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南方电网党组副书记 毕亚雄:南方区域海上风电发展趋势与展望

“抢装潮并非长久之计,平价上网肯定是未来的发展和努力的主要方向,海上风电只有降本增效,具备与传统燃煤标杆单价相应的价格竞争力,才可实现产业健康可持续发展。所以说降本是关键,其核心是突破关键技术。”

——南方电网有限公司董事、党组副书记毕亚雄先生

2020年12月4日至6日,由中国海洋工程咨询协会海上风电分会、中国南方电网有限责任公司、中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司、中国长江三峡集团有限公司、新疆金风科技股份有限公司等单位共同主办的“2020中国海上风电工程技术大会”在北京召开。

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南方电网有限公司董事、党组副书记毕亚雄先生分享的题目是《南方区域海上风电发展趋势与展望》。

以下为发言实录:

尊敬的各位领导、各位专家、各位同行,朋友们,大家上午好!

首先非常感谢大会把我们南方电网作为主办单位,这也是对我们的信任,同时也是对我们电网公司的鞭策。也非常荣幸能够受邀在大会做发言,与大家交流,并介绍南方区域海上风电发展的趋势与展望。

近年来全球海上风电呈现持续发展的态势,具体的数字我不想介绍,公开的材料上都有。目前全球对很多国家都对海上风电发展做出了一个规划,我也不想多说,这些都是公开的资料。从上述分析来看,我想未来继续发展海上风电的必要性,从刚才刘院士的致辞和演讲,以及杜院士的致辞,大家已经领悟到了。我想强调这么几点:

一个是从东南沿海的形势来讲,加快东南沿海能源转型,深入贯彻“四个革命”“一个合作”能源安全新战略,兑现向国际社会的承诺,实现碳达峰和碳中和新目标的重要举措;

二是改善环境质量,促进节能环保,可持续和高质量发展的需要;

三是推动关键共性技术,前沿引领技术,现代工程技术,包括一些巅峰性技术创新,培养新的优势产业;

四是调整产业结构、经济结构和发展战略,带动一系列相关产业的协同发展。

在海上风电的资源潜力方面,我不想多介绍,18000公里的海岸线,以及究竟是5亿还是15亿,还是像杜院士说的,也许更多的海上风电的资源,是可开发的。

下面我想着重介绍一下南方五省区海上风电开发情况。

首先是广东,大家都知道广东的能源电力结构非常复杂,我已经记不得是十五年还是十六年了,广东省的GDP总量在全国第一,但广东的用电量现在大概是6000亿千瓦时,相当于南方五省区的60%,所以广西也好,云南贵州也好,西电东送都送给广东了,广东三分之一的电是外来的。外来的电好不好?好,碧水蓝天,所以广东的空气指数在全国各省中可能排在前五位。但这种外来电的风险在哪儿?三分之一依赖外来电,那么它的电的供应保障的系统性风险,换句话说它的工业、工商业,包括居民用电的风险,显而易见,所以当地的电力尤其显得珍贵。但广东恰恰又是缺少能源资源的,没有煤、气,搞核电就一点,剩下的从哪儿来?

广东省政府在2018年发布了《广东省海上风电发展规划(2017-2030)》规划海上风电厂址23个,总桩基容量6685万千瓦,近期广东省进一步摸查,预计还可规划新增约1560万千瓦的海上风电。广西目前也已经向国家能源上报规划的时候,建议“十四五”期间规划建设海上风电1000万千瓦,相关的企业正在开展一些工作。海南海上风电资源本来很丰富,但目前暂时没有规划,情有可原。总体来看,南方区域的海上风电发展潜力巨大。

下面介绍第二个方面,海上风电的降本趋势、影响以及对策。

当前受2019年“5·24”风电电价新政的影响,大批的海上风电建设提速,并计划集中在2021年底以前并网。比较原来规划的投产时间整体提前了两到三年,电源业主抢装并网时间,与电网标准建设周期难以匹配,造成了现在源网不协调。不仅是这样,风机也好,施工能力也好,都可能出现了极其的供不应求。这个现象是不是好现象?我个人非常非常的反对,也希望各位避免抢装潮。抢装潮并非长久之计,平价上网肯定是未来的发展和努力的主要方向,海上风电只有降本增效,具备与传统燃煤标杆单价相应的价格竞争力,才可实现产业健康可持续发展。所以说降本是关键,其核心是突破关键技术。

广东省发改委在今年9月份印发了《广东省培育新能源战略性新兴产业集群行动计划》,提出争取2025年前海上风电项目实现平价上网,可以说海上风电未来降本的趋势和要求都是显而易见的。

根据国际可再生能源署发布的《2019年可再生能源发电的成本》,从全球17000个项目中收集的数据显示,2019年海上风电品种化度电成本降到0.115美元/千瓦时,比较2010年下降了29%,而同时期陆上风电则下降了39%。

从过去十年看海上风电降本的主要驱动因素包括机组成本、利用效率和运维成本三方面。机组成本方面,近十年来海上风电桩基成本下降18%;利用效率方面,海上风电效率系数,在过去十年间增大了近五分之一,从2010年的36.8%增加至2019年的43.5%;运维成本方面,由于风机容量效益的提高,以及海上风电厂数量增多而带来的成本协同效力,运维成本也相应下降很多。

国际可再生能源署根据全球海上风电竞拍的结果,预测2023年海上风电的度电成本将降至0.082美元/千瓦时,较2019年下降了29%,接近全球新建化石燃料发电成本范围的下限。

促进海上风电降本,首先要科学规划与优化设计降本机制,科学开展海上风电的开发,建设和并网的总体规划,促进资源的集约化利用,规划要覆盖海上风电厂从初勘到详勘,直至设计优化的全过程,包括机组基础的形式与机型的选择,海上风电的规模与汇集集约系统的集约优化等技术环节。同时国内外风电发展经验也证明,优化海上风电开发利用的总体规划,并且推动以海上升压站、换流站为划界的投资运营模式,实现发电侧和电网侧的产权划分和资源整合,发挥各自专业化优势,实现边际效益最大化,是最直接和有效的降本措施。

以广东为例,目前海上风电典型造价约为17600元/千瓦时,其中主机本体及塔筒、桩基础、海缆环节占初始投资的45%、27%、19%,运维成本、贷款利息成本、税收成本等占运营成本的48%、30%和22%。通过这些数据可以看到,目前风机及塔筒制造成本、桩基组建设成本、运维成本等环节成本比重较大,降低这些环节的成本是海上风电降本的核心。

2017年12月,全国碳排放权交易市场正式启动,海上风电作为0排放的清洁能源应当积极探索参与碳交易市场的模式和机制,争取获得相应的碳减排收益,以促进降本增效,我想这也是政府应该从政策层面上应当给予的支持。

此外还可以通过积极拓展海上风电,附带产业及多能协调发展,促进产业链良性循环。比如积极探索海洋牧场与海上风电的融合发展,海上风电具备发展养殖业的基础,可为海上风电场带来附加价值,也可促进社会就业;再如促进海上风电波浪能、太阳能等多类型的能源互补利用,在海上风电附近安装这些清洁能源,既可实现多类能源的互补利用,也可以抵销风电平台波浪前进方向的能量,提高运维床等套实的安全效率系数。

下面我再介绍一下南方电网在海上风电领域开展的一些主要工作。首先在科研与工程应用方面:

一是建设海上风电相关实验室。2019年南网在珠海横琴建设新能源研究中心,开展新能源并网关键技术攻关,依托珠海桂山海上风电场,南网打造了“海上风电+储能”并网研究实验室,开展海上风电并网测试,探索“海上风电+储能”联合运营新模式。在此基础上,广东省能源局也批复了南网建设广东省“1+N”统一海上风电实验场,这其中的“1”就是我刚才提到的“海上风电+储能”并网研究实验室,“N”指在粤东、粤西持续扩大实验场规模。南网将持续加大实验室的建设力度,将上述实验室打造成粤港澳大湾区新能源国际创新中心与国家重点实验室。

二是与阳江市政府合作,积极推动柔性直流输电智能系统装备国家产业创新中心的筹备工作,该中心将通过整合集聚行业资源优势,联合开展海上风电柔性直流输电的领域领域卡脖子技术研发攻关,谋划海上风电电价的补贴,科研经费等政策支持。

三是投资建设了珠海桂山海上风电场。该项目总规划桩基容量20万千瓦2018年已经完成了一期建设和并网。目前总并网容量9.3万,工程投运以来运行良好,成功抵御了三竹等台风的侵蚀。该项目重大意义在于它是南方电网区域的首个海上风电场,南方电网发挥了央企的引领带动作用,扶植了广东省海上风电产业发展,与此同时该项目创新性地采用了商业运行加科研实验基地的模式,确保首台套资产的有效效率。

四是加大海上风电的研发力度,累计投入了科研经费1.5亿。接下来南方电网将着力加强海上风电的功率预测技术研发,提高预测的准确性,加强海上风电接入系统备用优化与灵活调节技术研究的应用,为海上风电前额消纳做好技术储备。

另外在政策支持方面,南方电网出台了《服务和融入海上风电发展的实施方案》,打造服务和融入海上风电发展的专业前、中、后台。前台先期由广东电网海上风电服务分公司承担主角,统一面向海上风电主业,为海上风电的送出和并网提供专业化、一站式的服务。中台将由相关的分子公司构成,负责具体承接提供海上风电工程规划咨询、工程设计、实验检测、运维调试、软硬件开发、施工建设等产品和服务。通过这样的方式,南方电网积极服务海上风电发展,推动价值链整合,带动整个行业共同进步。

二是南方电网公司组成完成了广东省大规模海上风电输电规划研究,并积极向国家部委、广东省政府报告建议,积极引导海上风电科学集约发展,同时支撑并推动广东省能源局印发了《广东省海上风电配套输电布局方案》。

三是并网管理方面,组织广东电网公司加强与各电源业主的沟通协调。目前已经完成了近海潜水区29个项目的风电介入系统方案的批复,与大家的投产进度可能有点不匹配,之后还要仔细沟通。

最后从南方电网公司的角度,基于促进海上风电产业健康发展,对海上风电带来的挑战,以及未来发展提几点应对措施和建议,让我们看看海上风电并网的挑战。海上风电夜大昼小的日特性,和冬大夏小的季特性明显,出力的波动性、间歇性显著。同时也有显著的反调节特性,与广东的复合特性匹配性较差,将对电网的调节能力提高了更高的要求。广东的海上风电集中于粤东和粤西,与沿海的核电、火电布局高度重合,对消纳提出了高度的挑战,当然对调节也是好事。大规模的海上风电集中并网后,转动惯量较常规同步发电机器较小,系统的阻尼叶降低,广东的电力系统安全稳定运行也将面临一个重大挑战。基于这些挑战,我们提出一些建议:

第一项建议,要有序推进海上风电开发,在这里呼吁充分考虑海上风电设备制造及施工技术进步,和广东用能成本影响,系统消纳条件等因素,积极稳妥推进广东海上风电的开发。呼吁各方要改变当前抢装潮不利的格局,保持定力,尤其是投资开发商,包括其它的行业各单位和机构。杜院士刚刚讲要担当大任,担当大任不是一天的事,要做二十年、三十年的准备,不要重演陆上风电抢装潮的历程。以更好促进广东能源的转型,支撑经济社会发展,稳步实现碳达峰和碳中和的战略目标。

第二项建议,科学规划与优化设计海电降本机制。做好总体规划,覆盖从初勘到详刊,直至优化的全过程。在前面已经讲了,尤其要推动合理的资产和投资划界,做到集约,做到优化。

第三项建议,大力促进资源的集约利用,从以前社会资源配置最优化为目标,统一规划、统筹建设海上的风电输电通道。

第四项建议,统筹谋划降低海上风电介入,对电网安全稳定的影响,加强资源的积累与共享,不断深化对海上风电特性的认识,加大风功率预测和电网安全稳定运行方面的研究,保证海上风电并网后电网的安全稳定。

第五项建议,研究相关的技术标准。结合成果进一步组织各方深化对风电的认识,推动将桩基的替代率、合理的消纳率,并网安全系数要求等上升为国家标准和行业设计规范。

第六项建议,完善相关辅助补偿机制。随着海上风电规模化的发展,对调峰调频的影响凸显,需要增强电网调节能力的适配性,这里不见得只有储能一条路。相反,完善相关的服务补偿与交易机制,可以大大促进常规机组参与系统调节的积极性

第七项建议,引领推动技术产业进步,需要加大联合攻关,需要项目示范等力度,推动漂浮式基础、大容量平台、柔型直流输出,抗台风、防盐雾等关键技术进步。

最后南方电网表态,将坚决贯彻落实习近平总书记“四个革命”“一个合作”能源安全新战略的要求,加快构建清洁地零碳、安全高效的能源体系,以实际行动更好服务和融入海上风电的发展。谢谢大家!

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