價(jià)為3662元/kW；中標(biāo)候選人第3名中標(biāo)單價(jià)為3800元/kW。
盡管當(dāng)下海上風(fēng)電價(jià)格相比于2023年略有回暖，但和搶裝潮前約7000元/kW的價(jià)格相比也還是幾乎腰斬。風(fēng)機(jī)價(jià)格能夠快速下降，但海上風(fēng)電的造價(jià)卻很難有這樣的降幅。目前，我國(guó)海上風(fēng)電造價(jià)為每千瓦1.3萬(wàn)元至1.8萬(wàn)元，部分項(xiàng)
目甚至高達(dá)每千瓦2萬(wàn)元。
深遠(yuǎn)海風(fēng)電的造價(jià)還要更高。
中金公司發(fā)布的研究報(bào)告指出：國(guó)內(nèi)已建成的漂浮式風(fēng)電示范項(xiàng)目均為單臺(tái)樣機(jī)工程，三峽“引領(lǐng)號(hào)”、海裝“扶搖號(hào)”造價(jià)均在4萬(wàn)元/千瓦以上，是固定式風(fēng)機(jī)的兩到三倍。
BNEF數(shù)據(jù)顯示：全球首個(gè)漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目的造價(jià)高達(dá)30萬(wàn)元/千瓦。隨著近年來(lái)漂浮式海上風(fēng)電技術(shù)的進(jìn)步、單機(jī)容量的增加、項(xiàng)目規(guī)模的提升，漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目單位千瓦造價(jià)已經(jīng)下降至4萬(wàn)元/千瓦。
對(duì)于已經(jīng)全面進(jìn)入平價(jià)時(shí)代的海上風(fēng)電來(lái)說(shuō)，大規(guī)模降本才是深遠(yuǎn)海開(kāi)發(fā)可能的基礎(chǔ)?！澳壳皝?lái)看，深遠(yuǎn)海風(fēng)電的成本顯著地高于近海風(fēng)電。一旦我們將開(kāi)發(fā)目的地?cái)U(kuò)展到100公里以外，成本更是會(huì)大幅上升。”孫中林說(shuō)。
結(jié)合《能源》雜志對(duì)各家風(fēng)電主機(jī)商的走訪。大概分析得出，深遠(yuǎn)海風(fēng)電項(xiàng)目的成本構(gòu)成大約由風(fēng)機(jī)、浮體、施工、海纜等幾個(gè)主要部分構(gòu)成?！帮L(fēng)機(jī)在深遠(yuǎn)海項(xiàng)目中的成本比重并不大，一般在15%左右?！币患覅⑴c了現(xiàn)行深遠(yuǎn)海項(xiàng)目的主機(jī)商人士說(shuō)，“即便機(jī)組的價(jià)格再低，也對(duì)整體降本幫助不大。”
規(guī)模擴(kuò)大和技術(shù)上的創(chuàng)新，是主機(jī)商對(duì)未來(lái)深遠(yuǎn)海風(fēng)電降本的主要路徑依賴。盡管海上風(fēng)電機(jī)組的降本與價(jià)格戰(zhàn)密切相關(guān)，但不可否認(rèn)的是由于海上風(fēng)電項(xiàng)目數(shù)量短時(shí)間內(nèi)大幅度增加，客觀上也讓整機(jī)商享受到了一定的規(guī)模紅利，帶來(lái)了規(guī)模化降本的可能性。
“另外業(yè)主對(duì)于度電成本的高標(biāo)準(zhǔn)，也帶動(dòng)了主機(jī)商在機(jī)組大型化方面下功夫。”上述整機(jī)商人士說(shuō)，“技術(shù)創(chuàng)新在這樣的背景下快速實(shí)現(xiàn)?！?
歐洲項(xiàng)目在靈活的金融模式支持下循序漸進(jìn)2009年投建2.3MW漂浮式風(fēng)機(jī)以后，仍在生產(chǎn)3-5MW的小容量風(fēng)機(jī)，2017年的蘇格蘭Hywind項(xiàng)目剛剛做到6MW。目前為止，歐洲地區(qū)單機(jī)最大的漂浮式風(fēng)機(jī)也不超過(guò)10MW。
與國(guó)外相比，中國(guó)的風(fēng)電發(fā)展曲線陡峭、速度極快。2010年底，我國(guó)風(fēng)力發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量躍居世界第一，2015年突破1億千瓦，2019年突破2億千瓦，2021年突破3億千瓦，2023年底已經(jīng)高達(dá)4.4億千瓦，海上風(fēng)電裝機(jī)容量近三年翻了四倍，并且風(fēng)機(jī)尺寸越來(lái)越大。2021年，中國(guó)第一臺(tái)漂浮式海風(fēng)平臺(tái)三峽引領(lǐng)號(hào)單臺(tái)裝機(jī)5.5MW，2023年海油觀瀾號(hào)的單臺(tái)裝機(jī)就已經(jīng)達(dá)到7MW，而萬(wàn)寧項(xiàng)目即將上馬的單臺(tái)風(fēng)機(jī)容量為16MW。
對(duì)于深遠(yuǎn)海風(fēng)電來(lái)說(shuō)，盡管機(jī)組降本的空間不大，但在中國(guó)大型化機(jī)組快速發(fā)展的情況下，可以讓深遠(yuǎn)海風(fēng)電享受到最先進(jìn)、最大型、最低單瓦成本的機(jī)組。這也是中國(guó)風(fēng)電在過(guò)去十幾年里快速發(fā)展帶來(lái)的產(chǎn)業(yè)紅利。
而拋開(kāi)機(jī)組成本，深遠(yuǎn)海風(fēng)電的浮體和施工等方面還沒(méi)有能夠達(dá)到規(guī)模化降本的階段。“和機(jī)組大型化類似，浮體和施工都存在規(guī)模化降本的可能性。”上述整機(jī)商人士說(shuō)，“一旦深遠(yuǎn)海項(xiàng)目大規(guī)模開(kāi)發(fā)，浮體的成本一定可以降低。而且目前各家企業(yè)對(duì)于浮體系泊的創(chuàng)新技術(shù)也在不斷跟進(jìn)。新材料、新技術(shù)的應(yīng)用都能夠幫助降低成本?！?
施工成本也是如此。在2021年海上風(fēng)電搶裝潮中，海工設(shè)備的限制刺激了很多風(fēng)電企業(yè)自建船舶。而大兆瓦海上風(fēng)機(jī)的出現(xiàn)，也讓很多整機(jī)商開(kāi)始自己提升安裝能力。
2023年8月，金風(fēng)科技與中天科技合作研制開(kāi)發(fā)的金風(fēng)海洋“中天31”1600噸自升式風(fēng)電安裝平臺(tái)在江蘇南通正式完成交付，為超大型海上大兆瓦機(jī)組的施工解決關(guān)鍵瓶頸限制。
根據(jù)主機(jī)商預(yù)測(cè)，目前國(guó)內(nèi)深遠(yuǎn)海風(fēng)電項(xiàng)目的造價(jià)成本大約在3萬(wàn)元/千瓦左右?！按蠹s在2030年，可以實(shí)現(xiàn)1.6萬(wàn)元/千瓦的造價(jià)。以此計(jì)算基本可以實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)?！?
未來(lái)隨著大容量風(fēng)機(jī)的發(fā)展，海上風(fēng)電、包括深遠(yuǎn)海風(fēng)電一定會(huì)持續(xù)集中化開(kāi)發(fā)的趨勢(shì)，來(lái)幫助降低成本。這又將會(huì)帶來(lái)并網(wǎng)輸送的難題。與此同時(shí)，波動(dòng)的深遠(yuǎn)海風(fēng)電對(duì)岸上的電網(wǎng)系統(tǒng)，又會(huì)有著怎樣的影響呢？
并網(wǎng)挑戰(zhàn)
位于南海西部海域的珠江口盆地的文昌油田最早在2008年就正式投產(chǎn)。在長(zhǎng)達(dá)15年的歷史中，油田相關(guān)設(shè)施的用電都要依靠天然氣發(fā)電。而在“海油觀瀾號(hào)”投產(chǎn)并入文昌油田之后，文昌油田可以和4個(gè)燃料電站配合，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理。
這種海上風(fēng)電海上使用的方式雖然新穎且具有意義，但對(duì)于絕大多數(shù)的深遠(yuǎn)海風(fēng)電來(lái)說(shuō)，并網(wǎng)消納都是不可避免的。
“大規(guī)模集中式的深遠(yuǎn)海風(fēng)電開(kāi)發(fā)，大概率還要實(shí)現(xiàn)電力的遠(yuǎn)距離輸送。在這樣嚴(yán)苛條件下，柔性直流輸電技術(shù)就是一種必需的選擇?！睂O中林說(shuō)。“柔性直流海纜生產(chǎn)工藝復(fù)雜，技術(shù)難度較大，需要滿足海下復(fù)雜、大氣壓、強(qiáng)腐蝕的應(yīng)用環(huán)境要求。亨通±535kV柔性直流海纜在2023年已通過(guò)型式試驗(yàn)，適用于陽(yáng)江青洲五和青洲七項(xiàng)目。”
當(dāng)前海上風(fēng)電并網(wǎng)主要有工頻交流、柔性直流、低頻交流、不控整流等技術(shù)路線。其中，工頻交流和柔性直流已具備成熟的工程應(yīng)用條件。
“柔性直流輸電具有電損耗小、控制力強(qiáng)、新能源友好等特點(diǎn)。特別適合遠(yuǎn)距離大規(guī)模輸電、應(yīng)對(duì)風(fēng)電光伏間歇性波動(dòng)性等情況?！碧刈冸姽ば履茉垂靖笨偨?jīng)理（研究員）兼柔輸公司總經(jīng)理吳金龍告訴《能源》雜志記者。
不過(guò)柔性直流也需要增設(shè)海上柔直換流平臺(tái)等，建造、運(yùn)輸難度較大，初期投資也會(huì)相應(yīng)增加，因此多適用于大容量中遠(yuǎn)海風(fēng)電的送出項(xiàng)目。目前我國(guó)已開(kāi)展了江蘇如東、廣東
陽(yáng)江等工程的示范應(yīng)用。
目前國(guó)內(nèi)外均有海上風(fēng)電通過(guò)柔性直流送出的實(shí)際工程投入運(yùn)行，且此類工程數(shù)量在不斷增加。國(guó)網(wǎng)浙江電力公司的相關(guān)人士表示，海上風(fēng)電柔性直流輸電最大的技術(shù)難點(diǎn)在于柔直與風(fēng)電間的協(xié)調(diào)配合問(wèn)題，特別是大規(guī)模電力電子設(shè)備在同一系統(tǒng)下的寬頻振蕩穩(wěn)定問(wèn)題。
由于未來(lái)深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電采用工頻送出，技術(shù)上難以達(dá)成，目前最成熟技術(shù)依舊是柔性直流輸電?！罢憬谌嵝暂旊姺矫嬉延卸囗?xiàng)國(guó)內(nèi)及國(guó)際領(lǐng)先經(jīng)驗(yàn)，舟山五端柔直工程是具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，世界上已投運(yùn)的端數(shù)最多、電壓等級(jí)最高的多端柔性直流工程之一。甘浙直流將是國(guó)網(wǎng)首個(gè)±800千伏/800萬(wàn)千瓦雙端柔性直流輸電工程。”
對(duì)于浙江這樣的東部發(fā)達(dá)地區(qū)來(lái)說(shuō)，深遠(yuǎn)海風(fēng)電的開(kāi)發(fā)意義重大。我國(guó)沿海省份經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，總耗能約占全國(guó)的一半且用能仍以化石能源為主，減排壓力大。加快開(kāi)發(fā)豐富的深遠(yuǎn)海風(fēng)能資源，可以有力支撐沿海地區(qū)的能源供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)的綠色發(fā)展。
不僅如此，深遠(yuǎn)海風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)，并且囊括了高端制造的頂尖技術(shù)，可以通過(guò)產(chǎn)業(yè)配套和組合實(shí)現(xiàn)海上風(fēng)電全生命周期產(chǎn)業(yè)價(jià)值的集合，形成萬(wàn)億級(jí)產(chǎn)業(yè)集群，為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入強(qiáng)大動(dòng)能。
因此，東部沿海省份對(duì)于開(kāi)發(fā)深遠(yuǎn)海風(fēng)電有著更高的興趣。
浙江就是我國(guó)重要的海上風(fēng)電基地之一?！墩憬Ｉ巷L(fēng)電發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》已于2023年12月通過(guò)國(guó)家能源局批復(fù)，新增納規(guī)省管海域（近海）容量850萬(wàn)千瓦。國(guó)管海域（深遠(yuǎn)海）規(guī)劃2800萬(wàn)千瓦，“十四五”期間擇優(yōu)推動(dòng)800萬(wàn)千瓦項(xiàng)目的前期工作，其中Z15項(xiàng)目（200萬(wàn)千瓦）推進(jìn)較快。
不過(guò)，理想是美好的，現(xiàn)實(shí)卻并不輕松。大量的深遠(yuǎn)海風(fēng)電開(kāi)發(fā)必然會(huì)帶來(lái)消納難題。以浙江為例，目前浙江已投產(chǎn)海上風(fēng)電438萬(wàn)千瓦，消納壓力尚不突出。
“隨著未來(lái)大規(guī)模海上風(fēng)電的陸續(xù)并網(wǎng)，部分地區(qū)消納壓力將加大，主要體現(xiàn)在風(fēng)電反調(diào)峰特性顯著，節(jié)假日期間消納問(wèn)題尤為突出?！鄙鲜鰢?guó)網(wǎng)浙江電力公司人士表示，“局部地區(qū)接入需求與消納能力不匹配，如溫州地區(qū)規(guī)劃近海風(fēng)電裝機(jī)占全省超36%，深遠(yuǎn)海風(fēng)電裝機(jī)占全省近40%，且接入點(diǎn)集中在蒼南等南部地區(qū)，大規(guī)模接入需求與電網(wǎng)有限的接入消納能力矛盾日益凸顯?！?
除了直接的消納難題，大規(guī)模的深遠(yuǎn)海風(fēng)電開(kāi)發(fā)還會(huì)影響電力系統(tǒng)頻率、調(diào)峰能力、電網(wǎng)電壓、電能質(zhì)量等多個(gè)方面。除了風(fēng)電的波動(dòng)性和隨機(jī)性會(huì)影響電網(wǎng)平衡、加大調(diào)峰需
求，大規(guī)模風(fēng)電機(jī)組在同一接入點(diǎn)并網(wǎng)也會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)電壓波動(dòng)，影響系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
因此，企業(yè)開(kāi)始探索類似“海油觀瀾號(hào)”
多方信息顯示，《深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電管理辦法》即將出臺(tái)，再加上各省對(duì)于深遠(yuǎn)海規(guī)劃的陸續(xù)落地，可以想象深遠(yuǎn)海風(fēng)電開(kāi)發(fā)即將迎來(lái)新時(shí)代。不過(guò)在技術(shù)、實(shí)證、成本、消納等多重障礙尚未完全解決的大背景下，穩(wěn)妥積極或許才是深遠(yuǎn)海風(fēng)電發(fā)展的主旋律。
