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海上风电如何走向“深蓝”?

近日,根据克拉克森最新数据,中国首次超越英国问鼎全球最大海上风电市场,总装机容量达10.48GW,进一步扩大中国海上风电市场地位。

据了解,我国拥有约300万平方公里的主张管辖海域,其中海上可开发和利用的风能储量达到7.5 亿千瓦,依托于丰富的海洋风能资源,加快海上风电的建设和发展,对促进能源结构调整具有重要的意义。进入新时代,我国全面激发了全海域海上风电开发浪潮,大力拓展风电开发范围和规模,从2018年步入发展快车道至今,海上风电正在为国家能源转型赋予新动能。

产业飞速发展 政策逐渐完善

我国海上风能资源区域分布上成“南高北低”的特点,海上风电产业链主要分布在广东、江苏、福建等区域。据统计,今年1—9月,海上风电新增并网419.88万千瓦,累计并网容量1318.68万千瓦,装机规模逐步增大。随着技术更迭与海上风电稳步发展,我国海上风电产业链将进一步高附加值制造攀升、提高本地化率,逐步形成年400—500万千瓦新增规模的成熟产业体系。

“今年,中国超越英国成为世界最大海上风电装机大国,根据国家能源局下发的相关政策预估,未来我国每年新增的风电装机容量将接近或达到5000万千瓦。在‘十四五’期间,新能源装机容量会超越水电,成为中国的电力增量主体,总而言之,海上风电的发展潜力是非常大的。”中国船级社海洋工程技术中心副主任李红涛博士给出一个预测。

除规模逐渐扩大之外,海上风电有关政策规划也在进一步完善,引导海上风电建设高质量发展。管理方面,不断规范海上风电开发建设。2016年,政府主管部门印发海上风电开发建设管理办法,简化了开发流程,明确用海标准与要求;在电价方面,引入市场机制,补贴有序退坡。 2019年,海上风电上网指导价为每千瓦时0.8元,2020年为每千瓦时0.75元,补贴逐步退坡,2020年9月,规定了海上风电全生命周期合理利用小时数为52000小时,并对项目补贴电量与补贴标准进行了规定;在地方层面,国家鼓励地方出台海上风电支持政策。2018年5月,山东省发布《山东海洋强省建设行动方案》,2021年4月,广东省出台海上风电地方补贴政策等。

各方面数据显示,海上风电发展为海洋资源开发提供动力和平台,为产业融合发展提供依托,大大拓展了可再生能源的经济外延。据世界银行信息统计,全球115个沿海国家或地区的海上风电技术开发潜力达710亿千瓦,年理论发电量达213万亿度,只需开发其中11%,即可满足全世界的电力需求。“海上风电的规划和发展是相对完善的,它的技术成熟度和工程可实现化也是走在绿色能源技术开发前列的。”李红涛说。

抢装管控难度高 补贴退坡压力大

在现实中,海上风电项目建设也突现一些问题和矛盾。“受风电上网电价政策的影响,面临‘抢装潮’期,海上风电安全与质量的监管难度就愈发的大。”李红涛分析道,“目前海上风电装机处于一个供不应求的阶段,抢装期间,各方都在赶工,而有一些海上风机本身技术并不太成熟,没有经过大批量工程验证,这样抢装出来存在一定风险。”

一方面,前期工作准备不足会给后期的建设运营带来很大的影响。海上风电建设运行复杂,窗口期短,技术要求和成本高。而2022年国家将取消海上风电补贴政策,部分项目为获得电价补贴赶工期,对前期工作准备不足,忽略前期资源观测、地质勘察、设计及施工方案等细致工作,给工程质量及项目经济性带来不确定性,会给后期建设运营带来一定的风险。

另一方面,施工设备的价格增长、质量的“参差不齐”也使风机抢装面临风险。“抢装潮”期,安全与成本依旧是头号问题。受相关政策影响,众多海上风电项目计划施工期集中在2020—2021年,部分项目多标段施工,船机等施工资源供应紧张,增加项目建设成本。据江苏省电力行业协会统计,2020年江苏海上风电项目平均造价较去年上涨1000—2000元/千瓦,部分设备及施工费用涨幅高达30%以上,推动开发成本骤增。

“今年因为抢装,海上风机安装的工程量非常大,为了抢工期、抢进度、抢高价,除去进口的一些装备外,近两年海上施工的装备基本都是国产,而进口和国产的装备能力又不一致。”李红涛表示,不仅仅各类风电安装设备的质量安全是个问题,安装企业实施的安装方案和操作水平也会带来一定影响。“不同的企业有不一样的施工方案,在风机安装上的操作水平也良莠不齐。”

除此之外,降低成本也是当下海上风电行业不可避免的问题和挑战。根据国家颁布的政策《关于完善风电上网电价政策的通知》和《关于促进非水可再生能源发电健康发展的若干意见》等,已经确认了我国海上风电行业的退补时间点,明年海上风电将正式进入“平价时代”,直面平价考验。

“关于补贴退出,行业发展的走向目前是各说其词。我认为如何利用现有的技术安全可靠地降低成本才是关键所在。此外,降本增效这块,明年各路商家进行风机价格上的博弈,也会是降低成本的一个重要原因。”李红涛说。

对于“平价时代”的到来,海上风电产业会将如何发展?李红涛认为,根据国家政策引领的方向,海上风电还是最具潜力的一个新能源发展方向,前景依旧光明。“待明年补贴退出市场后,我觉得海上风电可能会向着一个更理性、平缓、井然有序的状态去发展,肯定不会像这两年‘抢装潮’这样密集地生产、安装了。”

“深蓝”发展是趋势 技术研发为关键

至2021年6月底,我国近海已并网海上风电规模1113.4万千瓦,占已核准规模约32%。但近海海上风电受航道、渔业等限制性因素影响较大,项目单体规模较小,且受海域空间与限制性因素影响,近海资源趋紧,海上风电朝深海发展已成未来必然趋势。

深海发展绝非易事,需要进一步的规划和布局。“目前,近海采用的风机多半是固定型式的,且风机技术相对成熟一些,而往深海发展,更多是采用漂浮式风机,这和近海的固定式风机是完全不一样的,是一个非常大的技术难题,今年还列入了业界十大技术难题之一,挑战难度可想而知。”李红涛补充道,“朝深海发展,技术研发是重头,未来漂浮式风机将是深海风电发展的主攻技术,而现在全球的漂浮式海上风电技术并不成熟,依旧面临来自于成本、安全、产业链成熟度等问题。”

除此之外,海上风电朝深海发展还面临着运维方面的问题。安装位置距离陆地越来越远,如何进行安全有效的海上运营维护,是对是否会制约深海发展的一个关键点所在。“对于日常的运营维护存在两个方面的问题,第一是运维团队或者运营平台该采用什么样的运营维护装备,第二是采用何种运维手段更有效,怎么保障深远海的可达性等等,可能这些运维手段模式也是需要下一步需要去研究的。”李红涛说。

“海上风电+N”也是朝深海发展的一个新模式,可以综合利用海洋资源,将海洋产业进行融合发展,虽然目前还在进一步探索发展中,但是潜力无限。李红涛表示,海上风电制氢、储能或是海上风电加海洋牧场等这种融合性的发展趋势,也是海上风电朝深海发展的一个重要方向。

来源:中国水运报

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