張雪偉

作為世界上最大的漂浮式海上風電技術測試平臺,Hywind Scotland風電場獲簽一份購電協議,真正開始產生經濟效益。近日,丹麥能源貿易公司丹斯克大宗商品公司(DanskeCommodities)宣布,將以20年的長期協議購買該風電場所發的所有電力,這份協議開創了先河。協議承諾對漂浮式海上風電打開大門,而此前這種購電協議只限于漂浮式海上風電樣機和試驗項目中。
此次商業合作達成之前,已經有數家公司打了退堂鼓。“考慮到未來市場中的不確定性,他們覺得收益周期很長,而投資金額巨大?!眹H可再生能源署(IRENA)相關負責人表示。但是Hywind Scotland風電項目似乎已經證實了這項合作協議屬實。
該風電項目共應用了5臺風電機組,總裝機容量30MW,離岸距離25公里,從2017年10月開始在蘇格蘭海域正式投入運營。在充滿暴風雨的三個月測試中,該風電項目的機組扛住了嚴酷的考驗,平均容量系數高達65%,遠高于美國陸上風電37%的平均容量系數,也比一般海上風電45%~60%的容量系數要高。在一年的時間中,Hywind Scotland發出的清潔能源電量,足夠2萬戶蘇格蘭家庭使用。
就在不久前,全尺寸的漂浮式風電機組還只是在規戈0中,而石油鉆探技術使之成為現實。經過對海上數十年的勘探,石油公司掌握了如何在遠海搭建穩定、安全的作業平臺。自從20世紀70年代開始,他們就已經在拉丁美洲、美國和非洲海域鉆至水深8200英尺(約合2500米)的地方。挪威石油公司Equinor(原名Statoil)便是這樣一家將其海上石油鉆探經驗應用到海上風電的公司,目前也已成為世界上最大的漂浮式海上風電公司之一。該公司自2001年開始,花了8年時間研發漂浮式海上風電技術,并于2009年在挪威海域安裝了世界上第一臺漂浮式海上風電機組。在此基礎上,才有了上述HywindScotland風電項目——全球首個商業化漂浮式海上風電項目。
當前,漂浮式海上風電比固定式海上風電早期發展階段的成本要高。不過,在適當的條件下,漂浮式海上風電有可能比固定式海上風電成本下降更快。后者成本在短短三年內經歷了大幅下降,從2014年的150歐元,兆瓦時下降到2017年的65歐元,兆瓦時。第一批使用現有經過論證的技術達到商業規模的漂浮式海上風電項目,成本預計將在2023-2025年達至0 80~100歐元,兆瓦時。在“成熟的”商業規模階段,成本預計會下降更快,若有足夠規?;凸I化應用,到2030年將會降至40~60歐元,兆瓦時。
看準了成本急劇下降的趨勢,Equinor計劃在漂浮式海上風電方面進行大規模擴張——至0 2030年達到1300萬千瓦的裝機容量。自2009年第一臺漂浮式海上風電機組被安裝以來,技術成本已經下降了60%~70%。Equinor相關負責人表示,到2030年,他們能再次腰斬當前的平準化度電成本。
由于深遠海海域面積廣闊、風能資源更豐富、風速更穩定,而且不需占據岸線及航道資源,可減少或避免對沿海工業生產和居民生活的不利影響,未來走向深遠海成為海上風電的發展方向。據悉,未來全球80%的海上風電場址都在水深60米以上的海域,而固定式海上風電機組基礎建設通常被限制在50米以內的淺海區域,漂浮式海上風電恰好填補了這個空白,拓寬了整個海上風電行業的市場及應用領域。
擁有了Hywind Scotland漂浮式海上風電項目,蘇格蘭并沒有止步于此,一直在為實現100%可再生能源的目標而努力。基于HywindScotland的成功,美國能源部在海上風電領域投資了2800萬美元,其中緬因州在發展海上風電方面走在美國各州前列。英國、葡萄牙、西班牙和法國等歐洲國家擁有面積廣闊、水深較深的領海,且沿海人口密集、工業集中,用電負荷大,所有這些條件都使得這些國家更有潛力引領漂浮式海上風電的發展。在未來五年內,這些國家將有十多個試商用漂浮式海上風電項目陸續投產。
在接下來的幾年里,隨著越來越多漂浮式海上風電項目的投產,這些項目的商業可行性將會得到證明。在這段期間內,強有力的政策支持非常必要,政策制定者應著重移除漂浮式海上風電發展的障礙,制定支持性政策和措施,來加速漂浮式海上風電的發展及全面商業化。