林志遠
(廣東省電網公司,廣東 廣州 510600)
2012年,中國(除臺灣地區外)累計裝機容量75324.2MW[1]。陸上風電產業發展已經商業化,海上風電則需要再走一段路程。目前,海上風電最大的問題是項目投資成本(即所說的每千瓦造價)高,需依賴政府的高電價政策,否則運作困難。
首先,風力發電的年發電量取決于風場風能資源,上網電價確定后年收入基本明確;其次,風力發電成本中,大部分是投資成本,投資成本關系到項目成敗。
風電項目的兩項標志性指標分別是千瓦容量投資和每千瓦時電量投資。
(1)千瓦容量投資:指發電工程投資費用與發電廠容量之比,單位為¥/kW。
(2)千瓦時電量投資:指發電工程投資費用與發電項目年發電量之比,單位為¥/kWh。
海上風電項目的千瓦容量投資比陸上風電項目高,但是,不能高出一定比例。
海上風力比陸上強,風電發電量比陸上高,千瓦時電量投資同比有所提高。
海上風電20世記90年代最早在北歐興起,其經歷啟動、試驗、示范,到規模開發,并進入市場化發展階段。2001年-2012年歐洲規模化開發的海上風電項目如表1所示。
與此同期,歐洲大型陸上風電場,單位千瓦投資大體在1000€/kW左右。表1中的海上風電場單位千瓦投資基本控制在陸上的2倍以下。英國Robin Rigg風電場建在河口,難度較大,原計劃2008年投產,后推遲到2010年,其經濟指標也較差。

表1 2001-2012歐洲海上風電規模化開發項目
歐洲海上項目前期工作扎實,風能資源豐富,年利用小時高,有的甚至達到4000h,表1中的千瓦時電量投資普遍維持在0.5€/kWh左右。
中國海上風電起步晚,但發展勢頭比較猛,主要取得的成績如表2所示。
從表格可以看出,相比之下,中國海上風電發展的各個指標比歐洲差,尤其是千瓦時電量投資的差距大。[4-10]
從2003年起,中國開始陸續推動陸上風電特許權項目招標。

表2 中國海上風電發展項目情況
2009年7月20日,國家發改委頒布相關政策,全國風力發電標桿上網電價從2009年8月1日起實行。2009年8月1日之前核準的風電項目,上網電價仍按原有規定執行。[11]
2010年9月,中國舉行了首批海上風電特許權招標,一共有4個海上風電項目推出,如表5所示。不過,由于前期規劃、選址更改和其他一些原因,首批海上風電特許權項目遲遲未動工。[12]

表3 第一至第五批陸上風電特許權項目中標電價(含稅)一覽表

表4 全國風力發電標桿上網電價

表5 中國首批海上風電特許權招標項目

表6 各省市地居民用電電價表(階梯電價第一檔)
2012年6月,國家發改委頒布了居民階梯電價實施方案,并于當年7月1日起在全國范圍內全面施行。[13]
上海東海大橋風電場項目是中國首個真正意義上的海上風電項目,該項目上網電價是0.978¥/kWh。
江蘇如東(150MW)潮間帶風電場示范工程的上網電價為0.778 kWh。
從整個電力市場框架來看,海上風電發展的成本還太高,靠上網高電價來維持,需要解決好誰買單的問題。
當年為促使風電商業化,陸上特許權項目招標為上網電價的確定奠定了較好的指標基礎。2003年第一批招標,廣東惠來石碑山特許權項目,中標電價0.5013¥/kWh。其投資成本指標分別為7007¥/kW和4.084¥/kWh,靠優化設備選型、優化設計、優化施工等,投產后運作證明項目成功。
海上風電發展難于陸上,且難在海上。諸如海上基礎、運輸安裝和海纜等問題都很復雜。海上風電項目的費用客觀上要比陸上項目高,但高出多少合理、市場可接受度等問題還需要考量。從上文對中外海上風電發展對比來看,中國海上項目還有大的改善空間。
就技術方案而論,國內從業者也做了許多有益的探討。譬如風電機組基礎,在潮間帶項目中比較了混凝土、鋼構架和單管樁三種基礎。至于風電機組安裝,江蘇1臺近海(水深4m)試驗機組,采用了“半潛駁坐底”吊裝,把陸上吊裝模式搬到近海的嘗試。基于以上嘗試,《中國能源報》(2012年01月02日)刊登 “海上風電產業從貴族變身平民”一文(副標題:每千瓦造價控制在1.6萬元之內,隨著自升式吊裝船、液壓錘的投入,成本將進一步下降)。
此外,必須把海上項目作為復雜系統工程,從規劃選址、前期工作、技術方案等方面不斷挖掘降低投資成本、提高效益的積極因素,避免情況不明匆促落點,前期準備不足,技術方案過于費錢等問題。
總之,中國海上風電發展尚處于起步階段,需要借鑒別人的經驗,并總結自己。
“技術可行、經濟不合理,找政策支持”這種模式的計劃經濟路子越來越難。要規模發展中國的海上風力發電項目,就必須從工程全過程管理,重視投資成本,把標志性指標降到合理水平,這是進入市場化的必由之路。
[1] 中國風能協會. 2012年中國風電裝機統計報告[J].風能,2013(03):37-42.
[2] Offshore Wind Power Experiences, Potential and Key Issues for Deployment -Joergen K.Lemming, Poul Erik Morthorst, Niels-Erik Clausen- Ris? National Laboratory Technical University of Denmark -Final December 2007.
[3] EWEA. The Economics of Wind Energy[R]March 2009.
[4] 中國石油新聞中心.中海油國內首座海上風力發電站投入運營[EB/OL].(2007-11-30)(2013-12-03). http://news.cnpc.com.cn/syst
[5] 李健英. 東海大橋近海風電場工程可研性研究報告交流,2009,7.
[6] 陸忠民.上海東海大橋海上發電場建設進展,2010,5.
[7] 中國國電集團公司.江蘇如東潮間帶試驗風電場全部建成投產[EB/OL].(2010-10-15)(2013-12-03).http://www.boraid.com/company_news/read_6299.html
[8] 中國經濟網.龍源江蘇如東150MW海上(潮間帶)示范風電場建設紀實[EB/OL](2012-11-23 )(2013-12-03)http://www.ce.cn/cysc/ny/dl/201211/24/t20121124_21289245.shtml.
[9] 上海勘測設計研究院.珠海桂山海上風電場示范項目環境影響報告書(簡本)[R].2013,4.
[10] 國家發展改革委-關于完善風力發電上網電價政策的通知-發改價格 [2009]1906號
[11]施鵬飛.中國海上風電的發展[R].(2010-11-11)(2013-12-03). http://wenku.baidu.com/view/943f0ed376a20029bd642dba.html
[12] 國家發展改革委.階梯電價7月1日起全面施行[EB/OL](2012-06-14 )(2013-12-03)http://www.gov.cn/jrzg/2012-06/14/content_2161236.htm
