集約高效開發利用，降低海上風電成本
——對海上風電平價時代項目建設的思考

文 | 張星波

中國海上風電在“十三五”期間實現了快速發展，新增裝機容量連年大幅遞增。至2019 年年底，海上風電累計裝機已達到593 萬千瓦，預計到2020 年年底裝機容量還將會有較大幅度的增加，并將毫無懸念地超過“十三五”規劃確定的“到2020 年建成500 萬千瓦”的目標，我國近海風電已進入規模化發展階段。

為拿到0.85 元/千瓦時的上網電價，自2019 年開始，廣東、江蘇、浙江、福建等沿海省份大量的核準項目紛紛開工建設，形成了所謂的海上風電“搶裝潮”，給海上風電整個產業鏈帶來了巨大壓力，整機、海纜、基礎鋼結構以及關鍵施工船機設備等，出現供不應求的局面，帶來的直接結果就是大型浮吊租金，法蘭、整機配套的軸承及葉片等的采購價都出現不同程度的上漲。在這種情況下，海上風電單位千瓦建設成本不但沒有隨著規模擴大而降低，反倒有所增加，顯然有悖于行業發展的預期。

海上風電在2021 年后取消中央財政補貼的政策已經基本明朗，雖然各地區“省補”政策尚未出臺，但海上風電平價上網已是大勢所趨，有效降低海上風電開發建設成本，成為擺在全行業面前的重大任務。本文從海上風電承包商的角度，對海上風電市場目前存在的問題進行梳理并對海上風電如何實現降本增效提出一些建議。

我國海上風電平價上網面臨的挑戰

粗略統計到目前為止，國內投入海上風電施工的自升式平臺已近30座，至2020 年年底，國內投運的自升式平臺預計將達38 座左右，大型液壓打樁錘38 臺套，可用于海上風電施工的各型海上起重船、打樁船70 余艘，且總體基礎施工和風電機組吊裝能力基本匹配。按照目前海上風電施工的平均效率并考慮各因素的影響，以每座自升式平臺每年吊裝30 臺風電機組、機組平均容量為5 兆瓦計，每年裝機規模可達500 萬～600 萬千瓦。從此數據來看，已有船機設備應該可以支撐國內海上風電成規模開發建設。但由于國內各海域施工條件差異較大，這些船機設備對各海域的適用性也有很大差別，實際情況可能并非如此。

江蘇省是我國最早開始海上風電規模開發建設的省份，也是目前我國海上風電并網容量最大的省份，預計至2020 年年底并網容量將超過500萬千瓦。經過“十三五”期間的發展，江蘇省形成了從整機、海纜生產到塔筒、基礎鋼結構、海上升壓站制造等完整的產業鏈，江蘇海域絕大部分項目適合單樁基礎、分體式風電機組吊裝的技術方案，這套技術方案非常成熟，施工效率高、安全可靠，國內現有的船機設備基本都適用于江蘇海上風電施工作業，因此，江蘇省又是目前國內海上風電產業鏈支撐最強、技術方案相對成熟的省份，尤其是基礎樁、導管架、塔筒的生產廠家大部分集中在該省，形成了龐大的產能。“搶裝潮”過后，如果開工規模縮小，產能將會出現一定的過剩，項目開發成本也隨之會有一定程度的下降。但不利因素是，江蘇海域近海風能資源已基本開發殆盡，待開發的風電場離岸距離已經達到60～80 公里，甚至更遠，不僅投資會有所增加，隨著水深的增加也會降低施工效率。另外，江蘇地區風能資源條件相對較差，標桿上網電價相對較低，短期內平價上網壓力較大。

福建海域風能資源相對較好，但該海域氣象水文條件較江蘇惡劣，而且易受臺風襲擾，施工窗口期短，作業難度大，尤其是福建沿海地質條件復雜，很大一部分風電機組基礎需要進行嵌巖鉆孔—不僅施工難度大、效率低，而且同樣的風電機組，嵌巖基礎的造價甚至達到江蘇地區單樁基礎造價的兩倍甚至更多。短期來看，福建海域海上風電降低開發成本非常困難，但由于風能資源好，發電量高，即使沒有補貼，有些開發條件較好的風電場仍具有一定的投資收益。

廣東省是目前國內規劃裝機容量最大的省份，該海域風能資源雖不如福建，但好于江蘇，且標桿上網電價相對其他省份高出約10%。但該海域風電場水深基本都在30 米以上，氣象水文條件惡劣，而且易受臺風襲擾，施工窗口期短，尤其是該海域浪涌較大，非常不利于海上作業。因施工難度大、效率低，對作業船只穩定性要求很高，目前國內適用于廣東海上風電施工的大型起重船屈指可數。該海域風電產業鏈供給產能不足，導致風電項目施工成本居高不下，甚至近兩年呈遞增的趨勢。廣東到2019 年年底建成的海上風電并網容量尚不足20萬千瓦，后續雖將開發建成大批海上風電項目，但依照目前的開發模式，大幅度降低開發成本是十分困難的。

上述三省是國內海上風電在建和規劃容量規模較大的省份，其他區域如山東、浙江、廣西、遼寧、上海、河北、天津、海南等，雖然具有一定的規劃容量，但開工規模都不如上述三個省份。值得一提的是，由于山東海域開發條件與江蘇接近，在當地已有的產業鏈基礎上，借助江蘇地區產業鏈支持，將更有利于控制建設成本。

對我國實現海上風電平價的幾點建議

“搶裝潮”過后，開工規模明顯下降將會是大概率發生的情況。如果上網電價補貼退坡，開發商在保障投資收益率的情況下，所能做的只有壓低建設成本。這些壓縮的成本會傳導到整機、海纜、基礎結構、施工等整個產業鏈，如果僅依靠市場競爭壓低價格，依照目前的情況，將會導致產業鏈很多環節出現虧損。事實上，即使按照廣東區域目前較高的施工成本測算，施工單位在項目上出現虧損的情況仍不在少數，國內整機制造商在海上風電市場實現盈利的也為數不多。如果不能有效地降低成本，開發商的投資收益率得不到保障，會影響其投資熱情，使市場規模進一步縮減，對行業發展是十分不利的。因此，降低成本是今后海上風電開發建設面臨的關鍵問題。

開發商投資海上風電基本按照8%的年投資收益率進行考核，由于國內沿海各地區風能資源和建設成本不同，按照0.85 元/千瓦時的電價和目前的建設成本，實際上有些已建成的風電場普遍收益較好，甚至有的達到20%以上的超預期收益，這也是形成“搶裝潮”的動因。也就是說，在有些地區，0.85元/千瓦時的上網電價本身存在一定的下行空間。經過粗略計算，如果適當降低投資考核收益率，比如降到5%左右，風電場的總開發成本在目前基礎上降低15%～30%，應該可以實現平價上網。但實現這個降幅需要一定的時間，各省級政府應該給予一定的過渡期支持。

任何行業實現成本降低和健康發展都需要依靠合理的規劃、技術進步和一定的市場規模。歐洲發展海上風電比我國早了近20 年，他們的一些做法很值得借鑒。總體來看，我國在建設規劃的合理性、施工裝備的專業化和效率等方面與發達地區相比還存在一些差距，希望今后在以下幾個方面能夠有所進步和提高：

一、整機技術進步是降低成本的關鍵

風電機組是海上風電最為核心的設備，其性能和可靠性在很大程度上決定了風電場的投資收益。電價固定后，發電量就成為影響投資收益最敏感的因素，因此風電機組的技術進步也成為降低海上風電成本的核心和關鍵所在。其主要體現在提高風能利用效率、降低基礎造價、更易于安裝和維護、運行更加穩定可靠、運行維護更加智能化。這些都是賦予整機供應商的任務和使命（這里僅僅提出問題，不展開論述）。

二、規劃解決海上風電集約送出問題

到目前為止，不論是200MW，還是500MW 的海上風電場，都是各自規劃送出路由，自建海上升壓站，既談不上集約，更談不上經濟。隨著離岸距離越來越遠，采用高壓柔性直流送出已成必然。如果仍然按照各自為政的做法，會因重復投資造成浪費，并進一步增加成本。按照“專業的人干專業的事”的原則，電網系統掌握著國內最先進的高壓柔性輸送技術和產業鏈，建議送出環節由電網投資建設，并收取一定的投資收益。

三、依托母港，建造高效的海上施工作業船只

所謂母港，是指海上風電開發建設和運行維護所依托的專業港口，具有制造、物流、存儲、組裝、海上出運等功能。隨著風電場離岸越來越遠，水越來越深，海上作業更加困難，要保障作業效率，除需要更加大型、高效的施工船外，在海上風電場集中連片開發的區域，比如廣東，建設海上施工所依托的母港尤其必要。從歐洲的實踐來看，母港可在最大程度上減少海上作業的工作量，減少船機等待時間，大大提高海上作業效率。母港的作用不僅體現在建設階段，對今后的運維保障也是十分有利的。同時，母港的建設也可吸引投資并培育當地的產業鏈，可顯著帶動當地產業發展，為地方經濟發展做出貢獻。

由于缺乏母港依托，國內目前雖然建造了數量眾多的自升式平臺，但普遍不具備自行運輸風電機組部件和基礎構件的功能。海上作業時需要運輸船配合，在海況較差的區域如廣東和福建海域，自升式平臺與運輸船之間的配合作業受海況影響較大，嚴重影響作業效率，也存在一定的安全風險。而歐洲的自升式平臺依托母港支持，靠港一次可以自行搭載5～8 臺套風電機組部件或基礎構件，不需要運輸船配合，海上作業受風浪影響小，可實現很高的作業效率。根據對比利時DEME 公司的調研，其風電安裝船按照上述作業方式，效率是國內自升式平臺作業的4～5 倍。目前廣東地區的單樁施工，幾乎動用了全部國內已有的大型起重船，而且需要大型運輸駁船和其他輔助船機配合，這些船機雖然造價昂貴，但對海上風電施工來講針對性不強，施工效率并不理想。如果在廣東地區采用歐洲的技術方案，簡單按投入產出比來計算，施工成本至少可降低一半。此外，由于海上作業受風浪影響小，工期和施工安全變得更加可控。

四、重視漂浮式海上風電基礎的研發應用

隨著離岸越來越遠，水深越來越深，采用固定樁基礎的施工難度越來越大，適用的船機設備會更少，如果建造新的更大的施工船舶，投資會更大，成本也會進一步抬高。因此，將來漂浮式基礎的應用會成為必然。目前歐洲已經建成商業化的漂浮式風電場，漂浮式基礎已經具備了技術上的可行性，關鍵在于經濟性—不僅與技術方案本身有關，也與產業鏈的投入及產能密切相關。漂浮式基礎在國內應用的優勢在于，其生產制造與造船業吻合度較高，利用國內已有的龐大造船業產能，容易形成生產規模，現有的產能即可滿足一部分海上風電的需求。應該根據國內海域的實際情況加大漂浮式基礎相關技術的研究，使其早日實現商業化應用，降低海上風電建設成本。

五、因地制宜發展適合不同海域的技術方案

我國海上風電規模開發建設始于江蘇，目前海上風電技術裝備也基本上是基于江蘇的需求籌劃建造的，如用于風電機組分體式吊裝的自升式平臺及用于單樁基礎施工的起重船等。實踐證明，這些裝備在江蘇海域實現了比較高的施工效率，成本也較低，對江蘇及以北海域的適用性是比較好的。但這套方案在廣東和福建等海域，則適用性較差。比如，福建海域地質情況比較復雜，嵌巖作業十分困難，應該開發單樁復合筒組合、復合筒型導管架、錨固鋼筋混凝土等基礎型式，盡量避免或者減少嵌巖作業，提高效率，降低成本。中國海域遼闊，不同地域情況不同，應因地制宜發展適用于不同地域的技術方案。

六、發揮好政府的規劃、引領、協調、支持作用

這些年來，有些地方政府本著以資源換產業投資的原則招商引資，由于缺乏統一規劃，造成了海上風電投資的碎片化，甚至導致一些低效產能的重復投資。要實現海上風電開發建設的集約高效，開發成本的降低，涉及規劃、投資、產業融合和協同、產業鏈配套、政策及資金支持等很多方面。需要政府規劃、協調項目所在地一級政府、企業之間，以及企業和政府之間投資合作，穩定投資預期，做好關鍵設施裝備的政策和資金支持以及產業鏈配套服務。

以海上風電施工裝備為例，近幾年國內企業建造、購置了大量的自升式平臺、起重船、打樁錘，但由于缺乏統一的規劃指導和相互合作，以及市場預期的不確定性，這些裝備趨于同質化、碎片化，與歐洲等地區存在技術代差。設備分散在各個承包商手里，資源整合和使用效率也較低。實際上，海上風電的發展對施工裝備的性能要求變化是非常快的，一旦這些設備的適用性出現問題，容易造成閑置浪費和惡性競爭，影響設備的投資收益，進而影響下一代設備的投資。

對于沿海地區而言，多產業融合發展可以提高海洋資源利用效率，如果規劃利用得當，通過增加投資收益，能夠分攤海上風電建設成本。因此，政府要盡快拿出跨行業融合的具體實施方案，配套出臺相關政策和規范。

結語

中國是制造業大國，有著完整的工業體系，海上風電雖然較歐洲起步晚，但近幾年取得了迅猛發展。只要立足于中國國情，注意學習吸收國外先進的技術和做法，加強自主創新能力建設，把取消補貼作為進一步激發國內企業創新、降本潛能的政策機遇，相信一定能走出一條有中國特色的海上風電健康發展之路，最終實現海上風電平價上網的目標，為國家綠色可再生能源發展做出應有的貢獻。