蔡紹寬:平價上網助力海上風電行業發展

　　由以上論證，可以得到四條結論:

　　1)比較基準負荷區域:上海為代表的華東沿海地區、以廣東為代表的華南沿海地區。

　　2)可以參與比較的電源類型:清潔能源電源。

　　3)比較電價標準方法:上網電價加過網費之和。

　　4)海上風電平價上網的電價標準:初期0.55元/kWh，后期0.5元/kWh。

　　實現平價上網的進程即時間表研判

　　社會要求

　　盡管中國已經從高速發展進入中高速發展階段，由于經濟基數很大，所以電力需求增速仍然強勁。而西部大水電以烏東德、白鶴灘兩個千萬千瓦級水電站為代表的40GW以上水電站將于2023年前后投產發電，這批水電站平均上網電價已經超過0.40元/kWh，平均過網費超過0.15元/kWh。這種情況的出現，使東南部沿海地區面臨艱難選擇:由于煤電零增長、核電微增長、海上風電補貼高難以大規模開發、西北部的光伏和風電落地電價更高且波動性高，經濟增長將會受電力瓶頸制約，回到二十年前經歷過的那種境況!海上風電能不能做出應有的貢獻就自然成為了社會的首選期待。

　　行業間競爭要求

　　從電力行業角度來說，誰占有中國東南部地區的市場，誰就擁有了無限發展的空間!中國海上風電能不能有光明的前景，取決于能不能在2023前后把上網電價降到初期0.55元/kWh，2025年降到0.5元/kWh。

　　本行業生存與發展要求

　　中國海上風電歷經了11年的發展之路，已經形成了非常巨大的產能，巨大的產能只能靠巨大的市場才能支撐，而市場本質特征是“只有實現平價化才能實現規模化”，如果中國海上風電不能在2023年至2025年實現平價化，圍繞海上風電開發的產業公司就必然面臨虧損甚至巨額虧損直至破產的前景，必須全產業鏈降成本，在市場競爭的困境中“殺開一條血路”，迎來生存與發展的美好前途。

　　行業科學技術進步的可實現性能力

　　2014年國家發改委確定的標桿電價，是建立在投資水平為1.6~2.0萬元/kW背景之下的。經過這幾年國內國外業者的不懈艱苦努力奮斗，產業鏈各環節的科學技術水平得到了突破性的進展，單位千瓦投資特別是單位電度投資已有不少的降低，還具有更大幅度降低的中期前景，2023-2025年的目標，經過努力是可以實現的。

　　設想一下今后七年平價化進程:2019年政府指導價0.80元/kWh，競價配置競爭實際達到0.75元/kWh;2020年政府指導價0.75元/kWh，競價配置競爭實際達到0.70元/kWh;2023年，大部分增量風電場上網電價達到0.55元/kWh;2025年，大部分增量風電場上網電價達到0.50元/kWh，至此，“微利經營、競價血拼”的時期到達尾聲，此后的“科技進步、降本增效”成為未來盈利的主要競爭力，而不再是彌補補貼的主要來源，海上風電迎來良性發展的美好前景。任務艱巨、使命光榮、持續攻堅、定能實現!

　　說到這里，一定有人要問:福建和廣東東部沿海海床條件和颶風條件都較差，能一概而論嗎?還有人問:中國除了福建和廣東東部沿海風資源的利用小時能到4000h左右外，其他地區近海海域風電資源的利用小時都差不少，能一概而論嗎?

　　我們應該感謝自然界是公平的，我國福建和廣東東部沿海風能資源好，利用小時高，但海床條件差、颶風條件惡劣，因而單位千瓦投資較高;其他海域風能資源較差，利用小時較低，但其海床條件好、颶風很少很小，因而單位千瓦投資較低。因此，我國大部分近海海域的海上風電在2023年實現平價上網，真的是可以“一概而論”的!

　　海上風電降成本的途徑

　　通過全產業鏈分析，海上風電大體可以分為十一個方面降低投資成本:(1)大功率單機;(2)新材料新結構葉片;(3)法蘭與塔筒結構優化;(4)新型基礎研發;(5)大型新型海工裝備;(6)低成本海纜;(7)交直流送出工程技術;(8)風、光、漁、游綜合利用;(9)一體化設計;(10)專業化信息化運維;(11)電網配售電降本增效。

　　1)大功率單機的研發與應用。經過十多年的努力，海上風電單機機組容量已經進入大功率單機6MW~10MW甚至12MW時代。大功率單機從6MW到10MW進軍，解決了投資成本降低的哪些問題呢?第一是單位千瓦的海域占用費用大大降低，單位海域面積的裝機功率不一樣了，大大增加了，就不需要占用那么多海域;第二是單位千瓦的基礎分攤投資下降了;第三是單位千瓦海上施工成本較低了;第四是箱變、控制設備及其安裝調試的單位千瓦投資較低了。綜合起來，大功率單機使風電場本身投入產出比提高了。是這樣大功率單機的貢獻率是不可低估的。

　　2)新材料新結構葉片。隨著大型機組的使用，新材料和葉片新結構也是成本構成的重要部分，在降低海上風電投資成本也具有不可忽視的重要作用。

　　3)新型法蘭與塔筒結構優化。法蘭與塔筒結構優化，即從塔筒和鋼結構提高投入產出比。從塔筒和法蘭的鋼結構總成來看，我們的重點已經不在塔筒，而是在法蘭。例如，三峽新能源有個金海科技，他們的反向平衡法蘭技術，使造價沒有變化的情況下，很好的改善了塔筒受力條件，提高了可靠度，從原來的剛性連接，變成了相對彈性的連接，但是本身從可靠度提高，也相當于降低了造價。

　　4)新型基礎研發。現在單樁、三樁、…、多樁高樁承臺，再在上面裝法蘭，再裝塔筒，再裝風機、葉片等，其中基礎部分占了很大比例投資。福建率先搞嵌巖樁，福建的海床特點是海溝、礁石比較多。海床條件包括海床地形和海床地質，這兩個東西決定了不同形式基礎的適應性。三峽集團組織相關科研設計單位開展了十年的科技攻關，研究了一個具有巨大突破性的新型技術，即海上風電復合筒形基礎一步式安裝技術科研項目，在陸地預制基礎，然后裝上塔筒，吊裝風機，接入系統試運行后解列，完成后裝船，運到現場進行沉放安裝施工，響水電站的兩個塔已經運行一年多了，據兩年多來不間斷連續觀測的數據來看，比單樁的各方面指標都好。從2018年以來，在江蘇大豐另一個300MW風電場基礎招標，其中有11臺3.3MW、2臺6.45MW風機選用了該技術做中試，其中6.45MW風機復合筒型基礎投標價格比單樁基礎價格降低了30%。我詳細查閱了道達風能公司投標組價計算書，獲得了盡管投標報價已經低了30%仍然還有10%左右的合理利潤。這個基礎的基礎筒直徑大概是36m直徑。江蘇響水項目單機為3MW和4MW，基礎筒是30m直徑，塔筒直接放下去，海床相對平整，下面是軟基，只需要簡單進行掃海即可實施。我國大部分海域都適用這種技術。實踐已經證明，各種基礎形式的技術進步一定能使未來風電造價大幅下降。

　　5)大型新型海工裝備。新型化、大型化、專業化的海工裝備極具降造價潛力。現在很多公司在做海上風電施工專用船，固泊在海上很穩定，大大加長了施工時間窗口期，降低了施工成本，提高了工程施工安全度，解決這個問題的條件是，我們大規模投資開發，規模化使得他們能夠承受成本。我們經常講，海上施工的窗口期，一年到底多少天，可能是100~180天，120~150天的多一些，超過180天年份就很少了。如果采用新技術，施工窗口期大大增加，建設進度能夠加快，這方面的技術進步也能使我們的造價能夠有較大的下降空間。

　　6)低成本海纜。關于高電壓大功率輸電的三相同心無接頭海纜，以前我們的供應商是獨家壟斷，沒有競爭，非常昂貴。現在有好幾家都在做，中天科技、寧波東方、江蘇亨通、山東魯纜等等。隨著技術的進步與成熟，生存競爭的加劇，價格明顯下降。所以這一塊大家別小看，投資也很高，尤其我們再往深海走，現在的輸電技術，我們的瓶頸大概40km左右，再往深海超過50km以上，技術上就有很多困難和問題。220kV50km無接頭海纜正在攻關，500kV40km無接頭也在攻關，一條海纜從7千噸左右向1萬噸進軍，難度空前;還有海纜敷設施工技術，也是挑戰世界之最。電纜本身的制造技術攻克的同時必須降造，所以技術進步，不僅僅是攻克技術難關，還有一個很大的任務就是降造價的任務。

　　7)交直流送出工程技術。當前，業界正在攻克50km三相同心無接頭海上電纜制造技術，但是50km以上怎么辦?尤其江蘇，黃海大量是淤積形成的海床，淺海海域很長，江蘇大豐我們最遠的風電場超過離岸90km了，很大部分風電場區塊超過離岸80km，怎么辦?柔性直流可能是解決這個難題的出路，但柔性直流又帶來一個新的問題，大規模海上風電匯流的時候，海上變電站、換流站的面積和體積就比較大，導致其造價的提高，那么怎么降低這個造價?以上這些問題，就是我們今天在接入系統方面帶來的代價。

　　接入系統還有個代價，就是海岸變電站接入資源的代價。什么是海岸接入資源呢，比如海岸邊上一個變電站用來接入風電場，一般我們都是200MW、300MW接入一個點，這個變電站能夠匹配輸送容量的接入間隔就是接入資源。如果這一片風電場是3GW，5GW，岸邊接入資源即變電站能夠匹配相應容量的間隔就沒有了，接入系統間隔也是有限的。我們對這樣的問題，可能利用柔性直流技術，使用較低電壓交流短距離在海上匯集升壓換流站，經柔性直流再往陸地輸送的技術要求呼之欲出。而且本身經濟指標也會好得多，所以現在我們沿海各個省的電力設計院，都有跟能源局做工作的責任，在能源局做宏觀規劃的時候，就要考慮若干家海上風電開發商，統一通過一個換流站，然后柔性直流送往陸地，目前有的電網公司也在做此項工作。

　　8)風、光、漁、游綜合利用。海上風電在實現風力發電功能目標時，同時也形成了其他產業的海上固泊條件，從當前的認識水平，人們研究發現了“風、光、漁、游”四個方面的相關利用前景。風電基礎的綜合利用，既能解決“光、漁、游”的海上固泊難題，又能分攤一部分基礎成本，形成多種產業低價實用的廣闊應用前景。

　　9)一體化設計。當前海上風電產業鏈的各個產業環節的技術設計都是各自為陣獨立設計，導致各產業的技術標準、安全可靠系數不能全面系統科學確定，這也是海上風電投資成本偏高的重要原因。探索全產業鏈化一體化設計，必將為海上風電降低成本作出較大貢獻。

　　10)專業化信息化運維。海上風電運維具有信息獲取成本、運維成本兩高的特點，各個風電場都獨立組建運維專業團隊和裝備，進一步提高了海上風電上網電價，因此，統籌兼顧組建少量的專業化信息化運維團隊，負責所有海上風電的運維，是降低上網電價的有效管理方式。

　　11)電網配售電降本增效。海上風電的最佳社會利用，不能僅僅是海上風電投資開發產業鏈相關企業的社會責任，也應該是輸變配相關企業的社會責任，國家和地方政府行政主管部門，也應該對處于壟斷地位的輸變配電企業下達該環節的降成本指標。

　　以上十一個方面就形成了下一步海上風電上網電價能進一步較大幅度下降達到平價上網目標的主攻方向。