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亚洲海上风电:追随欧洲的脚步?

近日,全球工程和咨询公司奥雅纳(Arup)东亚能源主管Peter Thompson发表文章讨论了日益增长的亚洲海上风电行业,并阐述亚洲如何借鉴欧洲经验教训,以及在浮式风电方面的发展潜力。

亚洲的海上风电市场预计将在未来十年中快速增长,其中台湾地区预计将新增装机10.5GW,韩国为7.9GW,日本为7.4GW,越南为5.2GW。那么,亚洲在快速增加海上风电规模的同时,是否应该效仿欧洲的脚步?

毕竟,欧洲已经表明,海上风电可提供大规模的可再生能源电力,其成本越来越低,已经与联合循环燃气轮机及其他成熟的发电形式一样。亚洲当然有机会成为海上风电装机规模最大的地区,但它不会仅仅通过效仿欧洲的做法而实现这一目标。

欧洲的一些做法可以在中国以外的亚洲市场采用和改进,亚洲从与欧洲承包商的合作中获益良多。欧洲海上风电行业开创了许多技术先河,例如大型风机、海底电缆、海上基础和安装船,以及商业和金融系统。

然而,必须考虑到关键的地理和文化差异。2016年底,日本港口和码头法案的修订促使开发商能够在现有港口附近的水域建设海上风电场,这促成了日本有史以来第一个靠近秋田县秋田港和野四罗港的大型商业海上风力发电场的成型。

Arup在该项目中担任EPC方分包的设计单位,这是当地法定审查机构(Class NK)首次批准的海上风力发电场,而实地的专业技术对于该项目的全过程指导至关重要。Arup的当地和国际团队成功地探索出日本当地海上风场建设的设计流程,所有后续项目也将遵循这些流程开展。

学习招标采购方式

欧洲所的招标采购办法还有改进的余地,亚洲正在吸取经验教训,并根据本土做法加以改进。中国大陆,台湾地区,日本和韩国从固定电价政策过渡到竞价或可再生能源认证系统政策的速度比欧洲快,这会促使更有竞争力的供应链快速发展。

在欧洲,随着本土的顾问、设计方和承包商企业的增多和不断壮大,完善了欧洲海上风电供应链产业,而此时其它市场还没有发展海上风电,所以来自非欧洲企业的竞争非常小。随着亚洲海上风电的兴起,经验丰富的欧洲咨询顾问和总包方被邀请参与当地的建设,通过技术转让等方式不断培育亚洲的供应链产业。

台湾地区是亚太第一个实现商业化规模海上风电的国家,它允许并鼓励许多老牌欧洲承包商独立参与其市场竞拍,并期望通过欧洲企业与本土制造商和供应商的合作,让其供应链不仅能够服务于台湾市场,还能服务于亚洲其他地区,这是一种两全其美的方法,并且已经证明非常成功。

反观日本和韩国,虽然有完善的海工基地,并拥有建造大型基础设施的知识、经验和设备,但缺乏海上风电相关经验。出于这个原因,与老牌欧洲承包商合作是快速学习的最佳方式。目前这些联盟已经形成,并正在为初步竞拍做准备。

亚洲特有的技术挑战

虽然欧洲企业经验丰富,但仍将面临欧洲从未遇到过的技术挑战,包括台风、频发的地震和复杂的海床条件,这些挑战需要新的分析方法和更结实的结构来应对。

以单桩为例,由于其制造和结构简单,成本低,并能够通过桩锤深深地打入沙子、淤泥、硬粘土或混合物的海床里,用于90%的欧洲项目中。

但是,亚洲许多风能资源好的地区没有这样的海床条件,这里的海床多为软质粘土,坚硬的火山岩和沉积岩,很深的断裂层,地震活动频发或具有液化性质的疏松沉积物。

这意味着在某些情况下需要其他基础型式,例如导管架式,复合吸力桶,甚至是自安装的重力式结构,这种结构不需要桩和特殊的安装船,可最大限度地发挥劳动力和材料成本优势,有潜力成为亚洲许多地区受欢迎的基础型式。

浮式风电解决方案的革命

除了海底条件,还有一个事实是,亚洲深度小于50米的浅水海域较少,其中大部分位于靠近海岸的地方,所以不严重依赖水深的浮式风电得以迅速发展,特别是在日本、韩国和台湾地区。

海上浮式风电是亚洲可以与欧洲竞争甚至超越欧洲的领域之一。

日本国会于2018年修改立法,允许在深水以及港口以外的其他地区开发海上风电,极大地刺激了海上风电市场。因为港口仅覆盖日本领海的1.5%,其80%以上的风电潜能位于水深超过50米的海域,浮式海上风能有助于最大程度地利用这些区域。

参照亚洲在汽车制造业等领域弯道超车的经验,即通过在商业规模上降低成本、提高效率,并在现有解决方案的基础上改进技术,可以成功的开发和利用浮式海上风电,进而超越欧洲。

建设能力

无论采用哪种技术解决方案,本地专业技术都是关键。亚洲各地正在为海上风电项目寻求先进的工程技术,以适应当地条件,比如土壤-结构相互作用分析、流体动力相互作用分析以及地震和极端风浪评估与建模等领域的专业知识。

将欧洲的最佳经验与亚洲的发展机遇及本地专业知识技术相结合,才能有望到2030年全球海上风电装机容量达到100GW。通过这种方法,亚洲有巨大的机会成为海上风电强大的地区。这对整个世界来说是一件好事。

来源:欧洲海上风电

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