導(dǎo)讀:我國(guó)的海上風(fēng)能資源極為豐富,各沿海地區(qū)間的風(fēng)能資源差異也遠(yuǎn)比陸地要小。其中,臺(tái)灣海峽一帶的風(fēng)能資源最為豐富(6級(jí)以上),其次是廣東、廣西、海南(4-6級(jí))。
7月28日,國(guó)家能源局召開新聞發(fā)布會(huì),稱今年上半年我國(guó)風(fēng)電新增并網(wǎng)裝機(jī)1084萬千瓦,其中海上風(fēng)電新增裝機(jī)214.6萬千瓦,同比去年增長(zhǎng)102.45%。部分媒體甚至已經(jīng)根據(jù)上半年的增速推算,我國(guó)的海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)已超過英國(guó),躍居全球第一。
其實(shí)在海上風(fēng)電領(lǐng)域,中國(guó)已經(jīng)連續(xù)三年拿下了新增裝機(jī)容量第一的寶座。據(jù)全球風(fēng)能理事會(huì)(GWEC)統(tǒng)計(jì),中國(guó)截至2020年的累計(jì)裝機(jī)容量已達(dá)到9898兆瓦(下文均簡(jiǎn)寫為MW),距第一名英國(guó)(10206MW)僅差308MW。
如果再考慮到中國(guó)當(dāng)年新增了3060MW的海風(fēng)裝機(jī)而英國(guó)僅新增了483MW,中國(guó)今年的登頂確實(shí)只是時(shí)間問題。GWEC也在今年年初表示,預(yù)計(jì)中國(guó)在2021年將超過英國(guó),成為全球最大的海上風(fēng)電安裝市場(chǎng)。
但對(duì)中國(guó)而言,在新能源的裝機(jī)量上傲視世界早已不是什么新鮮事。早在2010年,中國(guó)的風(fēng)電總裝機(jī)就已經(jīng)超過了美國(guó)成為世界第一;5年后,中國(guó)又在光伏總裝機(jī)上超過了德國(guó)成功登頂。如今,隨著國(guó)家提出“構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)”,對(duì)新能源電力的討論正在從“發(fā)電”轉(zhuǎn)到“用電”。
而這,正是海上風(fēng)電的優(yōu)勢(shì)所在。
海上風(fēng)電:東南沿海地區(qū)可就地消納,穩(wěn)定性可比火電
目前,我國(guó)新能源電力的消納受時(shí)空因素的制約。
從時(shí)間上講,新能源電力波動(dòng)性較大?!吨袊?guó)能源報(bào)》援引國(guó)家應(yīng)對(duì)氣候變化專家委員會(huì)委員王志軒的話稱,我國(guó)風(fēng)電出力主要集中在春冬兩季,光伏出力主要集中在夏秋兩季。隨著新能源發(fā)電比例的提升,做到實(shí)時(shí)平衡難度越來越大。
以陸上風(fēng)光為例,2018年,新疆風(fēng)電波動(dòng)最長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間超過兩天,低于風(fēng)電裝機(jī)容量20%的低出力最長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間超過8天;同年,陜西電網(wǎng)低于光伏裝機(jī)容量20%的低出力最長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間超過4天。
相比之下,海上風(fēng)電由于不受地形、城市規(guī)劃影響,享受著更多的資源量。據(jù)《中國(guó)工程科學(xué)》2021年第1期的院士文章介紹,海上風(fēng)電年運(yùn)行小時(shí)數(shù)最高可達(dá)4000小時(shí)以上,較陸上風(fēng)電年發(fā)電量多出20%~40%。業(yè)內(nèi)人士也表示,海上風(fēng)電即便是在風(fēng)量較低地區(qū),運(yùn)行時(shí)間也可以達(dá)到3000多小時(shí)。
4000小時(shí)以上的運(yùn)行時(shí)間是什么概念?根據(jù)中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)發(fā)布的《中國(guó)電力行業(yè)年度發(fā)展報(bào)告2021》,我國(guó)電力系統(tǒng)的壓艙石——煤電在去年的運(yùn)行時(shí)間同樣是在這一區(qū)間,個(gè)別煤電大省如內(nèi)蒙古的煤電利用小時(shí)數(shù)會(huì)接近5000。
有足夠的運(yùn)行時(shí)間做保障,海上風(fēng)電的波動(dòng)性自然也要小于陸上風(fēng)電和光伏。關(guān)于這一點(diǎn),海上風(fēng)電龍頭之一接受了觀察者網(wǎng)的采訪,該公司資本市場(chǎng)部總經(jīng)理潘永樂表示,海上風(fēng)電的波動(dòng)性小于陸上風(fēng)電,且遠(yuǎn)小于光伏,畢竟風(fēng)電不會(huì)因?yàn)闀円棺兓瘜?dǎo)致發(fā)電量清零,甚至晚上發(fā)的電還可能更大一些。這么一來,海上風(fēng)電的電網(wǎng)友好性無疑更加出色,電網(wǎng)方面也是比較愿意接受的。
從空間上講,我國(guó)太陽能(7.410, -0.10, -1.33%)和陸地風(fēng)能最豐富的地區(qū)多在西部,而用能集中地區(qū)多在東部沿海,這就需要建設(shè)特高壓等線路進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸送。但海上風(fēng)能不一樣,東部沿海省份可以在離岸大概30-50公里的區(qū)域直接開發(fā)本地的海上風(fēng)能,不用擔(dān)心遠(yuǎn)距離輸送問題。
發(fā)改委能源研究所發(fā)布的《中國(guó)風(fēng)電發(fā)展路線圖2050》,我國(guó)的海上風(fēng)能資源極為豐富,各沿海地區(qū)間的風(fēng)能資源差異也遠(yuǎn)比陸地要小。其中,臺(tái)灣海峽一帶的風(fēng)能資源最為豐富(6級(jí)以上),其次是廣東、廣西、海南(4-6級(jí))。
其實(shí),我國(guó)資源的生產(chǎn)區(qū)遠(yuǎn)離主要消費(fèi)區(qū)這一情形不僅是對(duì)新能源而言,對(duì)水電、火電而言同樣如此,而海上風(fēng)電可以實(shí)現(xiàn)“就地消納”。
對(duì)于“就地消納”的優(yōu)勢(shì),《中國(guó)能源報(bào)》援引中國(guó)工程院院士余貽鑫的話稱,“風(fēng)光”發(fā)電(指光伏和陸上風(fēng)電,觀察者網(wǎng)注)具有強(qiáng)烈的間歇性、多變性和不確定性,它們不能獨(dú)立向負(fù)荷地區(qū)供電。根據(jù)電力系統(tǒng)的運(yùn)行原理,西部送端系統(tǒng)的風(fēng)電和光伏發(fā)電需要與當(dāng)?shù)氐幕痣姟⑺姷瘸隽煽貦C(jī)組打捆成比較平穩(wěn)的功率,再輸送給終端的電力用戶。考慮到這些成本,就地開發(fā)與消納一度“風(fēng)光”電的全社會(huì)供電成本優(yōu)勢(shì)顯著。
余院士還指出,“風(fēng)光”就地開發(fā)與消納可以降低中東部省份的電能對(duì)外依存度,“電從身邊來”是提高電力系統(tǒng)韌性、保障供電安全的根本保證。
不僅如此,相比陸上風(fēng)電和光伏,海上風(fēng)電還不用擔(dān)心土地問題。風(fēng)電龍頭遠(yuǎn)景能源高級(jí)副總裁田慶軍認(rèn)為,海上風(fēng)電是沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)實(shí)現(xiàn)碳中和的必然選擇。未來“電從身邊來”會(huì)成為一種趨勢(shì),長(zhǎng)距離的“外來電”只能作為一種補(bǔ)充,各個(gè)省份必須重新思考如何自給自足。沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)用能體量大,土地資源稀缺,陸上風(fēng)光資源不能有效解決“雙碳”目標(biāo),海上風(fēng)電是必然選擇。
他說,國(guó)家電網(wǎng)相關(guān)負(fù)責(zé)人透露,未來電網(wǎng)60%以上的新能源上網(wǎng)將來自中東南部,尤其是海上集中式風(fēng)電。在田慶軍看來,海上風(fēng)電具備成為新煤炭、新石油的戰(zhàn)略先決條件。
明陽智能潘永樂認(rèn)為,從自然稟賦上講,海上風(fēng)電解決了新能源原來面臨的一個(gè)瓶頸,因此它不會(huì)僅僅承擔(dān)一個(gè)救火的作用,從中長(zhǎng)期來看,可以替代煤電承擔(dān)發(fā)電主力的角色。據(jù)他介紹,目前中國(guó)在離海岸100公里以內(nèi)的范圍內(nèi)可供開發(fā)的海上風(fēng)能資源量有200萬MW,基本可以在很大程度上替代煤電。
另外,深海范圍的海上風(fēng)電開發(fā)也已啟動(dòng)。據(jù)陽江廣播電臺(tái)5月報(bào)道,由我國(guó)自主研發(fā)擁有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的首臺(tái)漂浮式海上風(fēng)電機(jī)組在明陽智能陽江產(chǎn)業(yè)基地下線,這是全球第一臺(tái)抗臺(tái)風(fēng)型海上漂浮式風(fēng)機(jī),單機(jī)功率5.5MW,風(fēng)輪直徑達(dá)到158米,每年可以為3萬戶家庭提供綠色清潔能源。
潘永樂表示,漂浮式機(jī)組可以在岸上完成組裝,無需海上和水下建造工程,直接整體托運(yùn)到目標(biāo)海域,讓大規(guī)模部署海上風(fēng)電成為可能,是引領(lǐng)我國(guó)海上風(fēng)電行業(yè)走向深海的重大成果。
大型海上風(fēng)機(jī)國(guó)產(chǎn)化:成本越來越低
當(dāng)然,對(duì)于已經(jīng)在建設(shè)新型電力系統(tǒng)的中國(guó)來說,不管是看似多么美好的新能源,成本始終是一道繞不過去的坎。而海上風(fēng)電在這方面也有足夠的底氣,因?yàn)轱L(fēng)機(jī)正變得越來越大。
大型化是海上風(fēng)電降低成本的核心。
九方智投的研究報(bào)告解釋稱,在收入端,大容量機(jī)組意味著更大的掃風(fēng)面積和更高的輪轂高度,機(jī)組切入風(fēng)速更低,單位容量在同一位置的利用小時(shí)數(shù)更高。同時(shí),在成本端,使用大容量機(jī)組可以大幅減少風(fēng)電場(chǎng)的機(jī)組臺(tái)數(shù),從而有效降低分?jǐn)偟絾挝蝗萘康脑牧?、基礎(chǔ)、吊裝、線路和土地等投資成本,并降低后期運(yùn)維和管理成本。
西部證券研報(bào)援引通用電氣的測(cè)算結(jié)果稱,按照中國(guó)海域水深25米、風(fēng)速9米/秒、規(guī)模為400MW風(fēng)電場(chǎng)的情況進(jìn)行估算,與安裝6MW機(jī)組相比,安裝12MW機(jī)組每千瓦可降低27.89%的造價(jià)成本。而從2007-2019年,我國(guó)海上風(fēng)電的主流機(jī)型從1.5MW提升到5-6MW,對(duì)應(yīng)的海上風(fēng)電造價(jià)從2.67萬元/千瓦下降到1.57萬元/千瓦,造價(jià)下降41%。
目前,明陽智能已經(jīng)研發(fā)出國(guó)內(nèi)功率最大的11MW海上風(fēng)機(jī),東方電氣也研發(fā)出了10MW的風(fēng)機(jī)。
潘永樂介紹,國(guó)內(nèi)現(xiàn)在已經(jīng)具備了推廣大型風(fēng)機(jī)的條件,等到明年國(guó)家補(bǔ)貼取消,海上風(fēng)電進(jìn)入平價(jià)階段后,廠商出于進(jìn)一步降本的考慮也會(huì)主動(dòng)去推廣更大的風(fēng)機(jī)。他還補(bǔ)充道,現(xiàn)在的新增招標(biāo)都是8-10MW的機(jī)器。
去年,陸上風(fēng)電率先實(shí)現(xiàn)平價(jià),已經(jīng)把成本降到非常低的水平。據(jù)《上海證券報(bào)》報(bào)道,國(guó)投甘肅新能源與三一重能近日完成國(guó)投瓜州北大橋第七風(fēng)電場(chǎng)B區(qū)項(xiàng)目采用的是6.25MW的風(fēng)電機(jī)組,項(xiàng)目成本控制在4500元/千瓦以下,年等效小時(shí)數(shù)3400時(shí)左右,據(jù)此測(cè)算等效小時(shí)平準(zhǔn)化度電成本(LCOE)為0.098元/度,有望成為我國(guó)首個(gè)度電成本低于0.1元/度的風(fēng)電項(xiàng)目。
海上風(fēng)電現(xiàn)階段的成本還比較高。目前,海上風(fēng)電的標(biāo)桿電價(jià)為0.85元/度,每度電享受著0.4元左右的補(bǔ)貼。不過,由于海上風(fēng)電的電機(jī)可以做得比陸上風(fēng)電要大得多,因此海上風(fēng)電的降價(jià)空間也要更大,未來可以追平陸上風(fēng)電的電價(jià)。
潘永樂向觀察者網(wǎng)表示,中國(guó)的海上風(fēng)電還處在一個(gè)起步的階段,正在經(jīng)歷從補(bǔ)貼到平價(jià)的過程。如果要追平陸上風(fēng)電價(jià)格(0.1元/度左右)的話,起碼需要每年1-2萬MW的裝機(jī)規(guī)模做支撐,這個(gè)數(shù)字相當(dāng)于去年中國(guó)新增陸地風(fēng)電裝機(jī)量的四分之一。
盡管中國(guó)去年新增的海上風(fēng)電裝機(jī)量相比這一數(shù)字還有不少差距,但這并不遙遠(yuǎn)。一方面,中國(guó)每年的新增海上風(fēng)電裝機(jī)量都在增長(zhǎng),2019年還是2395MW,2020年已經(jīng)到了3060MW,而風(fēng)機(jī)的大型化還在加速這一過程。
另一方面,中國(guó)現(xiàn)有的海上風(fēng)電裝機(jī)能力其實(shí)還要受安裝船數(shù)量不足的制約,因?yàn)闊o論風(fēng)機(jī)的大小,安裝船一次只能裝一臺(tái)風(fēng)機(jī)。但反過來看,就算安裝船數(shù)量保持不變,只要把要安裝的風(fēng)機(jī)功率從6MW提到8MW,一年下來的新增裝機(jī)量也可以提升50%。
除了大型化,國(guó)產(chǎn)化降本也在有序推進(jìn)當(dāng)中。潘永樂稱,如果說中國(guó)風(fēng)電在幾年前還在追趕,那么到今年是可能實(shí)現(xiàn)超越的。比如我國(guó)的陸上風(fēng)電基本上已經(jīng)全部實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化,海上風(fēng)電還有個(gè)別核心零部件仍在進(jìn)口,但在他看來這只是一個(gè)過程:
“因?yàn)橹袊?guó)的制造能力,不管在任何行業(yè),都是這樣的一個(gè)規(guī)律,一開始模仿學(xué)習(xí),然后逐步追趕,最后超越?!?/p>
明年“斷奶”,海上風(fēng)電進(jìn)入調(diào)整期?
不過,對(duì)于仍享受著國(guó)家補(bǔ)貼的海上風(fēng)電而言,明年的“斷奶”是一場(chǎng)大考。
2020年1月3日,國(guó)家財(cái)政部組織召開了一次可再生能源領(lǐng)域的通氣會(huì),宣布2021年之后將取消海上風(fēng)電國(guó)家補(bǔ)貼,大大超出了業(yè)界對(duì)海上風(fēng)電平價(jià)的預(yù)計(jì)。
田慶軍認(rèn)為,3-5年內(nèi)中國(guó)所有海域基本都可以實(shí)現(xiàn)平價(jià),到十四五末部分地區(qū)度電成本可以做到3毛錢;潘永樂也表示,現(xiàn)在輿論主要是2-3年實(shí)現(xiàn)平價(jià),但停補(bǔ)后明年就要做平價(jià)了,所以他們只能以最快的速度做到平價(jià),展現(xiàn)企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力;中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)風(fēng)能專業(yè)委員會(huì)秘書長(zhǎng)秦海巖甚至說道,2022-2023年,中國(guó)海上風(fēng)電將迎來最困難時(shí)期。
那么,海上風(fēng)電會(huì)在迎來“斷崖式”的調(diào)整期嗎?
潘永樂認(rèn)為,取消補(bǔ)貼不會(huì)對(duì)海上風(fēng)電的裝機(jī)增長(zhǎng)產(chǎn)生太大影響,業(yè)界強(qiáng)調(diào)“調(diào)整期”,也有希望政府能盡快出臺(tái)其他有利政策的意思在里面。
他以陸上風(fēng)電為例,稱今年是陸上風(fēng)電的平價(jià)第一年,盡管宣布停補(bǔ)的時(shí)候也有過不少關(guān)于風(fēng)電要進(jìn)入“調(diào)整期”的焦慮,但從數(shù)據(jù)上看,今年不管是新增的招標(biāo)規(guī)模還是并網(wǎng)數(shù)量、建設(shè)口徑,都是在去年高位的基礎(chǔ)上繼續(xù)增長(zhǎng)。
比如今年上半年陸地風(fēng)電新增招標(biāo)量就超過了3萬MW,相比去年有了很大增長(zhǎng),同陸上風(fēng)電搶裝潮的2019年全年規(guī)模相當(dāng);新增并網(wǎng)達(dá)到1萬多MW,比去年同期增長(zhǎng)了4千多MW。鑒于這些數(shù)據(jù),以及他們所掌握的情況,明陽智能對(duì)于明年的海上風(fēng)電裝機(jī)量保持樂觀。
同為綠電,海上風(fēng)電制氫前景如何?
由于目前氫能以及燃料電池車的熱度再次升溫,以及明陽集團(tuán)董事長(zhǎng)張傳衛(wèi)曾在做客央視時(shí)多次提及了海上風(fēng)電制氫的前景,有著臨近市場(chǎng)無需長(zhǎng)途運(yùn)輸這一優(yōu)勢(shì)的海上風(fēng)電的制氫前景同樣受到關(guān)注。
對(duì)此潘永樂表示,他們認(rèn)為氫是作為一種儲(chǔ)能形態(tài)出現(xiàn)的。等到未來可再生能源裝機(jī)規(guī)模越來越大的時(shí)候,氫的利用一定是一種趨勢(shì),不過在現(xiàn)階段還是一種前瞻性的布局。
另外對(duì)海上風(fēng)電而言,它最大的優(yōu)勢(shì)就是有著幾乎為零成本的海水,因此若要讓海上風(fēng)電進(jìn)軍制氫,還需要海水制氫等關(guān)鍵技術(shù)。
評(píng)論