據國際可再生能源署(IRENA)發布的《2019年可再生能源電力統計》顯示,2018年,全球可再生能源總發電量首次達到2351吉瓦,占電力總裝機量的三分之一,其中,風力發電持續擴張,發電量已達564吉瓦,成為可再生能源發電領域里的一匹黑馬。
作為風電家族中的一員,海上風電雖然起步較晚,但是憑借海風資源的穩定性和大發電功率的特點,近年來日益引發關注,并在世界各地迅猛發展。尤其在我國,海上風電技術節節攀升國際水準的背景之下,其已具備作為核心電源之一角逐未來全球低碳經濟發展的必要條件。
海上風電潛力巨大
陸上風電目前已經實現技術成熟穩步發展的階段,在不棄風的情況下可實現平價上網。放眼全球,海上風電受限于高技術水平和高成本投資,起步雖晚于陸上風電,但憑借穩定性和發電功率大的良好特性,正逐步受到青睞。
海上風電雖與陸上風電一脈相承,但對技術和產業卻有著更高的要求。
據相關專家介紹,海上風電具有風電項目與海洋工程相結合的特點,不僅需要夯實風電技術,更要求掌握先進的海洋工程技術。其次,鑒于臺風、海上防腐等問題的客觀存在,海上風電項目對風電機組提出更高的可靠性要求。再者,海上風電的發展還依賴于專用船舶的設計與研發、高壓海纜等設備的鋪設與安裝。由于海上風電遠離陸地,其后期的維護也更加困難。總之,海上風電是一個比陸上風電復雜且涉及的產業鏈更多的行業。
相對陸上風電,海上風電成本也要更高。由于海上風電的海洋工程屬性,不論在項目前期,建設期還是運營期,海上風電的復雜程度和費用支出都超過陸上風電項目。據有關數據表明,海上風電裝備與安裝工程約占總成本的19%-20%,同比陸上風電的此項支出僅為2%-3%,風電場運行維護工作量約為同等規模陸上風電場的2-4倍。
但是,海上風電利用小時數高于陸上風電,發電量優勢顯著。陸上風電年均利用小時數為2200左右,海上風電根據資源條件不同,利用小時數一般也不同,但是平均利用小時數可以達到3000小時以上。而且,海上風場基本都建設在沿海100-200公里以內,距離負荷中心較近,減少電力傳輸損失,并且常年有風,所以很適合電負荷中心的需求。
據專家介紹,隨著技術進步,單機規模持續擴大,更強更穩的風力以及更高的利用小時數,海上風電的發電優勢將更加顯著,加之投資成本逐漸降低,海上風電發展前景將變得十分廣闊。
從裝機情況來看,2016年全球海上新增裝機容量雖有小幅下降,但2017年全球海上風電吊裝容量恢復積極良好的發展勢頭,全年新增裝機達到了4.3GW,實現創紀錄突破,截至2017年底,全球海上風電累計裝機量18.81GW。其中,中國海上風電新增裝機達到1.16GW,累計裝機達到了2.79GW。
海上風電的國際格局
歐洲是當前全球最大的海上風電行業市場,也是行業發展的領頭羊。開發的主力國家有英國、德國、丹麥、荷蘭、比利時等。其中英國是全球海上風電的第一大國,擁有海上風電項目31個,并網電機組臺數1753臺,累計并網容量達6835MW。德國自2012年以后也逐漸成為世界上重要的風電工程市場,其政府組織也明確提出必須在國內開展新能源轉型工作,加大力度發展海上風電行業。截至2017年,德國擁有海上風電項目23個,并網電機組臺數1169臺,累計并網容量5355MW。
中國海上風電技術在國際競爭中雖強于美國、日本、韓國,但相比于歐洲領先的技術水平仍處于劣勢。
目前,在歐洲的投標機組已經從6MW為主向7-8MW過渡,預計到2020年,試驗機型將達到12-14MW的水平。相較于歐洲,目前我國仍停留在4MW為主的時代,5-7MW的裝機正快速增長,到2020年,中國海上新增裝機或將進入8-9MW為主的階段。預計2025年,中國海上風電市場也將迎來10MW時代,但總體來說與歐洲存在約3年迭代期的差距。
中國海上風電相較于歐洲雖然起步較晚,但中國加速趕超,海上風電專利申請量已經與歐洲較為接近,兩者專利申請量分別占全球的29.5%和37.8%,我國已成為世界海上風電技術的原創大國。
中國海上風電起航
相關數據顯示,中國5米到25米水深線以內近海區域、海平面以上50米高度可裝機容量約2億千瓦,5米到50米水深、海平面以上70米高度可裝機容量約5億千瓦。
如果按照一個家庭年用電量2000度估計,那么這份供電量將可支撐近3500萬戶家庭一年的用電需求,足夠支撐山東全省居民全年用電需求量。
中國海上風電的啟航,得益于歐洲海上風電發展的成功經驗,自2007年起中國海上風電蓬勃開展,其發展歷程大體可以分為四個階段。
《中國風電行業發展報告》顯示,2007-2009年是我國海上風電項目試水階段。2010-2013年是我國海上風電項目示范階段。2014-2015年是我國規模化海上風電場建設階段。2016年至今是海上風電的快速發展階段。
2010年初,中國首輪海上風電特許招標權由國家能源局發起,這標志著我國首輪海上風電特許權招標開始啟動。但此次海上風電特許權項目招標的最低投標價格,幾乎與陸上風電最高上網標桿價0.61元/千瓦時持平。
2014年6月5日,為促進海上風電產業健康發展,鼓勵優先開發優質資源,國家發改委發布《關于海上風電上網電價衡策的通知》,首次規定海上風電標桿電價。
2016年12月26日,國家發改委發布《關于調整光伏發電陸上風電標桿上網電價的通知》,確定近海風電項目標桿上網電價為每0.85元/KWh,潮間帶風電項目標桿上網電價為0.75元/KWh,且明確規定海上風電上網標價不變。
國家對海上風電標桿電價的有力支持,極大推動能源供給革命。對按期實現平價上網,緩解補貼資金缺口,合理引導新能源向負荷集中地區投資產生十分深遠作用。
統計數據顯示,2017年我國新增海上風電項目14個,核準容量為4070MW。較2016年同期增長97%,裝機容量排名世界第三位,占比14.8%,僅次于英國與德國,中國一躍成為成為全球海上風電第三大市場。而在2018年度,根據CWEA統計,我國新增核準海上風電項目45個,核準容量達17837MW,分布在遼寧、天津、山東、江蘇、上海、浙江、福建和廣東等沿海省市,其中以福建和廣東核準容量最大。
中國《風電發展“十三五”規劃》明確指出,將重點推動江蘇、浙江、福建、廣東四省的海上風電建設,到2020年四省海上風電開工建設規模均達到百萬千瓦以上,全國海上風電開工建設規模達到1000萬千瓦,力爭累計并網容量達到500萬千瓦以上。
各地方政府積極響應能源局號召,整合地區資源,紛紛制定了本省的海上風電發展計劃以及相應的扶持方案。據統計,目前出臺省內規劃方案的已有江蘇、浙江、福建、廣東、海南、山東、上海、河北、遼寧等9省市,預計至2030年海上風電并網容量累計達96.12GW。
海上風電資源稟賦優越,在用電增長速度較快、火電裝機量進一步走弱、用電缺口將進一步擴大的大背景下,伴隨著技術持續創新,海上風電在未來有望成為常規使用能源的有效補充,會在我國低碳環保可持續發展之路上發揮出舉足輕重的作用。
轉自:中國產經新聞報
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