本刊記者 臧敬
蓄勢待發的海上風電
本刊記者 臧敬

海上風電機組
6月初,在上海閉幕的“2012上海國際海上風電及風電產業鏈大會”發出呼吁:從改善能源結構、保障能源安全和應對氣候變化出發,中國需要大力發展風電。在陸上風電發展放緩之際,更加接近用電負荷的海上風電再度成為業內矚目焦點。與中國陸上風電場多處在偏遠地方不同,中國東部沿海的近海風電場距離電力負荷中心很近,風電開發后的電網并網和輸送相對方便,對于緩解中國東部能源緊張具有重要意義。這些動輒三四十層高的巨型風車,曾經主要矗立在大西北與華北地區廣袤的野外,而在中國萬里海岸線上,也有越來越多的風車蓄勢待發。
國家發改委能源研究所副所長李俊峰表示,相比陸上風電,海上風電靠近傳統電力負荷中心,便于電網消納,免去了長距離輸電的煩惱,因此受到各國的廣泛支持。
中國近海海域風電“先天良好”,大陸海岸線長18000公里,可利用的海域面積300多萬平方公里,海上風能資源豐富。經初步評價,預計整個海上風力資源達到7.5億千瓦。中國近海風電容量也將超過整個歐洲的容量,而歐洲是目前世界上海上風電發展最早和最發達的地方。中國風電發展已經進入關鍵時期,需要從環境、政策、體制機制等方面,協調理順關系,解決實際問題,實現突破。根據中國風能協會最新統計,截至2011年年底,中國累計安裝風電機組近4.59萬臺,裝機容量約6236萬千瓦,居世界第一位。
據了解,與陸上風電相比,海上及潮間帶風電機組所處環境與陸地條件截然不同,海上風電技術遠比陸地風電復雜,在設計和制造海上風電機組過程中,必須考慮海上風資源特性、海流、波浪、潮汐、海床條件、沖刷等因素的聯合作用,可以說海上風電技術代表了當前風電技術的最高水平。
受到技術的限制,全球海上風電的并網項目長期以來主要集中在歐洲。隨著兆瓦級風機機組自主研發技術的突破,中國的風電項目也開始走向海洋。
與目前大量建設風電項目的中西部地區相比,中國東部沿海城市經濟發達、用電量大、煤炭資源少。與此同時,東部沿海特別是江蘇、上海地區,海岸線長、水不深、適合風電發展的面積比較大,且東部地區電網建設基礎好,并網消納能力強,尤其適合發展海上風電。
2010年6月,中國建成上海東海大橋10萬千瓦海上示范風電場,安裝了34臺3兆瓦機組。這是在歐洲之外唯一建成投產的海上風電場。此項工程榮獲中國電力行業工程質量最高榮譽獎——2012年度“中國電力優質工程獎”。
目前,中國已建成投運的海上風電項目包括上海東海大橋海上風電102兆瓦項目和國電龍源江蘇如東海上(潮間帶)風電場。
近日,中國國家能源局又對《河北省海上風電場工程規劃》做出批復,同意河北省海上風電場按照總裝機容量560萬千瓦進行規劃建設,其中唐山區域430萬千瓦,滄州區域130萬千瓦。
不過,與風電業界的踴躍參與、國家能源局如火如荼的規劃相比,海上風電現狀所遭尷尬境遇,不由讓人們必須適時作出冷靜思考。據此前媒體報道,自2010年10月公布首輪海上風電特許權中標結果之后,將近兩年過去了,首批的4個項目均未開工,至今仍然是茫茫海水一片。
“首輪海上風電招標項目,從法律意義上看是存在的。但從實際上看,已經名存實亡了。”5月30日,國家發改委能源研究所副所長李俊峰在2012上海國際海上風電及風電產業鏈大會上如是說。
李俊峰稱,由于國家海洋局和國家能源局等主管部門沒有做好規劃的協調工作,招標后發現,原有“風電場的位置已經發生了變化,往外延伸了,水深也變了。原來投的價格是否有效也很難說”。
中國可再生能源學會風能專委會副理事長施鵬飛表示,所有和海洋使用有關的單位都要協調好,把功能區劃分開。海洋局的基本思路是希望供電廠遠離海岸。但這樣對風電來講,水深了,成本風險便會提高,所以就存在反反復復的一個協商過程。
開發商與設備廠商抱團探索海上風電開發新思路和盈利模式,紛紛盯緊海上風電這塊大蛋糕,一心想做大做強,然而,各種利益交織在一起,設備制造和項目開發又存在一定難度。
首先,中標后準備啟動的項目又應海洋部門的要求,向深海推進,由于涉及海事局、海洋局、軍事、海底電纜、漁民等問題,手續繁雜,全面啟動缺乏基礎,缺乏國家相關主管部門的協調配合,以及法律法規的支撐。
其次,低中標電價是困惑開發商的一個巨大問題。當初,各開發商為爭取海上風電特許開發權,使得中標價格較低,四個項目中標上網電價平均分別為0.7779元/千瓦時、0.7070元/千瓦時 、0.6881元/千瓦時 和0.6882元/千瓦時,已接近于陸上風電,但海上風電投資成本實際上是陸上風電近2倍。

東海大橋示范風電場
同時,近海風場在技術上也面臨著不可回避的問題。這里的絕大多數風機均從歐洲引進技術,習慣了溫暖和煦的大西洋西風,而太平洋上的難以估測的臺風,對于這些引進的風機來說,將是“生命不可承受之重”。海上工況與陸上完全不同,這對任何投資方都是一個全新挑戰,必須要對海洋的情況有深入的了解,如海浪情況、潮汐情況、洋流情況、海洋地質等。即使風機核心件能保證20年安全使用,但是一些常用件也很可能出現故障,而往返海上對那些高達上百米的風機進行維修,成本又是一筆龐大的支出。
相對于陸上風電而言,海上風電具有三大優勢:一是海上風速較大,也更為穩定,年利用小時長,使機組發電量穩定、單機能量產出較大、使用壽命更長;而是海上風電場多建造在東南部沿海地區的潮間帶、沿岸灘涂及近海海域,成本低,空間廣闊,有著允許風機機組更為大型化的優勢;三是減少電力運輸成本,海上風電場接近人口稠密、對用電量需求巨大的大中型城市。發展海上風電將有效實現這部分電力的短距離消費,并在一定程度上減輕中國在陸上風電行業中一向存在的西部地區產能過剩,而剩余電力難以順利向東部地區傳輸的問題。
盡管海上風電的開發受到多方面的阻力和制約,但是,國家對這一擁有廣闊市場前景的未來新能源仍給予高度重視,列為戰略性新興能源,重點開發。
2011年7月,國家能源局和國家海洋局聯合制定了《海上風電開發建設管理暫行辦法實施細則》,進一步規范了海上風電發展。
近期,科技部發布的《風力發電科技發展“十二五”專項規劃》明確表示,“十二五”期間,中國將繼續大規模開發海上風電。為此,“十二五”期間,中國在建設6個陸上千萬千瓦級風電基地的同時,還將建設2個千萬千瓦級海上及沿海風電基地。
來自全球風能理事會的數據,截至2011年,全球新裝機海上風電場主要集中在中國與歐洲,全球海上風電總裝量達到3980兆瓦,其中,中國海上風電總裝機為209 .9兆瓦。2011年全球海上風電新增裝機470兆瓦,其中中國新增107 .9兆瓦,占比達22.96%。
十二五”期間,中國潮間帶和近海風電將進入加速發展、規模化開發階段。根據“十二五”可再生能源規劃,2015年,中國將建成海上風電500萬千瓦,形成海上風電的成套技術并建立完整產業鏈。2012年后,中國海上風電將進入規模化發展階段,達到世界先進技術水平。2020年中國海上風電將達到3000萬千瓦。
沿海各省市對開發海上風電表現出很高的積極性。中國沿海由北至南列入規劃的海上風電項目總計約有24個,總裝機容量超過2500萬千瓦。
業界人士指出,海上風電發展要依靠四大因素:可靠的技術、完善的供應鏈、先進的物流技術以及有經驗的運營和維護。因此海上風電需要各方利益相關者的協力參與。只有合適的伙伴方、最好的技術以及跨行業經驗,才能使高標準的海上風電項目得以實現。