蔚藍的大海上,極具科幻感的海上風電塔鱗次櫛比,它們的高度普遍達到120米,相當于40層的摩天大廈。在“雙碳”背景下,能源結構轉型及對海洋綜合開發(fā)利用的現(xiàn)實需求,推進規(guī)?;羞B片海上風電開發(fā)正成為中國東、南部沿海地區(qū)綠色低碳發(fā)展的“藍色動力”。
▲5月29日,國內(nèi)首臺深遠海浮式風電裝備“扶搖號”從廣東茂名廣港碼頭拖航前往羅斗沙海域進行示范應用 新華社記者 劉大偉/攝
根據(jù)彭博新能源財經(jīng)最新報告,2021年,全球新增海上風電裝機容量約13.4GW(吉瓦,1吉瓦等于100萬千瓦),其中約10.8GW來自中國。截至2021年12月31日,中國海上風電累計裝機26.38GW,規(guī)模超越英國,躍居世界第一。
“我國發(fā)展海上風電有著得天獨厚的綜合優(yōu)勢。”中國海洋工程咨詢協(xié)會海上風電分會會長蔡紹寬6月5日接受《法人》記者采訪時表示,“海上風電為主的近岸海上零碳能源是未來最值得研究的目標能源。”
從量變到質(zhì)變
中國海上風電成為一枝獨秀的場景,在十幾年前無法想象。“早前,不少人對中國布局海上風電信心不足,認為在該領域沒有經(jīng)驗,做起來風險太大。畢竟歐洲一些知名企業(yè)深耕幾十年,才有了一定規(guī)模的裝機容量。”中車山東風電有限公司銷售負責人李彩球回憶說。
“依靠大數(shù)據(jù)管理,海上風電項目現(xiàn)在可以實現(xiàn)無人值班,少人值守。”6月5日,能源分析師楊愛知(化名)向記者透露,早些時候,一些海上風電塔里常年需要有人值班,一住就是好幾個月,再輪流換班。
為調(diào)動行業(yè)積極性,自2014年起,中國正式出臺了海上風電標桿電價政策,有效改善了海上風電投資者的財務狀況,激發(fā)了企業(yè)技術創(chuàng)新積極性?;A支撐結構科技進步、產(chǎn)業(yè)鏈完善、風機大型化、海工裝備大型化、葉片材料升級,使整體成本明顯下降。
過去,業(yè)內(nèi)常規(guī)認為,光伏是半導體結構光電效應,效率可不斷提升,而風電以鋼結構為主,降本較慢。然而,根據(jù)海通證券報告,目前風機價格暴跌。預計海上風機價格從5000元~6000元/KW下降到2800元/KW后,還有一定的下降空間。
2021年是承上啟下的一年,中國海上風電實現(xiàn)了從量變到質(zhì)變的飛躍。
2022年起,海上風電不再納入中央財政補貼范圍;因此2019年~2021年出現(xiàn)了搶裝潮,海上風電裝機量呈現(xiàn)井噴式增長。截至2021年年底,陸上風電加海上風電的裝機量在各類電源累計裝機量中占比為13.8%,即將追平水電(16.4%)。從招標量來看,海通證券預計,中國海上風電從2021年底到2022年底的招標量接近15GW至20GW,真正的招標高峰期將從2022年下半年開始。同時,人們已將2022年稱為中國海上風電的平價元年。
按照這個態(tài)勢,李彩球預計,中國海上風電每年或?qū)⒂?GW至10GW的增量。“英國曾以一年新增1000萬千瓦的海上風電裝機容量位居世界第一。但2021年,中國已將英國甩在身后。短期之內(nèi),其他國家趕超中國難度太大。”
這只是一個起點。支撐海上風電繼續(xù)高速增長的,首先是碳中和目標下的能源政策。為落實“雙碳”任務,實現(xiàn)2025年非化石能源占一次能源消費比重提高至20%左右的目標,2021年5月,國家發(fā)改委、國家能源局印發(fā)2021年可再生能源電力消納責任權重和2022年預期目標,這是各個地方都將完成的約束性指標。
“沿海省份火電裝機比例較高,而根據(jù)國家能源政策要求,之前100度電里假如有20度來自可再生能源,那么在2025年,100度電里要有33度電來自可再生能源。”李彩球說。
因此,海上風電受到擁有先天資源優(yōu)勢的沿海各省熱捧。在江蘇、廣東、浙江、福建、海南、廣西、山東等沿海省份的“十四五”能源規(guī)劃中,海上風電成為重要內(nèi)容。不少省份將海上風電規(guī)劃容量提高,有的省份調(diào)高了不止一倍。“老玩家”江蘇將“十四五”期間海上風電的規(guī)劃容量從8GW提高到12.12GW,山東大手筆將“十四五”海上風電容量規(guī)劃為35GW。作為后起之秀,廣西海上風電規(guī)劃容量為22.5GW,僅次于山東和福建。
同時,為保障海上風電平穩(wěn)發(fā)展,廣東、上海、浙江等省市的政策已非常明確,為海上風電降本增效、實現(xiàn)平價上網(wǎng)提供過渡窗口期。
盡管海上風電裝機規(guī)模趕超陸上風電還需3到5年時間,但楊愛知認為,海上風電未來成長空間大,增速迅猛、增長斜率高,“因此,2022年,業(yè)績看陸上風電,而估值要看海上風電。”
海上風電優(yōu)勢明顯
東部沿海省份經(jīng)濟體量大,對電力需求較高。“由于缺乏水電資源,同時可用地指標少,開發(fā)陸上風電和光伏土地有限,這些省份的用電大部分依靠三北和西部地區(qū)發(fā)電之后采用特高壓傳輸?shù)綎|邊使用。”李彩球稱,特高壓送電面臨的問題是,發(fā)電側供電能力受制于調(diào)峰,且多地特高壓已是滿負荷狀態(tài)。
▲國內(nèi)首臺深遠海浮式風電裝備“扶搖號”在廣東茂名廣港碼頭進行風葉吊裝 新華社記者 劉大偉/攝
與之相對,海上風電建在沿海地區(qū)的海面上,可避免長距離輸電問題,便于電網(wǎng)消納。而陸上風電的發(fā)電側和消納地距離較遠,需要遠距離輸送,還要配備儲能設備。
楊愛知認為,與陸上風電相比,海上風電由于其日度和季度波動性不大,對于調(diào)峰(由于用電負荷不均勻,在用電高峰時,電網(wǎng)往往超負荷。此時需要投入在正常運行以外的發(fā)電機組以滿足需求,這些發(fā)電機組稱調(diào)峰機組)需求較弱。同時,海上風電體量較大,不受地形、城市規(guī)劃的影響,有更多資源量。“海上風電年運行小時數(shù)最高可以達到4000小時左右,相比陸上風電年發(fā)電量多出20%至40%。哪怕在一些風量較低的地區(qū),海上風電運行時間也可以達到3000小時左右。”
更長遠來看,蔡紹寬認為,中國擁有超過1.8萬公里的海岸線,海上風能資源豐富,可用海域面積達300萬平方公里,海上風能資源豐富,且集中在中東部及南部等能源負荷中心區(qū),預計可開發(fā)資源超過5億千瓦。
他還表示,當今世界,可再生零碳能源必將成為全社會能源供應主角。“但在可再生零碳能源中,水能已開發(fā)100多年,即將開發(fā)殆盡;溫差能從當前科技水平展望,難以實現(xiàn)規(guī)模化、市場化開發(fā);地熱能受應用場景限制,直接熱利用規(guī)模狹??;陸上光伏正在市場化、規(guī)?;_發(fā),海上光伏開發(fā)前景規(guī)模巨大,但僅處于嘗試性科研初步開發(fā)階段;陸上風能已經(jīng)實現(xiàn)市場化、規(guī)?;_發(fā),近淺海風電能已進入市場化開發(fā)和規(guī)?;_發(fā)可期階段,必將獲得大力發(fā)展。”
目前,世界局勢動蕩,歐洲面臨著嚴峻的能源挑戰(zhàn)。發(fā)展海上風電不僅有助于能源低碳轉型,還將加強能源供應安全。近年來,歐洲、亞洲、北美洲等地區(qū)主要國家均已出臺海上風電發(fā)展規(guī)劃及相關政策。英國、德國、法國、荷蘭等歐洲國家延續(xù)歷史風電利好政策,均部署到2030年的數(shù)十GW量級裝機規(guī)劃,一些世界老牌石油企業(yè)也早已布局,如荷蘭的殼牌和英國的BP;美國提高了對海上風電部署的戰(zhàn)略關注度,計劃2030年實現(xiàn)累計裝機30GW的目標;在亞洲,韓國、日本、越南也加快布局,到2030年裝機規(guī)劃合計超25GW。
降本增效面臨挑戰(zhàn)
國際海上風電較多在公海領域開發(fā),但中國主要在沿海地區(qū)開發(fā)。
如今,中國近海資源開發(fā)相對完善,后續(xù)在遠海地區(qū)可能由國家統(tǒng)一管理。碳中和背景下,預計海面資源會逐步開放,海上風電開發(fā)市場空間將進一步拓寬。
隨著項目成本管控及運維能力的提升,不少海上風電企業(yè)也在謀劃向風能資源更為豐富的深海、遠海方向發(fā)展,研發(fā)方向聚焦漂浮式海上風電技術。
▲工程人員進行“扶搖號”吊裝作業(yè) 新華社記者 劉大偉/攝
三峽能源(三峽集團新能源業(yè)務實施主體)是較早進軍海上風電的能源央企,2006年開始布局海上風電發(fā)展,截至2021年底,其海上風電累計裝機占全國海上風電裝機總容量的17.34%,率先并網(wǎng)了中國第一臺試驗示范漂浮式海上風電機組(三峽引領號)。如今,三峽能源正對漂浮式海上風電進行進一步探索。
漂浮在海面上,隨風浪移動,聽起來不可思議,實際上是將風電機組安置在水下的漂浮平臺上,通過幾根錨索固定在海底的海床上。通常情況下,漂浮平臺位于水深30米至60米以上海域處。但目前,漂浮式風電成本是固定樁基式的兩三倍,施工難度較大,成本較高。
風電項目建設好比造房子,產(chǎn)業(yè)鏈與地產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈類似。目前,中國海上風電已形成了完整的具有領先技術經(jīng)濟水平和全球競爭力的風電產(chǎn)業(yè)鏈。“最有技術含量的是主軸、軸承,之前大部分依賴進口,但現(xiàn)在基本實現(xiàn)了國產(chǎn)化。”李彩球表示,“中外零部件價格差距很大,從客戶角度來講,滿足性能的前提下,最便宜的就是最好的。”
未來,海上風電仍面臨降本增效的挑戰(zhàn)。“風機大型化、葉片輕量化、規(guī)?;_發(fā)等方式可實現(xiàn)降本增效。”楊愛知表示,隨著海上風電技術升級創(chuàng)新的持續(xù)推行、運行時間的有效延長,將進一步降低海上風電建設成本,為平價上網(wǎng)提供路徑支撐。
“海上風電在海上施工,各地海床地質(zhì)結構不一樣,開發(fā)起來成本相對較高,建設周期也長。”李彩球表示,大海每天面臨潮汐,南方海域每年有臺風,導致海上風電項目建設施工有窗口期。
2021年,海裝船成本較高,成為海上風電降本的阻礙。但2022年,海裝船不再是瓶頸,安裝費用預計下降。根據(jù)海通證券的報告,預計2022年將新增5至6艘1000噸級安裝船,安裝費用或?qū)哪壳暗?元/W左右降到1元/W以內(nèi)。
一方面,碳交易機制逐步落地,為海上風電帶來新的收益點,風電項目未來可通過出售碳減排量來獲取應有的環(huán)保經(jīng)濟收益;另一方面,海上風電與海洋牧場融合發(fā)展,將實現(xiàn)清潔能源與安全水產(chǎn)品的同步高效產(chǎn)出,可提升風電場開發(fā)商整體收益。
原標題:借東風,中國海上風電按下“快進鍵”