國內(nèi)海上風(fēng)電雖然起步較晚，但是由于海風(fēng)資源的穩(wěn)定性和大發(fā)電功率的特點(diǎn)，近年來有了較快發(fā)展。鑒于海風(fēng)資源的地理分布，海上風(fēng)電可發(fā)展區(qū)域主要集中在我國東部沿海地區(qū)，因而大力發(fā)展海上風(fēng)電，既可以滿足東部用電需求，更會加快我國綠色發(fā)電的步伐。在此通過對國內(nèi)，特別是海上風(fēng)電發(fā)展較為迅速的江蘇省的經(jīng)濟(jì)政策環(huán)境研究，以及海上風(fēng)電項(xiàng)目施工、運(yùn)行特點(diǎn)的分析，對海上風(fēng)電的經(jīng)濟(jì)性及發(fā)展前景進(jìn)行探討。
國內(nèi)海上風(fēng)電發(fā)展概述
根據(jù)中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專業(yè)委員會(CWEA)數(shù)據(jù)，截至2016年底，我國海上風(fēng)電累計裝機(jī)容量162萬千瓦，海上風(fēng)電占全國風(fēng)電總裝機(jī)容量的比重為0.96%。2009年，東海大橋海上示范風(fēng)電場建成投產(chǎn)。2012年底我國海上風(fēng)電場累計裝機(jī)接近40萬千瓦。受海域使用等因素影響，2013年海上風(fēng)電發(fā)展放緩。2014年，我國海上風(fēng)電新增并網(wǎng)容量約20萬千瓦，全部位于江蘇省。2015年我國海上風(fēng)電新增裝機(jī)容量為36萬千瓦，主要分布在江蘇省和福建省。2016年中國海上風(fēng)電新增裝機(jī)154臺，容量達(dá)到59萬千瓦，同比增長64%。
在電價方面，2014年6月5日，國家發(fā)展改革委發(fā)布《關(guān)于海上風(fēng)電上網(wǎng)電價政策的通知》，對非招標(biāo)的海上風(fēng)電項(xiàng)目，區(qū)分潮間帶風(fēng)電和近海風(fēng)電兩種類型確定上網(wǎng)電價。2017年以前(不含2017年)投運(yùn)的近海風(fēng)電項(xiàng)目上網(wǎng)電價為每千瓦時0.85元，潮間帶風(fēng)電項(xiàng)目上網(wǎng)電價為每千瓦時0.75元。2016年年底，國家發(fā)展改革委再次發(fā)布通知，為繼續(xù)鼓勵海上風(fēng)電發(fā)展，規(guī)定海上風(fēng)電標(biāo)桿電價不作調(diào)整。
規(guī)劃政策方面，為了鼓勵和引導(dǎo)海上風(fēng)電健康持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，國家出臺了一系列政策，為海上風(fēng)電的發(fā)展提供支持。國家能源局印發(fā)《全國海上風(fēng)電開發(fā)建設(shè)方案(2014-2016)的通知》《海上風(fēng)電開發(fā)建設(shè)管理辦法》等，提出了海上風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃、項(xiàng)目核準(zhǔn)、海域海島使用、環(huán)境保護(hù)、施工及運(yùn)行等環(huán)節(jié)的管理和技術(shù)質(zhì)量具體要求。其中，《風(fēng)電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》提出，“十三五”期間將積極穩(wěn)妥推進(jìn)海上風(fēng)電建設(shè)，重點(diǎn)推動江蘇、浙江、福建、廣東等省的海上風(fēng)電建設(shè)，到2020年4省海上風(fēng)電開工建設(shè)規(guī)模均將達(dá)到100萬千瓦以上，到2020年，全國海上風(fēng)電開工建設(shè)規(guī)模達(dá)到1000萬千瓦，力爭累計并網(wǎng)容量達(dá)到500萬千瓦以上。
江蘇省海上風(fēng)電的經(jīng)濟(jì)政策環(huán)境
截至2017年的6月底，江蘇省海上風(fēng)電裝機(jī)是118萬千瓦，占全省新能源裝機(jī)20%，海上風(fēng)電(潮間帶和近岸海域風(fēng)電)裝機(jī)容量規(guī)模全國居首。從布局區(qū)域上看，江蘇省海上風(fēng)電項(xiàng)目主要集中在如東縣、大豐市、濱海縣和響水縣等海域。由于江蘇省得天獨(dú)厚的自然優(yōu)勢，透明開放的市場準(zhǔn)入制度，良好的工業(yè)基礎(chǔ)，各電力開發(fā)企業(yè)紛紛搶灘進(jìn)入，市場資源的競爭非常激烈。
資源良好、風(fēng)能條件優(yōu)越。江蘇省東部沿海海岸線長約954千米，海域面積37500平方千米，灘涂6500平方千米，風(fēng)能資源豐富，主要分布在沿海灘涂和近海海域。潮間帶和近海海域80米高度平均風(fēng)速在7.5米/秒左右，近海部分海域80米高度平均風(fēng)速接近8.0米/秒，風(fēng)能資源開發(fā)價值較好。
電網(wǎng)消納能力強(qiáng)。江蘇省電力裝機(jī)規(guī)模超過一億千瓦，電網(wǎng)消納能力強(qiáng)，具有較強(qiáng)大的電網(wǎng)系統(tǒng)。電網(wǎng)布局合理，電力輸送便利，能夠保障全額消納。新能源補(bǔ)貼發(fā)放及時，未出現(xiàn)長時間拖欠問題，保證了新能源項(xiàng)目的收益。
海上風(fēng)電企業(yè)發(fā)展迅速，已形成了完整產(chǎn)業(yè)鏈。江蘇省風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈基本齊全，形成了一定的集群優(yōu)勢，具備了一定規(guī)模和水平的風(fēng)電機(jī)組制造能力、關(guān)鍵零部件制造能力、風(fēng)電機(jī)組配套能力。江蘇省規(guī)模以上風(fēng)電企業(yè)約為70家，其中風(fēng)電機(jī)組制造企業(yè)10家，關(guān)鍵零部件制造企業(yè)10余家，配套企業(yè)30余家。節(jié)約了物流成本，同時也為后期運(yùn)維備品配件的及時供應(yīng)創(chuàng)造了條件。
經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，政策規(guī)劃重點(diǎn)培育。“十二五”，江蘇省GDP年均增長9.6%，高于全國1.8個百分點(diǎn)，“十三五”期間，江蘇省預(yù)計將繼續(xù)保持較快增長。同時，《江蘇省國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展十三五規(guī)劃》提出，“要加快推進(jìn)能源變革，優(yōu)化能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展風(fēng)能等可再生能源，推動清潔高效、低碳優(yōu)質(zhì)能源逐步成為增量能源貢獻(xiàn)主體。風(fēng)電，海陸并舉、以海為主，兼顧內(nèi)陸中低速風(fēng)能開發(fā)，形成800——1000萬千瓦裝機(jī)。”《江蘇省“十三五”海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》提出，“優(yōu)化海上風(fēng)電開發(fā)布局，積極發(fā)展離岸風(fēng)電。鞏固放大鹽城國家海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)區(qū)域集聚發(fā)展試點(diǎn)效應(yīng)，推動海上風(fēng)電設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，重點(diǎn)發(fā)展具有世界先進(jìn)水平的6兆瓦以上海上風(fēng)電機(jī)組及關(guān)鍵零部件、集中監(jiān)控及智慧風(fēng)場管理系統(tǒng)、風(fēng)電控制系統(tǒng)及設(shè)備、構(gòu)建集技術(shù)研發(fā)、裝備制造、風(fēng)場應(yīng)用和配套服務(wù)于一體的全產(chǎn)業(yè)鏈。支持鹽城、南通、連云港海上風(fēng)電開發(fā)，加快建設(shè)千萬千瓦級風(fēng)電基地。”
海上風(fēng)電項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性及成本控制
海上風(fēng)電機(jī)組裝機(jī)成本主要受到海水深度和離岸距離影響。海水深度的增加將導(dǎo)致支撐結(jié)構(gòu)成本上升。據(jù)測算，單獨(dú)考慮海水深度的影響，當(dāng)海水深度從15米增加到45米時，支撐結(jié)構(gòu)的成本將由2886元/千瓦增加到7380元/千瓦。另外，安裝成本也會隨著海水深度的增加而增加。
離岸距離的增加將導(dǎo)致海底電纜長度與所需變壓設(shè)備數(shù)量的增加，同時遠(yuǎn)離海岸的海域環(huán)境也普遍較差。據(jù)測算，當(dāng)離岸距離從5千米增加到200千米時，安裝成本將由3813元/千瓦增加到7905元/千瓦。另外，離岸距離的增加還會增加安裝船的航行距離，使得燃料成本上升。
中國海上風(fēng)電場的千瓦容量投資約為陸上風(fēng)電場的2——3倍左右。
就海上風(fēng)電項(xiàng)目各部分具體來說：
風(fēng)機(jī)方面，海上風(fēng)電風(fēng)機(jī)投資占比達(dá)到工程總造價50%，對項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性十分敏感。由于海上氣候特殊，風(fēng)機(jī)設(shè)備制造過程中需考慮臺風(fēng)、防腐等技術(shù)要求，需要增加設(shè)備成本。風(fēng)電機(jī)組的選型并不是單機(jī)容量越大越好，應(yīng)結(jié)合海上風(fēng)資源、風(fēng)機(jī)機(jī)型技術(shù)成熟度、機(jī)組效率、風(fēng)機(jī)設(shè)備的運(yùn)輸安裝和易維護(hù)性等條件綜合比較，選擇有代表性的風(fēng)機(jī)及不同風(fēng)機(jī)組合進(jìn)行詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)比選。
樁基。不同風(fēng)電場基礎(chǔ)造價受到海深和基礎(chǔ)形式的影響會有明顯的差別，應(yīng)具體進(jìn)行造價對比分析。以江蘇沿海為例，現(xiàn)階段鋼管樁制作費(fèi)用在4000元/噸左右。鋼管樁鋼材價格的波動對海上風(fēng)電項(xiàng)目的投資有較大影響，僅從2016年1月——2016年5月，價格就有30%左右的上漲。高樁承臺鋼管樁數(shù)量有6——8根，現(xiàn)階段制作費(fèi)用在2500元/噸左右。鋼管防腐與單樁基礎(chǔ)相同。如果樁重在120噸以下，國內(nèi)能施工的船機(jī)較多，超過120噸后，國內(nèi)的施工船機(jī)相對來說較少。
海纜。海纜結(jié)構(gòu)特殊復(fù)雜，自重和機(jī)械強(qiáng)度大，為了適應(yīng)海底的復(fù)雜環(huán)境，海纜的設(shè)計要考慮海水的滲漏和腐蝕，因此海纜造價遠(yuǎn)高于陸上電纜。風(fēng)電場風(fēng)機(jī)之間一般采用35千伏海纜，海上升壓站至登陸的主海纜一般選用110千伏或220千伏。采用三芯海纜還是單芯海纜，剔除輸送容量因素，主要受制于施工船機(jī)設(shè)備和登陸距離的影響。
海上升壓站。電壓等級、上部建筑結(jié)構(gòu)體積重量、升壓站基礎(chǔ)形式對所用鋼結(jié)構(gòu)工程量影響較大，陸上升壓站建設(shè)規(guī)模的大小以及所有海纜敷設(shè)路由是否合理、舾裝的標(biāo)準(zhǔn)、材料采購來源的遠(yuǎn)近對工程費(fèi)用的影響程度等也是影響造價的內(nèi)容。
海上風(fēng)機(jī)運(yùn)輸和吊裝要用專業(yè)的駁船和巨型浮吊，并需要采取相關(guān)輔助措施，遠(yuǎn)高于陸上風(fēng)機(jī)吊裝費(fèi)用。目前國內(nèi)專業(yè)船舶數(shù)量較少，導(dǎo)致吊裝所需時間偏長，增加了整體吊裝成本。
此外，海洋資源十分寶貴，風(fēng)電機(jī)組布置應(yīng)按照節(jié)約用海原則，在技術(shù)可行的范圍內(nèi)盡量減小風(fēng)電場涉海面積，以減少項(xiàng)目建設(shè)用海(地)費(fèi)用。
通過國內(nèi)特別是江蘇和福建陸續(xù)開工建設(shè)的一批海上風(fēng)電項(xiàng)目，主機(jī)設(shè)備的可靠性、施工裝備、施工工法等都逐步成熟，為規(guī)模化開發(fā)海上風(fēng)電項(xiàng)目打好了基礎(chǔ)。
目前海上風(fēng)機(jī)機(jī)組基本已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，隨著海上風(fēng)電的迅猛發(fā)展，大量風(fēng)電機(jī)組的批量生產(chǎn)、吊裝、運(yùn)行，國內(nèi)風(fēng)機(jī)廠家競爭越來越激烈，機(jī)組和零部件價格會逐漸下降。另外，海上升壓站、高壓海纜等價格隨著產(chǎn)業(yè)化程度提高，也顯現(xiàn)了下降的趨勢。隨著施工技術(shù)逐漸成熟，海上風(fēng)電施工成本也將大幅降低。目前，我國海上風(fēng)電單位千瓦投資一般在15000——19000元之間，至2020年建設(shè)成本預(yù)計可小幅下降。
由于我國海上風(fēng)電建設(shè)處于起步階段，因而缺乏專業(yè)的施工隊伍，施工能力較弱，隨著眾多海上風(fēng)電項(xiàng)目的開工建設(shè)，我國海上風(fēng)電建設(shè)隊伍的施工能力將不斷提高，逐漸形成一批專業(yè)的施工團(tuán)隊。同時，根據(jù)市場的需要，未來將出現(xiàn)一大批專業(yè)的運(yùn)維團(tuán)隊，專門從事風(fēng)電機(jī)組、塔筒及基礎(chǔ)、升壓站、海纜等設(shè)備的預(yù)防性維護(hù)、故障維護(hù)和定檢維護(hù)。海上風(fēng)電的裝備標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證體系也將逐步完善。海上風(fēng)電項(xiàng)目在今后的快速發(fā)展中，相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)也將不斷完善。
