竞价机制下的海上风电区域特点和经济性分析

文 | 张佳丽

党的十九大报告指出：构建市场导向的绿色技术创新体系，壮大节能环保产业、清洁生产产业、清洁能源产业，推进能源生产和消费革命，构建清洁低碳、安全高效的能源。发展风电是壮大清洁能源产业和推动能源转型的重要途径，海上风电作为未来风电发展的前沿方向，具备广阔的发展前景。我国海上风能资源丰富，距负荷中心近，风能资源相对稳定，开发建设海上风电场是我国风电开发的重要方式之一。

自2009年我国正式启动海上风电规划以来，沿海各地区均开展了海上风能资源调查和海上风电规划工作，基本摸清各地区海上风能特点和建设条件，通过海上风电示范、特许权项目建设逐步积累经验，实现开发投资造价水平快速下降，促进我国海上风电产业从示范迈向规模化发展阶段。

2018年，国家能源局下发《风电项目竞争配置指导方案（试行）》，标志着风电竞价上网时代的来临。我国海岸线漫长，各地海上风电建设条件差异较大，为积极应对竞价机制，本文通过分析沿海各地区海上风能资源及建设条件，评估各地区海上风电成本，提出海上风电收益分析及竞价思考，进而提出新阶段我国海上风电产业各环节发展自身要求，为加快实现行业高效优质发展提供参考。

区域海上风能资源

我国海岸线绵长复杂，各沿海省（市）由于地理位置、地形条件等的不同，海上风能资源也呈现不同的特点。由于台风的影响多集中在长江以南地区，长江南、北的海上风能资源呈现出较为明显的差异。长江以北地区年平均风速一般为6.5～7.5m/s，安全等级为IECⅡ～Ⅲ类，采用适用风况条件的海上风电机组，年平均等效满负荷小时数一般为2100～2700h；长江以南地区年平均风速一般为7～8.5m/s，个别地区可达9～10m/s，安全等级为IECⅠ～Ⅱ类或S类，对风电机组安全性要求较高，采用适用风况条件的海上风电机组，年平均等效满负荷小时数一般为2200～3000h，个别地区甚至可达3500h以上。

区域海上风电建设特点和投资水平

影响海上风电场投资的主要因素有距施工港口的距离、离岸距离、水深、IEC安全要求，以及海底地形、地质条件等。离岸距离越远，地质建设条件越复杂，工程造价越高；水深越深，风电机组基础型式越复杂，工程造价越高；IEC安全要求越高，工程造价越高。海上风电场工程造价水平与离岸距离、水深、IEC等级均呈正相关。

长江以北地区，海上风电项目离岸距离相对较近、水深较浅（一般在30m以内）、IEC等级多为Ⅱ～Ⅲ类，建设条件相对较好，投资造价水平主要介于15000～18000元/千瓦，具体风电场项目受离岸距离、海底地形地质条件、施工港口距离等因素影响略有不同。

长江以南地区，海上风电项目离岸距离相对较远、水深较深，地质条件复杂、风电机组基础安全等级较高，投资造价水平较高，主要介于17000～20000元/千瓦。长江口地区海上风电投资随水深的变化不明显，更多取决于离岸距离，受海底管线、军事、路由等多方面因素的影响，风电场投资约为17000～19000元/千瓦；福建省与其他省份相比，海上风电场一般离岸较远，水深较深，且场址地基主要为淤泥、砂或二者的混合物，工程地质条件较为复杂，另外受台风的影响，极端风速高，对风电机组的抗风安全性要求提高，风电机组和基础价格增加，风电场总体造价较高。

结合各省（区、市）海上风电场资源、建设条件，沿海地区海上风电场工程综合造价水平见表1。

已建工程投资

我国海上风电布局主要位于建设条件相对较好的华东沿海地区，通过规模化带动产业化的发展，实现了海上风电大容量机组进入产业化应用时代，装备及技术快速突破，规划引导和政策措施逐步完善，产业体系逐渐建立健全，海上风电整体产业链逐步成熟，有效促进了投资水平逐步降低。

华东近海风电工程造价水平呈现稳步下降趋势，2009年东海大桥示范项目单位造价23189元/千瓦，目前已下降至15617元/千瓦，降低约7500元/千瓦，降幅达到30%以上；单位电能投资下降幅度达到35%，从0.354元/千瓦时降至0.224元/千瓦时，不仅降低了单位造价水平，同时实现发电效率的提升，促进度电成本快速下降。

从投资结构来看，设备及安装工程费降低3000元/千瓦，其中风电机组设备费降低最为显著，单位造价从9500元/千瓦下降至7000元/千瓦以下，下降幅度达25%以上。建筑工程费降低约1800元/千瓦，施工辅助费降低约200元/千瓦，其他费用降低约1300元/千瓦，预备费降低约250元/千瓦。可见，海上风电产业历经十余年的发展进步，工程总投资及各分项构成均呈现不同程度的降低。

当前海上风电经济性和竞价空间

今年上半年风电竞争性配置文件的发布，标志着风电竞价上网时代的来临。竞价机制是降低可再生能源补贴支出、倒逼压缩外部利润空间、优化产业链投资的有效途径。在竞价上网背景下，海上风电产业将进一步深度挖掘内在自升动力，推动技术进步、实现产业升级、降低开发成本，进而实现可再生能源补贴退坡。海上风电上网电价竞价机制以全生命周期度电成本作为优化项目开发与运营的关键，降本增效、提升经济性将是未来一段时间内整个海上风电行业良性发展的必然选择。

图1 近年来华东沿海地区海上风电投资分项变化情况

表1 沿海各省（区、市）海上风电场风能资源和工程造价初步估算成果表

为有效应对海上风电竞价挑战，根据我国沿海各地区海上风能资源、投资水平的评估情况，按照现行财税政策和电价政策，得出当前不同建设条件下海上风电场工程全生命周期的资本金财务内部收益率水平，见表2。

长江以北地区的海上风电项目建设条件相对简单，单位投资一般不超过18000元/千瓦，其投资开发价值主要受风能条件的制约，若该地区海上平均风速达到6.5m/s（或利用小时数大于2300h），则具备一定的投资开发价值和竞价空间；长江以南地区的海上风电项目风能资源较为优越，其投资开发价值主要受到复杂建设条件和高额投资的制约，单位投资多为17000～20000元/千瓦，若该地区海上平均风速超过7.5m/s（或年利用小时数大于2700h），则具备较好的投资开发价值和竞价空间，见表3。

随着海上风电竞价机制的进一步推进，应努力做好投资预算管理和控制，尽可能降低投资，并通过设计方案优化和风电机组选型，提升工程发电效率，增加发电收入，做好风电场全生命周期度电成本控制工作，提出具有竞争力的申报电价并控制好收益风险。以年利用小时数2400h、单位投资17000元/千瓦作为全国最具代表性的海上风电典型案例，将0.05元/千瓦时（含税，下同）作为竞价变化步长，为满足项目资本金财务内部收益率达到8%的要求，若申报电价降低0.05元/千瓦时，则应控制项目单位投资降低1000元/千瓦或增发小时数150h；若申报电价降低0.1元/千瓦时，则应控制投资降低2000元/千瓦或增发小时数320h；若申报电价降低0.15元/千瓦时，则应控制投资降低3000元/千瓦或增发小时数500h。可见对于典型海上风电项目，申报电价每降低0.05元/千瓦时，则应控制降低单位投资1000元/千瓦或提升年利用小时数150h以上，才能实现收益指标的平衡。

积极迎接竞价上网时代的新挑战

为积极应对竞价时代的新要求，海上风电产业作为复杂系统工程，将进一步突显上下游产业链紧密衔接协同发展的作用，驱动投资管理、设计技术、装备制造、运行维护等各环节提质增效力争上游，不断挖掘科技进步和高效创新，通过产业链的传动作用促进整体效益最大化，实现海上风电产业成本快速下降、减少补贴需求。

表2 海上风电项目资本金财务内部收益率IRR表 （单位：%）

表3 不同区域海上风电项目竞价要素

表4 海上风电上网电价竞价调整方案（IRR=8%）

一、投资开发环节——严控投资，精细管理

在竞价机制引导下，开发市场将进一步规范有序，更好地发挥市场配置资源作用。一方面引导投资开发主体更加注重业绩、诚信、人才等综合实力表现，另一方面合理控制度电成本和投资回报，加强精细化管理水平，加快提升造价、施工、运维等全产业链成本控制和投资决策能力。

二、装备制造环节——创新驱动，提升设备性能质量

装备作为海上风电工程的核心，一方面借鉴陆上风电发展经验，通过扩大单机容量、加长风轮直径、提升单位扫风面积、加大轮毂等方式，显著提升发电能力；另一方面通过研发创新、技术进步和服务驱动成长，推动海上大容量机组成熟进步，完善优化控制策略，提高海上风电安全性、耐久性和可靠性，实现市场份额日趋集中，促进产业升级和成本降低。

三、设计研究环节——优化设计方案，节省工程量

深化针对性专业设计，优化提升技术方案，提高风能资源评估和尾流优化能力，创新海缆敷设工艺及设备选型，减少电能效率损耗；加强风电机组选型，通过优化技术方案可实现年利用小时数提升300小时，满足电价下调0.1元/千瓦时条件的财务收益要求；促进海上升压站集成和优化基础型式，确保整体方案先进性，控制海上风电工程量和投资总额。

四、建筑安装环节——确保施工质量，促进建设成本降低

众多大型施工企业积极进驻海上风电施工领域，积累丰富的施工经验，海上风电施工和安装能力进一步加强，更好地保证了施工质量和效率提升，通过推动施工技术成熟化、建设规模扩大化、施工船机专业化，优化施工建设成本。

五、运行维护环节——实现智能远程，推行集约共享理念

伴随着海上风电装备性能日益成熟稳定，在一定程度上减少运行维护费用支出，通过提高远程集控和智能操作，实现运维的便捷性和及时性，同时逐步推行集约共享观念，促进运行模式管理创新，通过共享运维基地和团队等公共资源，推动运维成本下降。

六、金融保险环节——拓宽渠道，降低投融资成本

从资本角度出发，通过拓宽直接融资渠道、完善民间融资机制、出台海上风电企业投保政策、建立信息定期上报制度、制定风险损失率表以及建立有效的国际再保险渠道等方式，降低海上风电投融资成本。

七、外部环境——理性竞争，压缩外部环境成本

竞争性配置加剧市场竞争，产业链各个环节均努力实现科技进步和产业升级，严控成本降低风险，投资将越发理性和注重效益，加速去除非技术成本，逐步形成更加规范公平的外部环境和市场秩序。

竞争性配置的核心，就是引导市场发挥更大作用，竞价机制将加速推动风电产业集中度进一步提升及行业洗牌，整机市场优胜劣汰，设计能力显著提升，开发主体进一步集中，传动倒逼产业链各环节创新发展、提质增效，实现上游产业市场技术进步与下游开发市场电价降低联动发展，通过下游竞争驱动上游技术创新，促使海上风电走向创新高效优质的新时代，推动我国向海上风电强国迈进。