海上風電近期最熱的話題,莫過于風電“十二五”規劃中500萬千瓦海上風電建設目標“肯定完不成了”。我國海上風電資源可開發量達5.1億千瓦,但目前并網運行總量不到40萬千瓦,與陸上風電每年1500萬的增量相比,“慢得可憐”。未來兩年半海上風電還需投產460多萬千瓦才能實現目標,“即使各環節現在開始快馬加鞭,也絕對不可能了”。
目前,全國有17個海上風電項目的前期工作已經獲得國家能源局批準,總裝機容量為395萬千瓦,主要分布在河北(2個)、江蘇(7個)、上海(2個)、福建(3個)、廣東(2個)、浙江(1個)。此外,還有28個項目正在爭取國家能源局同意開展前期工作,總裝機容量850萬千瓦。
面對我國規劃的這幅壯闊的海上風電藍圖,風電開發商正在積極開展海上風電開發的前期準備工作。據了解,在上海東海大橋海上風電一期工程成功并網后,二期工程項目預計在今年下半年開工建設,項目規劃總裝機容量為11.66萬千瓦。
與此同時,海上風電場面臨成本和環境的雙重挑戰。目前的風電場主要分為陸上(包括灘涂)和海上。其中海上風電場又分為潮間帶和中、深海域。相對陸上,海上風電場面臨的主要問題有高成本、復雜的環境、需要較高的可靠性、海上電力配套措施等。
產業政策的保駕護航只是推動海上風電開發建設的眾多有利因素之一,我國豐富的海上風電資源,接近東部電力負荷中心,電力消納能力強,海上風電的發電成本不斷降低等都是海上風電發展的驅動力。
但要實現“中國海上風電夢”也并非易事,需要突破技術、電網配套、規劃布局、價格政策等諸多瓶頸。
首先,我國海上風電大規模發展的基礎性工作尚未完全就緒。目前,我國海上風能資源評價工作還未系統開展,海洋水文測量、海底地質勘查工作也較薄弱,且這些前期的基礎性工作投入大、條件艱苦、周期長,基礎性工作的進度緩慢必然會影響海上風電工程建設的順利推進。
其次,海上風電開發在技術方面還有待突破。海上風電的開發、建設和運行都要比陸上復雜,在設計和制造海上風電機組過程中,必須考慮海上風資源特性、海流、波浪、潮汐、海床條件、沖刷等因素的聯合作用,尤其是海上風電開發對風電設備承受海浪、風力的運行穩定性以及設備的耐腐蝕性等方面提出了更高的要求。目前,我國海上風電技術支撐相對薄弱,適于海上風電建設的大容量機組還處于實驗檢測階段。同時,我國海上風電尚處于起步階段,缺乏工程技術經驗,對海上風電機組的設計施工、研究試驗不足,離岸變電站和海底電纜輸電水平也較低。
除了技術層面的問題,海上風電電價政策的不明朗,也嚴重制約了海上風電發展。我國海上風電場多為潮間帶項目,需要鋪設海底電纜,并在陸上安裝變壓器,而這些輸變電設備的投資要遠大于同等規模的陸上風電場。由于遠離海岸,海上風電場的維護需要特殊的設備和運輸工具,均需要進行額外投入,而且配套零部件以進口為主,目前,無論是建設成本還是運行成本,海上風電場都要高于陸上風電場,因此海上風電項目需要更高的并網電價。但目前國內尚未形成合理的海上風電電價政策,面對收益較差或不明確的海上風電項目,風電場運營商難以進行持續的大規模投入,導致海上風電項目的推進受到制約。
海上風電成本:約為陸地風電的兩倍。海上風電主要的成本包括風機、安裝費用、維護費用、支撐結構、電力設施、工程管理等。相比陸上費用,海上風電的地基和維護費用較高。占陸地風電68%的風機占比下降到了33%,地基費用上升到了24%,是海上風機主要的費用之一。由于面臨很大的環境變數,海上風電的維護費用也達到了23%。維護和地基兩項費用直接推高了海上風電的成本。國內風力發電工程造價平均為8000元人民幣/千瓦,其中,風力發電設備造價約5000元人民幣/千瓦。海上風電的工程造價在2萬元/千瓦左右,是陸上風電的兩倍多。