中国不是海上风电开发利用的最早起步者,却在过去近十年内实现了跨越式发展,跑出了海上风电开发建设的中国速度。
在追赶过程中,中国海上风电行业在投资规划、设计建造、装备制造、运营维护等产业链上下游,三峡集团、国家电投、华能、中广核等能源电力央企,电建、能建等建筑施工央企,中国船舶、东方电气、中国中车等装备制造央企,以国家战略规划为指引,在整体布局和各个关键环节全力布局、强力推进,不断实现相关核心技术突破,释放了行业规模化追赶的强大力量。
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面对陆上风电和光伏发电等其他新能源的竞争,我国海上风电虽后发但先至。
中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩表示,受多重因素制约, “十二五” 时期(2011年至2015年),我国海上风电发展相对缓慢, 海上风电实现装机不足100万千瓦;但是,到了“十三五”时期(2016年至2020年),则迎来了快速发展的阶段,近海海上风电进入规模化发展阶段。
2022 年被称为中国海上风电平价元年。
这一年开始,海上风电项目不再享受国家补贴。2020 年 ,财政部、国家发改委、国家能源局联合印发《关于促进非水可再生能源 发电健康发展的若干意见》,这意味着2021 年 12 月 31 日之后,海上风电的国家补贴将全面退出。这既开启了2022年为起始的海上风电平价时代,又引发了2021年海上风电的抢装潮,使中国2021年新增海上风电装机规模出现井喷式增长。相关数据显示,2021年中国海上风电新增装机容量近1700万千瓦,累计装机容量达到2639万千瓦,超越英国,跃居世界首位。
中国海上风电装机容量变化情况 资料来源:国家能源局
据中国可再生能源学会风能专业委员会(以下简称“CWEA”)发布的《2022年中国风电吊装容量统计简报》,截至2022年底,海上风电开发企业共37家,比2021年增加6家,其中累计装机容量达到100万千瓦以上的共6家,分别为三峡集团、华能集团、国电投、国能投、中广核和粤电,这6家企业海上风电累计装机容量占全部海上风电累计装机容量的70.1%。
据中国石油规划总院高级工程师杜剑强等人的研究,2022年,中国共有 10 家风电开发商启动了海上风电项目招标,中广核、三峡集团、国家能源集团、中国华能、国家电投等5家企业的招标量排名靠前。其中,中广核的风机采购量最大,达到2954兆瓦,其余4家也均超过1700兆瓦。这 5 家企业的市场占有率合计接近 80%。
自2022年中央财政退出对海上风电的财政补贴后,海上风电进入平价时代,山东、广东、浙江、上海等沿海地区接棒,出台地方财政补贴政策,继续为海上风电发展提供窗口期。但是,从更长远发展看,海上风电项目实现平价开发,依然要从整个产业链入手降本增效。
海上风电虽然较陆地风电有着诸多优势和巨大潜力,但是相关统计数据显示,目前海上风电的成本仍然远远高于陆地风电,从设备制造到建筑施工再到运维输电等多方面都拉高了其度电成本。
近年,随着我国技术创新的不断突破,海上风电价格也在逐步下降。据CWEA统计,当前中国海上风电项目的平均度电成本已经下降到每度电0.33元左右。
其中,风机大型化是整个行业技术创新和制造升级的一个主攻方向,相关成绩进展可圈可点。据GWEC《报告2022》,过去十年,到2020年,风力发电机组旋翼直径越来越长,达到163米,增长了近50%;同时,风机单机容量平均达到了8MW,增长了138%。
对于风电场建设而言,大型海上风电机组在相同条件下发电效益更高,可以有效节约用海面积、降低机位点数量,进而降低海上风电场施工成本。据中国海装介绍,以100万千瓦项目为例,安装16MW机组,机位点数量63个,安装18MW机组,机位点数量可减少约13%,降低基础造价达上亿元,经济性十分可观。
目前,中国海上风电的开发主要集中在近海区域,平均离岸距离不到20千米、平均水深不到10米,在离岸距离30千米或水深30米以上建设的风电场相对较少。近海海上风电受到航道运输、水产养殖等因素限制,而深远海范围广阔,风能资源丰富稳定优质,挺进深远海成为行业发展“呼之欲出”的趋势。
“海上风电由近海走向远海是必然的趋势,为了支撑深远海海上风电发展,必须做好数据积累,加强关键技术研发。”秦海岩表示。
在这方面,《“十四五”可再生能源发展规划》提出,优化近海海上风电布局,开展深远海海上风电规划,推动近海规模化开发和深远海示范化开发,重点建设山东半岛、长三角、闽南、粤东、北部湾五大海上风电基地集群。
在海上风电向深远海挺进的趋势下,漂浮式风电项目成为必然选择。
2022年12月,中国电建投资开发的规模巨大的商业化漂浮式海上风电项目——海南万宁漂浮式海上风电项目举行了开工仪式。据介绍,这是中国首个规模化深远海海上风电项目,也是全球规模最大的商业化漂浮式海上风电项目。
中电建新能源集团股份有限公司副董事长李岳军介绍,该项目规划总装机容量100万千瓦。一期建设规模为12台单机容量16兆瓦以上的风机,装机规模为20万千瓦,2025年底全部建成并网;二期工程装机容量80万千瓦,计划于2027年底全部投产。
2021年7月,三峡集团所属中国三峡新能源(集团)股份有限公司投资建设的漂浮式海上风电平台,搭载全球首台抗台风型漂浮式海上风电机组,组成“三峡引领号”,在广东阳江海上风电场顺利安装。
海上风电从2022年起步入平价时代,进一步推动海上风电规模化发展不止步于降低成本,如何提高效益也是增强海上风电竞争力的重要思路。与此同时,相关技术和商业模式逐渐成熟,“风光同场”“海上风电+海洋牧场”等融合发展成为海上风电开发主要趋势之一。
2022年7月,山东省印发《山东省海上光伏建设工程行动方案》,提出积极稳妥推动漂浮式海上光伏发展,重点结合海上风电规划建设,创新打造“风光同场”一体化开发模式,逐步扩大漂浮式光伏建设规模,并推动其向深远海海域发展。
与之相呼应,2022年10月,国家电投山东半岛南3号海上风电场20兆瓦深远海漂浮式光伏500千瓦实证项目成功发电。该项目位于山东省海阳市南侧海域,离岸30千米,水深30米,其发出的清洁电能汇流到逆变器后送至同场运行的半岛南3号风机平台,后续将通过海上升压站送出至电网。
2023年3月,国家能源集团所属龙源电力依托集团公司科技项目“漂浮式海上风电关键技术研发与工程示范”研发的漂浮式风渔融合平台设计,获中国船级社原则性批准(AIP)证书。
据了解,国家能源集团突破常规风电开发模式,采用“水上发电、水下养鱼”创新理念,将漂浮式风电开发与深远海渔业养殖技术融合,力争实现“平台结构、海洋空间、运营功能”多空间多层次共用。未来,该项目拟建于福建南日岛国家级海洋牧场示范区。
摘录自国资报告