競價機制下的海上風電區域特點和經濟性分析

文 | 張佳麗

黨的十九大報告指出：構建市場導向的綠色技術創新體系，壯大節能環保產業、清潔生產產業、清潔能源產業，推進能源生產和消費革命，構建清潔低碳、安全高效的能源。發展風電是壯大清潔能源產業和推動能源轉型的重要途徑，海上風電作為未來風電發展的前沿方向，具備廣闊的發展前景。我國海上風能資源豐富，距負荷中心近，風能資源相對穩定，開發建設海上風電場是我國風電開發的重要方式之一。

自2009年我國正式啟動海上風電規劃以來，沿海各地區均開展了海上風能資源調查和海上風電規劃工作，基本摸清各地區海上風能特點和建設條件，通過海上風電示范、特許權項目建設逐步積累經驗，實現開發投資造價水平快速下降，促進我國海上風電產業從示范邁向規模化發展階段。

2018年，國家能源局下發《風電項目競爭配置指導方案（試行）》，標志著風電競價上網時代的來臨。我國海岸線漫長，各地海上風電建設條件差異較大，為積極應對競價機制，本文通過分析沿海各地區海上風能資源及建設條件，評估各地區海上風電成本，提出海上風電收益分析及競價思考，進而提出新階段我國海上風電產業各環節發展自身要求，為加快實現行業高效優質發展提供參考。

區域海上風能資源

我國海岸線綿長復雜，各沿海省（市）由于地理位置、地形條件等的不同，海上風能資源也呈現不同的特點。由于臺風的影響多集中在長江以南地區，長江南、北的海上風能資源呈現出較為明顯的差異。長江以北地區年平均風速一般為6.5～7.5m/s，安全等級為IECⅡ～Ⅲ類，采用適用風況條件的海上風電機組，年平均等效滿負荷小時數一般為2100～2700h；長江以南地區年平均風速一般為7～8.5m/s，個別地區可達9～10m/s，安全等級為IECⅠ～Ⅱ類或S類，對風電機組安全性要求較高，采用適用風況條件的海上風電機組，年平均等效滿負荷小時數一般為2200～3000h，個別地區甚至可達3500h以上。

區域海上風電建設特點和投資水平

影響海上風電場投資的主要因素有距施工港口的距離、離岸距離、水深、IEC安全要求，以及海底地形、地質條件等。離岸距離越遠，地質建設條件越復雜，工程造價越高；水深越深，風電機組基礎型式越復雜，工程造價越高；IEC安全要求越高，工程造價越高。海上風電場工程造價水平與離岸距離、水深、IEC等級均呈正相關。

長江以北地區，海上風電項目離岸距離相對較近、水深較淺（一般在30m以內）、IEC等級多為Ⅱ～Ⅲ類，建設條件相對較好，投資造價水平主要介于15000～18000元/千瓦，具體風電場項目受離岸距離、海底地形地質條件、施工港口距離等因素影響略有不同。

長江以南地區，海上風電項目離岸距離相對較遠、水深較深，地質條件復雜、風電機組基礎安全等級較高，投資造價水平較高，主要介于17000～20000元/千瓦。長江口地區海上風電投資隨水深的變化不明顯，更多取決于離岸距離，受海底管線、軍事、路由等多方面因素的影響，風電場投資約為17000～19000元/千瓦；福建省與其他省份相比，海上風電場一般離岸較遠，水深較深，且場址地基主要為淤泥、砂或二者的混合物，工程地質條件較為復雜，另外受臺風的影響，極端風速高，對風電機組的抗風安全性要求提高，風電機組和基礎價格增加，風電場總體造價較高。

結合各省（區、市）海上風電場資源、建設條件，沿海地區海上風電場工程綜合造價水平見表1。

已建工程投資

我國海上風電布局主要位于建設條件相對較好的華東沿海地區，通過規模化帶動產業化的發展，實現了海上風電大容量機組進入產業化應用時代，裝備及技術快速突破，規劃引導和政策措施逐步完善，產業體系逐漸建立健全，海上風電整體產業鏈逐步成熟，有效促進了投資水平逐步降低。

華東近海風電工程造價水平呈現穩步下降趨勢，2009年東海大橋示范項目單位造價23189元/千瓦，目前已下降至15617元/千瓦，降低約7500元/千瓦，降幅達到30%以上；單位電能投資下降幅度達到35%，從0.354元/千瓦時降至0.224元/千瓦時，不僅降低了單位造價水平，同時實現發電效率的提升，促進度電成本快速下降。

從投資結構來看，設備及安裝工程費降低3000元/千瓦，其中風電機組設備費降低最為顯著，單位造價從9500元/千瓦下降至7000元/千瓦以下，下降幅度達25%以上。建筑工程費降低約1800元/千瓦，施工輔助費降低約200元/千瓦，其他費用降低約1300元/千瓦，預備費降低約250元/千瓦。可見，海上風電產業歷經十余年的發展進步，工程總投資及各分項構成均呈現不同程度的降低。

當前海上風電經濟性和競價空間

今年上半年風電競爭性配置文件的發布，標志著風電競價上網時代的來臨。競價機制是降低可再生能源補貼支出、倒逼壓縮外部利潤空間、優化產業鏈投資的有效途徑。在競價上網背景下，海上風電產業將進一步深度挖掘內在自升動力，推動技術進步、實現產業升級、降低開發成本，進而實現可再生能源補貼退坡。海上風電上網電價競價機制以全生命周期度電成本作為優化項目開發與運營的關鍵，降本增效、提升經濟性將是未來一段時間內整個海上風電行業良性發展的必然選擇。

圖1 近年來華東沿海地區海上風電投資分項變化情況

表1 沿海各省（區、市）海上風電場風能資源和工程造價初步估算成果表

為有效應對海上風電競價挑戰，根據我國沿海各地區海上風能資源、投資水平的評估情況，按照現行財稅政策和電價政策，得出當前不同建設條件下海上風電場工程全生命周期的資本金財務內部收益率水平，見表2。

長江以北地區的海上風電項目建設條件相對簡單，單位投資一般不超過18000元/千瓦，其投資開發價值主要受風能條件的制約，若該地區海上平均風速達到6.5m/s（或利用小時數大于2300h），則具備一定的投資開發價值和競價空間；長江以南地區的海上風電項目風能資源較為優越，其投資開發價值主要受到復雜建設條件和高額投資的制約，單位投資多為17000～20000元/千瓦，若該地區海上平均風速超過7.5m/s（或年利用小時數大于2700h），則具備較好的投資開發價值和競價空間，見表3。

隨著海上風電競價機制的進一步推進，應努力做好投資預算管理和控制，盡可能降低投資，并通過設計方案優化和風電機組選型，提升工程發電效率，增加發電收入，做好風電場全生命周期度電成本控制工作，提出具有競爭力的申報電價并控制好收益風險。以年利用小時數2400h、單位投資17000元/千瓦作為全國最具代表性的海上風電典型案例，將0.05元/千瓦時（含稅，下同）作為競價變化步長，為滿足項目資本金財務內部收益率達到8%的要求，若申報電價降低0.05元/千瓦時，則應控制項目單位投資降低1000元/千瓦或增發小時數150h；若申報電價降低0.1元/千瓦時，則應控制投資降低2000元/千瓦或增發小時數320h；若申報電價降低0.15元/千瓦時，則應控制投資降低3000元/千瓦或增發小時數500h。可見對于典型海上風電項目，申報電價每降低0.05元/千瓦時，則應控制降低單位投資1000元/千瓦或提升年利用小時數150h以上，才能實現收益指標的平衡。

積極迎接競價上網時代的新挑戰

為積極應對競價時代的新要求，海上風電產業作為復雜系統工程，將進一步突顯上下游產業鏈緊密銜接協同發展的作用，驅動投資管理、設計技術、裝備制造、運行維護等各環節提質增效力爭上游，不斷挖掘科技進步和高效創新，通過產業鏈的傳動作用促進整體效益最大化，實現海上風電產業成本快速下降、減少補貼需求。

表2 海上風電項目資本金財務內部收益率IRR表 （單位：%）

表3 不同區域海上風電項目競價要素

表4 海上風電上網電價競價調整方案（IRR=8%）

一、投資開發環節——嚴控投資，精細管理

在競價機制引導下，開發市場將進一步規范有序，更好地發揮市場配置資源作用。一方面引導投資開發主體更加注重業績、誠信、人才等綜合實力表現，另一方面合理控制度電成本和投資回報，加強精細化管理水平，加快提升造價、施工、運維等全產業鏈成本控制和投資決策能力。

二、裝備制造環節——創新驅動，提升設備性能質量

裝備作為海上風電工程的核心，一方面借鑒陸上風電發展經驗，通過擴大單機容量、加長風輪直徑、提升單位掃風面積、加大輪轂等方式，顯著提升發電能力；另一方面通過研發創新、技術進步和服務驅動成長，推動海上大容量機組成熟進步，完善優化控制策略，提高海上風電安全性、耐久性和可靠性，實現市場份額日趨集中，促進產業升級和成本降低。

三、設計研究環節——優化設計方案，節省工程量

深化針對性專業設計，優化提升技術方案，提高風能資源評估和尾流優化能力，創新海纜敷設工藝及設備選型，減少電能效率損耗；加強風電機組選型，通過優化技術方案可實現年利用小時數提升300小時，滿足電價下調0.1元/千瓦時條件的財務收益要求；促進海上升壓站集成和優化基礎型式，確保整體方案先進性，控制海上風電工程量和投資總額。

四、建筑安裝環節——確保施工質量，促進建設成本降低

眾多大型施工企業積極進駐海上風電施工領域，積累豐富的施工經驗，海上風電施工和安裝能力進一步加強，更好地保證了施工質量和效率提升，通過推動施工技術成熟化、建設規模擴大化、施工船機專業化，優化施工建設成本。

五、運行維護環節——實現智能遠程，推行集約共享理念

伴隨著海上風電裝備性能日益成熟穩定，在一定程度上減少運行維護費用支出，通過提高遠程集控和智能操作，實現運維的便捷性和及時性，同時逐步推行集約共享觀念，促進運行模式管理創新，通過共享運維基地和團隊等公共資源，推動運維成本下降。

六、金融保險環節——拓寬渠道，降低投融資成本

從資本角度出發，通過拓寬直接融資渠道、完善民間融資機制、出臺海上風電企業投保政策、建立信息定期上報制度、制定風險損失率表以及建立有效的國際再保險渠道等方式，降低海上風電投融資成本。

七、外部環境——理性競爭，壓縮外部環境成本

競爭性配置加劇市場競爭，產業鏈各個環節均努力實現科技進步和產業升級，嚴控成本降低風險，投資將越發理性和注重效益，加速去除非技術成本，逐步形成更加規范公平的外部環境和市場秩序。

競爭性配置的核心，就是引導市場發揮更大作用，競價機制將加速推動風電產業集中度進一步提升及行業洗牌，整機市場優勝劣汰，設計能力顯著提升，開發主體進一步集中，傳動倒逼產業鏈各環節創新發展、提質增效，實現上游產業市場技術進步與下游開發市場電價降低聯動發展，通過下游競爭驅動上游技術創新，促使海上風電走向創新高效優質的新時代，推動我國向海上風電強國邁進。