林志远
(广东省电网公司,广东 广州 510600)
2012年,中国(除台湾地区外)累计装机容量75324.2MW[1]。陆上风电产业发展已经商业化,海上风电则需要再走一段路程。目前,海上风电最大的问题是项目投资成本(即所说的每千瓦造价)高,需依赖政府的高电价政策,否则运作困难。
首先,风力发电的年发电量取决于风场风能资源,上网电价确定后年收入基本明确;其次,风力发电成本中,大部分是投资成本,投资成本关系到项目成败。
风电项目的两项标志性指标分别是千瓦容量投资和每千瓦时电量投资。
(1)千瓦容量投资:指发电工程投资费用与发电厂容量之比,单位为¥/kW。
(2)千瓦时电量投资:指发电工程投资费用与发电项目年发电量之比,单位为¥/kWh。
海上风电项目的千瓦容量投资比陆上风电项目高,但是,不能高出一定比例。
海上风力比陆上强,风电发电量比陆上高,千瓦时电量投资同比有所提高。
海上风电20世记90年代最早在北欧兴起,其经历启动、试验、示范,到规模开发,并进入市场化发展阶段。2001年-2012年欧洲规模化开发的海上风电项目如表1所示。
与此同期,欧洲大型陆上风电场,单位千瓦投资大体在1000€/kW左右。表1中的海上风电场单位千瓦投资基本控制在陆上的2倍以下。英国Robin Rigg风电场建在河口,难度较大,原计划2008年投产,后推迟到2010年,其经济指标也较差。
表1 2001-2012欧洲海上风电规模化开发项目
欧洲海上项目前期工作扎实,风能资源丰富,年利用小时高,有的甚至达到4000h,表1中的千瓦时电量投资普遍维持在0.5€/kWh左右。
中国海上风电起步晚,但发展势头比较猛,主要取得的成绩如表2所示。
从表格可以看出,相比之下,中国海上风电发展的各个指标比欧洲差,尤其是千瓦时电量投资的差距大。[4-10]
从2003年起,中国开始陆续推动陆上风电特许权项目招标。
表2 中国海上风电发展项目情况
2009年7月20日,国家发改委颁布相关政策,全国风力发电标杆上网电价从2009年8月1日起实行。2009年8月1日之前核准的风电项目,上网电价仍按原有规定执行。[11]
2010年9月,中国举行了首批海上风电特许权招标,一共有4个海上风电项目推出,如表5所示。不过,由于前期规划、选址更改和其他一些原因,首批海上风电特许权项目迟迟未动工。[12]
表3 第一至第五批陆上风电特许权项目中标电价(含税)一览表
表4 全国风力发电标杆上网电价
表5 中国首批海上风电特许权招标项目
表6 各省市地居民用电电价表(阶梯电价第一档)
2012年6月,国家发改委颁布了居民阶梯电价实施方案,并于当年7月1日起在全国范围内全面施行。[13]
上海东海大桥风电场项目是中国首个真正意义上的海上风电项目,该项目上网电价是0.978¥/kWh。
江苏如东(150MW)潮间带风电场示范工程的上网电价为0.778 kWh。
从整个电力市场框架来看,海上风电发展的成本还太高,靠上网高电价来维持,需要解决好谁买单的问题。
当年为促使风电商业化,陆上特许权项目招标为上网电价的确定奠定了较好的指标基础。2003年第一批招标,广东惠来石碑山特许权项目,中标电价0.5013¥/kWh。其投资成本指标分别为7007¥/kW和4.084¥/kWh,靠优化设备选型、优化设计、优化施工等,投产后运作证明项目成功。
海上风电发展难于陆上,且难在海上。诸如海上基础、运输安装和海缆等问题都很复杂。海上风电项目的费用客观上要比陆上项目高,但高出多少合理、市场可接受度等问题还需要考量。从上文对中外海上风电发展对比来看,中国海上项目还有大的改善空间。
就技术方案而论,国内从业者也做了许多有益的探讨。譬如风电机组基础,在潮间带项目中比较了混凝土、钢构架和单管桩三种基础。至于风电机组安装,江苏1台近海(水深4m)试验机组,采用了“半潜驳坐底”吊装,把陆上吊装模式搬到近海的尝试。基于以上尝试,《中国能源报》(2012年01月02日)刊登 “海上风电产业从贵族变身平民”一文(副标题:每千瓦造价控制在1.6万元之内,随着自升式吊装船、液压锤的投入,成本将进一步下降)。
此外,必须把海上项目作为复杂系统工程,从规划选址、前期工作、技术方案等方面不断挖掘降低投资成本、提高效益的积极因素,避免情况不明匆促落点,前期准备不足,技术方案过于费钱等问题。
总之,中国海上风电发展尚处于起步阶段,需要借鉴别人的经验,并总结自己。
“技术可行、经济不合理,找政策支持”这种模式的计划经济路子越来越难。要规模发展中国的海上风力发电项目,就必须从工程全过程管理,重视投资成本,把标志性指标降到合理水平,这是进入市场化的必由之路。
[1] 中国风能协会. 2012年中国风电装机统计报告[J].风能,2013(03):37-42.
[2] Offshore Wind Power Experiences, Potential and Key Issues for Deployment -Joergen K.Lemming, Poul Erik Morthorst, Niels-Erik Clausen- Risø National Laboratory Technical University of Denmark -Final December 2007.
[3] EWEA. The Economics of Wind Energy[R]March 2009.
[4] 中国石油新闻中心.中海油国内首座海上风力发电站投入运营[EB/OL].(2007-11-30)(2013-12-03). http://news.cnpc.com.cn/syst
[5] 李健英. 东海大桥近海风电场工程可研性研究报告交流,2009,7.
[6] 陆忠民.上海东海大桥海上发电场建设进展,2010,5.
[7] 中国国电集团公司.江苏如东潮间带试验风电场全部建成投产[EB/OL].(2010-10-15)(2013-12-03).http://www.boraid.com/company_news/read_6299.html
[8] 中国经济网.龙源江苏如东150MW海上(潮间带)示范风电场建设纪实[EB/OL](2012-11-23 )(2013-12-03)http://www.ce.cn/cysc/ny/dl/201211/24/t20121124_21289245.shtml.
[9] 上海勘测设计研究院.珠海桂山海上风电场示范项目环境影响报告书(简本)[R].2013,4.
[10] 国家发展改革委-关于完善风力发电上网电价政策的通知-发改价格 [2009]1906号
[11]施鹏飞.中国海上风电的发展[R].(2010-11-11)(2013-12-03). http://wenku.baidu.com/view/943f0ed376a20029bd642dba.html
[12] 国家发展改革委.阶梯电价7月1日起全面施行[EB/OL](2012-06-14 )(2013-12-03)http://www.gov.cn/jrzg/2012-06/14/content_2161236.htm