編譯 | 夏云峰
2017年是英國海上風電發展具有里程碑意義的一年:
· 有7個項目開始投運,其中的4個實現全場并網發電,使得當年歐洲海上風電的過半新增裝機都來自英國。
· 海上風電發電量達到208億千瓦時,占該國全部發電量的6.2%,可以滿足20%家庭(530萬戶)的用電需求。
· 這些發電量相當于少排放了860萬噸的二氧化碳。
截至2017年,英國已完全投運風電場的數量達到33個,還有8個處于建設中,有望在未來幾年新增450萬千瓦的裝機。
2017年,貫穿該國海上風電產業發展的主基調就是建設,全年共新增200萬千瓦的裝機,其中的180萬千瓦裝機于同年實現并網,它也由此繼續成為推動歐洲海上風電發展的核心力量,該地區是年新增了超過310萬千瓦的裝機。在歐洲全部已投運裝機中,英國所占份額為43%,是最大的海上風電市場。
2017年,英國新吊裝了372臺海上風電機組,相當于每天新增一臺以上的裝機。支撐這一發展速度的則是復雜的供應鏈體系和龐大的設計、規劃、建設、項目管理、電纜安裝等方面的專家團隊。

圖1(左) 2017年英國各發電類型的發電量占比

圖2(右) 2017年英國各類可再生能源的發電量及占比
到2017年年底,英國海域并網機組的數量達到1762臺,還有1161臺機組正在吊裝。累計并網裝機則達到690萬千瓦,還有60萬千瓦的機組已經完成吊裝,但尚未并入電網。另有15個項目處于施工中。到2018年2月,英國海上風電累計裝機突破了700萬千瓦,這是一個非常重要的節點,凸顯了該產業的巨大進步。

表1 截至2017年英國的各類海上風電項目一覽
2017年,該國海上風電發展的主要亮點包括:
· 首批8MW機組在Burbo Bank Extension風電場中順利并網。
· 全球首座漂浮式項目——Hywind海上風電場投運。
· 首批5個具有開創性的鋼筋混凝土重力式基礎(Pioneering Reinforced Concrete Gravity-based Foundations)在Blyth海岸的Blyth海上示范項目中完成安裝,這類基礎有望取代傳統的單樁式和導管架式基礎。
上述案例表明,英國在測試海上風電新技術方面走在世界前列。
未來幾年,該國海域將會有規模更大、離岸更遠的海上風電場開始施工,并有望實現商業化運營,這些會促使到2020年海上風電發電量在英國全部電力供應中的占比達到10%。

圖3 截至2017年的英國海上風電資產

圖4 2004年-2017年英國海上風電的日均吊裝速度
圖4展示了從開工之日起到最后一臺機組投運為止的吊裝速度。圖中的趨勢線表明,整個行業的建設速度不斷加快,變得日益高效。2005年至2017年,平均建設速度提高了5倍。
表2反映的是,不同裝機規模的項目的平均建設速度。從中可以看出,在風電場規模和建設速度之間存在明顯的關聯,項目規模越大,越容易從規模經濟中受益。2017年,大型項目的平均建設速度維持在2016年的0.62兆瓦/日的水平。
投運前,機組吊裝和交付使用是相繼完成的。機組并網的速度會受到多重因素的影響,包括氣候條件、自升式船舶的可用性、零部件供應鏈、技術難點以及其他因素。
· 通常,建設期上半段的施工速度較慢,其周期要比下半段長25%。
· 冬季的建設速度要比夏季略慢,因此,項目所處緯度也是一個必須要考慮的因素,因為冬季日照時間更短、天氣更加惡劣。
一旦項目完全運營,前幾個月的運行表現通常無法達到最優。然而,現在業界在處理投運初期所出現的問題方面變得更有效率,因此,現在的新項目可以比之前的項目更快達到預期的表現。

表2 不同裝機規模的項目的平均建設速度

圖5 2017年1月-11月由于風速變化導致的月度能量偏差
風電場發電情況主要取決于風速。對于單個項目而言,我們可以通過長期的歷史數據來較為精確地測算其全生命周期的平均發電情況,但是它在較短時期內的發電表現則主要取決于當地風能資源條件。
這表明“氣象(Weather)”與“氣候(Climate)”有著不同的含義,前者可以預報未來幾天的精確氣象條件,而后者則能夠預測更長一段時間內的平均情況。
圖5中顯示了2017年英格蘭和威爾士地區的風電場月度發電表現與長期平均值之間的偏差。由于風力較小,英國1月的發電量要比長期平均值低28%,這在6月和10月得到了補償,兩個月的發電量分別比長期平均值高出33%和23%。這些數據都是英格蘭和威爾士地區的平均值,各地的發電表現則取決于當地的實際情況,可能與全國的平均值存在較大差異。
圖6顯示的是2011年-2017年由于風能偏差(Wind Deviation)造成的年度發電表現變化情況。截至2017年的整體能量偏差(Energy Deviation)比長期的平均值高出1%。其中,2015年的發電量超過了長期平均值的近10%,而2016年則比預期低了5%。
2017年,英國海上風電投資方面實現突破,取得多項“第一”。
在已投運和建設的海上風電項目中,金融投資者的數量增加了8%,這也使得他們在市場中的整體份額接近30%。一些為人所熟知的企業,比如Statkraft、Centrica等則在2017年完全出售自己手中的海上風電項目份額,由此退出該市場。
2017年12月,丹麥養老金管理機構PKA和PFA從?rsted公司手中收購了Walney 3項目的一半股權,這進一步鞏固PKA在英國海上風電市場中的地位。2017年,這家公司迎來100歲“生日”。2016年,PKA收購了Burbo Bank Extension項目的25%股權,此前,它還收購了其他一些歐洲海上風電項目的股權。
2017年也可以被稱為歐洲海上風電的再融資年,約有50家銀行為海上風電行業提供債務融資,其中大約有30家在項目建設期就開始介入。全年,這種變化還體現在項目融資的負債股權比(Debt to Equity Ratio)中,它由70:30變為75:25。
由于一些項目需要進行再融資,2017年,控股公司融資結構(Hold-co Financing Structure)模式的應用有所增多。此外,隨著產業的成熟以及風險的下降吸引大量投資者進入,債券融資的應用也會越來越廣泛。
展望未來,由于競拍機制的引入促使中標價格競爭十分激烈,在提供項目融資時必須確保購電協議等合同已經簽訂。

圖6 2011年-2017年由于風速變化導致年度能量偏差

圖7 不同類型企業在英國海上風電資產中的所有權占比
從所有權角度而言,公用事業級所有者在英國海上風電中仍然處于統治地位,份額達到62%。此前,這些企業的主營業務都是圍繞碳氫化合物展開的,但近些年,他們開始對業務布局進行調整。這種轉變揭示著一種更廣泛的趨勢,即企業開始轉型走低碳經濟之路,并將關注的焦點轉向更加綠色的發展目標。
金融投資者,尤其是養老金管理機構在英國海上風電項目所有權占比的提升,顯示了該市場正在不斷走向成熟。2011年到2017年的6年間,英國海上風電市場中的金融投資者數量增加了350%。
2017年,一個新型的運維服務提供商ExceCo介入到Lynn和Inner Dowsing海上風電場的運維服務(O&M)中,這意味著由母公司/項目股東主導的傳統運維模式正在發生改變,從而使得金融投資者可以完全持有整個項目。這方面已發生的案例就是由Innogy公司代表金融投資/所有者Greencoat為North Hoyle海上風電場提供運維服務。隨著所有權和項目股份的持續改變,運維服務和合同包(Contracting Package)模式都有望得到進一步發展。(摘編自The Crown Estate網站)