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海上风电:新的风口?

2016-07-20 15:56 南方网 徐沛宇

原标题: 海上风电:新的风口?

  尽管被视为新的能源投资风口,但是成本高昂、法规欠缺、产业链薄弱等一系列旧有顽疾依然存在。在新的风口下,投资者们该何去何从?

  6月中旬是海上风电施工建设的有利时机。在如东的东凌沿海,江苏海力风电设备科技有限公司(下称海力风电)所属的70亩专用码头上,工人们正在对一个海上风机单桩做除锌;码头上还满当当地放着已经施工完成的其他海上风电装备。在潮水涨起来的时候,完工的装备就可以直接通过船舶运送到相应的海上风机所在地。这个码头目前处于超负荷运转的状态,海力风电已决定在如东的另一个港口,新建一个更大的码头暨生产基地。

  离东凌码头20多公里,坐落着海力风电25000平方米的厂房。厂房的旁边,另一个面积略小的新厂房正在施工建设中。待厂房建设完毕,海力风电的产能就会进一步扩大。

  创办于2009年8月的海力风电,现已成为中国最大的海上风机塔架和海上风机基础导管架承载平台制造商。面对未来,海力风电的上上下下都卯足了劲——扩建厂房、兴建码头和基地,只待海上风电的大爆发。

  “前几年赚的钱几乎都拿来扩大生产了,希望海上风电产业能够快速发展起来。”海力风电董事长许世俊在匆忙赶会的途中对《能源》杂志记者意味深长地说。

  尽管十二五时期海上风电装机量只完成了不足两成的目标,但这完全没有影响业界对海上风电十三五实现快速增长的信心。相反,几乎大家都认为,过去的缓慢发展已经为未来的大发展做好了充分的准备,海上风电已成为能源产业的投资风口。

  但从现实来看,海上风电的政策法规以及相关标准等上层建筑远未完善,个中缺失和漏洞何时补齐并没有时间表;技术产能以及配套设施等经济基础亦是薄弱,海上风电产业链仍然是一个尚未强健的弱者。

  这些都构成了海上风电投资风口之下涌动的暗流。如何看清暗流、避开暗流成为当前必须重视的问题。这些也都是海上风电爆发前必须解决的问题。

  在《能源》杂志主办的2016能源中国行寻找风能的洁净世界暨“迎增长”海上风电发展与投资研讨会上,海上风电的各界人士对此都提出了各自的看法;同时,我们还调研了海上风电产业的多方代表。至此,一个更加清晰的海上风电产业图景呈现在了我们面前。

   爆发的新“风口”

  或许还没来得及对未完成的十二五目标扼腕,海上风电产业就已快速进入了被照耀得光芒万丈的十三五。

  从东海大桥海上风电项目核准建设至今,我国海上风电的诞生至今历时8年。到2015年底,全国海上风电并网容量仅75万千瓦,没有实现十二五规划目标。

  海上风电过去几年的慢速发展,仿佛使得大家都憋着一口气——未来要加快发展。 2015年底,国家能源局发布的《全国海上风电开发建设方案(2014—2016)》中,44个海上风电项目被列入建设方案,总容量超过1000万千瓦。另据业内人士透露,正在编制的“十三五”规划初步提出,海上风电发展目标是到2020年开工建设1000—1500万千瓦。在庞大的规划数字下,无论是业主,还是设备制造企业,都不约而同地制定了远超过去的发展目标。

  海上风电资源丰富、不占用土地、靠近电力负荷中心,兼具多重优势。在煤炭、石油、光伏,以及陆上风电等一次能源出现过剩的情况下,海上风电犹如一个尚未开掘的宝藏,成为能源产业投资新“风口”。

  近段时间以来的各种场合和相关活动里,海上风电“蓄势待发”、“春天来临”、“迎来拐点”、“飞跃式进步”等词汇高频率出现。“我们去年的订单就开始有较大增加。”某家海上风电零部件生产企业的销售人员愉快地说,“现在全国各地都有我跑不过来的活动和市场。”

  根据国家可再生能源中心的统计,2015年,我国新核准海上风容量约201万kW,新增装机容量约30万kW。可见,新增装机的速度已在加快。

  作为最大的风电运营商,国电集团将海上风电作为了未来发展的重点。国电集团公司副总经理谢长军近日透露说,国电集团已明确了以“上山、下海、进军低风速”为核心的战略转型,加大经济发达、送出条件好、消纳能力强、电价水平高的中、东、南部地区风电市场开拓力度,加快开发海上风电市场。未来五年,国电集团将新增200万千瓦海上风电项目。

  曾经吃到了中国海上风电“第一个螃蟹”的华锐风电,现已将触角从近海延伸至了深海。华锐风电总裁徐东福在寻找“最美风电场”的活动中表示,中国海上风电经过多年的沉淀和积累,蓄势待发的机会即将来临。华锐风电正在探索离岸型、漂浮式、深海海上风电机组。

  除了整机商,以海力风电为代表的制造企业,也已开始厉兵秣马。这几年来,海上风机设备占海力风电集团全部收入的比重逐年提高,预计很快将超过其陆上风机设备的销售收入。此外,海力风电还有延伸产业链的计划,试图在十三五期间能够找到合适的风资源,自己成为海上风电的运营商。显然,海上风电将成为海力集团未来发展的重点。

  “增加产量、降低价格,才会有竞争力。”海力风电董事长许世俊说,“我们计划用两年到三年的时间在小洋口港区新建一个深水港码头,通过扩大生产和提高运输的能力,形成一个在行业内具有重大影响力的海上风电场产业链基地;我们要在现有生产能力的基础上,扩大风电配套产品的种类,力争使海力集团成为全国最大的海上风电场风机配套设备制造商。”

  这些企业的情况都并不是个例,十三五期间的发展重点从陆上转向海上是风电产业界普遍的战略。而从海上风电的地域分布来看,江苏占据最主要的位置。截至2015年底,江苏省核准的海上风电电项目占我国海上风电核准总容量的64%,其中,如东是江苏建设海上风电的大本营。

  截止到去年年底,如东的近海和潮间带的海上风电装机是60万千瓦。如东县能源局局长张俊对《能源》杂志记者说,如东潮间带的风电已经基本开发完毕,一些项目正在向近海10米水深进行开发。南通市的十三五规划已有初步方案,计划十三五期间,如东暨整个南通地区的海上风电规划总量为160-170万千瓦的规模。目前,这一方案正在征求社会各界意见。

  在江苏之后,福建省则是海上风电发展的后起之秀,该省也对海上风电发展寄予厚望。福建省“十三五”规划纲要中提出,要积极推进一批海上风电项目建设,力争到2020年全省风电装机规模比2015年翻一番。

  不过,即使是全力推动海上风电发展的业内人士,也有不少对受到热捧的海上风电可持续发展存在着忧虑。一位运营商的管理层人员谨慎地说,各地明确规划的海上风电项目中有很多的前期工作都还存在不确定性。“十三五”期间想要实现这些项目的全部落地存在很大的困难,建议有关部门要尽早出台后续项目规划。

   高成本硬伤

  投资风口之下,是海上风电项目成本几乎倒挂的事实。从业者们心里清楚,如何降低成本是摆在面前必须迈过的一道坎,否则所有的投资都将没有意义。

  国家发展改革委2014年6月印发的《关于海上风电上网电价政策的通知》(发改价格〔2014〕1216号),为海上风电上网电价定下了基调。该通知规定:2017年以前(不含2017年)投运的近海海上风电项目上网电价为0.85元/kWh,潮间带风电项目上网电价为0.75元/kWh。

  但在这样的上网电价水平上,如果没有地方的配套支持政策,海上风电项目的收益水平难以保证。

  由于海上环境的特殊性,海上风电主机设备价格更高,单桩、导管架等风机基础施工程序复杂,还需采购配备施工船舶、打桩锤等专业装备,这些因素导致了海上风电建设成本远高于陆上风电。以龙源如东海上风电场为例,潮间带风电场每千瓦造价是同区域陆上风电的2倍,近海风电造价更高。

  据国网能源研究院统计,海上风电的平均投资成本约为陆上风电的2.8倍。2015年,中国海上风电的平均投资成本约为2400美元/千瓦(折合人民币14743元/千瓦)。另据彭博财经数据统计,中国现有大部分海上风电项目的度电成本约为0.16-0.23美元/千瓦时(折合人民币0.98-1.41元/千瓦时),远高于煤电、气电和陆上风电的度电成本。也高于国家发改委规定的海上风电上网电价。

  “随着海上风电项目逐步向更远的外海转移以及选址的复杂性,海上风电项目的初始投资成本将进一步提高。”国网能源研究院新能源研究所所长李琼慧说。

  成本提高的同时,上网电价并没有相应提高的趋势。国家能源局新能源和可再生能源司副司长史立山近日透露,海上风电的电价政策是明确的,再提高电价不大可能。从目前来看,十三五期间保持电价水平不变是合理的。

  既然上网电价难有提高的空间,海上风电自身降低成本则成为唯一的出路。业内达成共识的是:技术创新带来的主机设备价格下降和施工成本下降将是海上风电降低成本的主要空间。

  龙源江苏海上风电有限公司党委书记高宏飙在福建和江苏的海上风电项目均有丰富的经验。对于如何降低成本,他建议说,设备制造商应持续改善风机设计,做到所有重要零部件都能国产化,降低生产成本;对于海上风电开发商,建议持续强化施工技术创新,自主研发和引进更高效的专业施工装备,根据不同海域的海况、地址条件差异,选择适合的基础形式和施工工艺,降低施工成本。

  必维新能源部经理田磊接受《能源》杂志采访时则表示,随着技术的发展和经验的积累,中国海上风电现在已经有很多降低成本、优化投资的空间,比如基础和安装方面,可采取更优化的方案和设备配置来降低成本。而施工、安装成本在海上风电项目建设总成本中占比超过40%,如能较大幅度的降低施工、安装成本,项目投资也就会有可观的下降。

  另一方面,以大数据分析、物联网技术为代表的信息科技与海上风电的结合也是降低其成本的一条路径。“IT技术在降低海上风电项目全生命周期的成本方面是可以发挥作用的。”IBM大中华区能源与电力行业总经理余红光对《能源》杂志记者说,“我们正在和一家海上风电运营商合作,整合其风机选址、运维的各项数据,包括气象数据等,使之做到风机数字化,实现物理世界和虚拟世界的融合,以提高风机的出力。”

  但不容乐观的是,降低成本的过程可能并不会很快,未来十年的海上风电发展或许都将离不开补贴。按照目前的情况,有机构预计到2030年,海上风电才将普遍实现平价上网,度电成本比目前下降40%左右,达到约0.6元/千瓦时,开始具备较强的市场竞争力。

   缺失的法规标准

  如果说海上风电降低成本的路径还算比较清晰的话,如何完善相关的法律法规以及行业标准规范,则是一项繁杂得多的工作,同时也是一项影响海上风电未来发展的关键因素。

  海上风电前置审批手续复杂,涉及能源、海洋、海事、环保、军事等多个管理部门,目前仅苏北海上风电建设纳入全国海洋主体功能区规划,海域利用等问题沟通协调难度较大。

  “现在还没有一个十分规范的审批流程和规范,拿到项目的海上风电运营商可以说都是各显神通,通过各种手段才拿到的。”说起海上风电的审批,一位地方政府的官员无奈地说道。

  在海上风电开发前期,需要开展工程用海预审、海洋环境影响评价、海缆路由调查、接入系统设计、通航安全评估等多个专题报告,不仅涉及发改委、能源局,还涉及到海洋、渔业、环保、军事等多个部门。尽管国家能源局会同国家海洋局制定了支持海上风电发展的有关管理制度和办法,但在实际操作中,各地的管理标准不一,大大延长了前期工作的周期。

  例如,中广核如东150MW海上风电场项目于2007年获得国家发改委批准“路条”。2007年至2013年, 中广核花了六年时间才完成包括海域环评报告、用海预审,通航许可,海域路由审批等多项前期准备工作。2013年6月25日,该项目终于获得国家发改委正式核准。

  “海上风电项目海域使用论证获取许可、通过海洋环评、通航安全论证的周期一般需要2年以上,延缓了海上风电前期工作进程。”高宏飙说,“希望相关部门能进一步明确海上风电审批的主责机构,理顺审批流程,简化审批程序,建立统一协调机制,使得项目在市场情况变化前能够及时抓住机遇上马,降低开发的风险。”

  而作为直接主管部门的地方能源局,对于海上风电涉及面较广的难题也是比较头疼。张俊说,海上风电的开发既要服从当地的经济建设,更要服从沿海港口开发的需求,不能因为海上风电的开发而影响江苏港口的开发。从去年开始,如东海上风电开发的相关领域显现出了一些矛盾,比如港口航道、海上渔业养殖区、海洋保护区、海上军事设施(雷达)安全性等等。

  为了解决这些问题,如东能源局已不遗余力。“我们委托南通水科院围绕海上风电场区、海洋动力环境进行了专门的研究;我们还委托了国家交通部的安全研究所,就如何破解海上风机建成后对海事部门的雷达的影响等做了一些专门的研究。在长三角一带,特别是在上海港两侧的主航道,交通航线的密度非常大,所以我们对海上风电开发对航道的影响也做了一些研究。”张俊说。

  面对这些问题,国家能源局方面也有计划做出改进。史立山日前在一次会议上表态说,海上风电项目建设的管理体制是明确的,项目核准权在地方。未来海上风电管理的规章制度,程序会更加地清晰透明。

  而除了前期的审批程序缺乏规范之外,海上风电的部分前期工作技术标准也还未形成完整的标准体系。工程基础设计、海上升压站设计、防腐设计、施工安装、运行管理和维护等方面均缺乏技术规范,难以对海上风电场工程全过程实现有效指导。

  从国际经验来看,欧洲是当今世界海上风电开发的主战场,规模和技术处于世界领先地位。根据中国风能协会发布的数据,截至去年底,英国海上风电装机容量达到506.05万千瓦,排在世界首位。

  英国的苏格兰地区跟中国的如东地位相似,都是该国海上风电开发的主战场。苏格兰国际发展局接受《能源》杂志记者采访时表示,苏格兰的企业享受着具有足够支持力的政策环境是海上风电发展成功的主因,比如,苏格兰设立了7个低碳企业专区,此外,政府还对海上风电提供了上亿英镑的基金支持。

  “苏格兰政府极大地热衷于发展可再生能源行业,且一直持续于为可再生能源提供协助。目前有不少中国企业都有意愿到苏格兰投资海上风电场,我个人观点是,这些都是英国政府补贴资助资促成的项目。”苏格兰国际发展局能源与低碳技术部门的前瞻项目高级主任Ian McDonald对《能源》杂志记者说。

   孱弱的产业链

  其实,无论是成本、政策还是技术,归纳起来都可以说是一个问题——中国海上风电的产业链还不成熟。

  与陆上风电相比,影响海上风电的发展因素更为复杂,也更加需要整个产业链的共同发展。从数字上看,海上风电投资成本构成中风机仅占一半左右,建设安装和并网成本占47%。必须要有整个产业链上下游的合作,才能实现整个海上风电产业的快速发展。

  “一个产业健康发展的关键是生态系统的健全和高效协同。”IBM大中华区认知解决方案事业部能源与电力行业总监李国志认为,中国海上风电还需要有一个完善、成熟、全产业链协同创新的生态系统。其中,利用数字化技术整合风电行业价值链,提升客户体验和价值,是行业上下游企业共同面临的挑战。打通产业链的一个核心的技术是物联网,同时有效结合大数据和认知计算技术。风机本身的智能化就会产生大量的数据,通过这些运维数据不仅可以帮助运营商优化风电场运行和维护,同时也可以帮助设备厂商优化产品设计和质量等。

  目前整个海上风电产业链的薄弱,或将成为未来制约其大发展的根本因素。“2016年已过半,从现在的情况看,十三五规划多半完成不了。”一位业内人士难掩焦虑,对海上风电产业链的现状提出了多个问题,“你看看现在有几个打桩锤,有几条支腿船?4兆瓦以上风机配套叶片模具有几副?配套产业跟不上,都将是未来的瓶颈。”

  海缆是海上风电产的一个关键零部件,中广核如东海上风电项目的海缆采用的是国内最长的110KV三芯海缆。在该项目的建设过程中,曾因为出现极端天气,导致海缆铺设可能出现毁灭性打击。“那两天我整宿整宿的睡不着,一颗心都吊着。”中广核风电华东分公司副总经理徐成根回忆起来仍然心有余悸,“要是海缆出现大问题,整个项目都会遭遇致命的损失。”

  曾参与起草海底电缆国家标准的东方电缆目前正在加紧研发更新的海缆技术和产品。东方电缆副总经理夏峰介绍说:“我们现在正在和合作伙伴一起研发300公里的直流输电海缆,新的产品预计将在年底完成。在降低海底电缆的电流损耗方面,我们计划在材料的改进和提升、工艺选型以及结构的选型上进行改进。另外,我们还在关注浮式动态直流发电海缆的研发,这也是为了满足海上风电20年的发展规划。海底电缆的发展趋势,除了电压等级的提升,更重要的应该是大长度的连续制造,以及动态环境下的应用。”

  除了海缆之外,一些其他关键设备和施工产能都还有提高水平的空间。中广核如东项目当初拟采用无过渡段单桩基础,但选择施工设备时遇到了难题:若采用国内大型浮吊打桩,桩的垂直度控制难度大;若采用支腿船打桩,国内仅有的两艘支腿船吊重又不够,且招标存在局限性。最终其利用试桩工程进行了新工艺的试验,采用了搭设稳桩平台控制沉桩的垂直度。

  海上的特殊环境也是安全和造价不可控的一个因素。中广核如东项目离岸距离较远,最近距离25km,最远距离30多km。为了确保安全,每次台风来临前海上所有施工船只(施工高峰期近30多艘船舶)都需撤场进港避风,2015年就有三个台风造成项目施工船舶撤场。撤场一次将造成近千万的损失。

  徐成根说,目前我国的海上风电建设仍在起步阶段,国内的设计、施工能力及现有的大型船机设备有限。如国内有5个以上项目的海上风电项目同时建设,施工设备的资源就会相对紧张。此外,部分新介入海上风电设计的单位技术能力也有待提升。

  数字化技术也将在海上风电发展中扮演重要角色。作为海上风电发展的一个加速器,数字化可以降低海上风电的成本和风险,这一点在陆上风电的发展中已经得到了验证。“在海上风电的启动阶段,海上风电自身的装备、制造、设计、施工等技术进步将起到基础和关键作用,但数字化技术的应用部署同样需要得到重视。”IBM大中华区能源与电力行业解决方案专家张永平说,“中国海上风电发展突破一定的技术门槛后,数字化技术的加速器作用将愈发明显。”

  那么,面临诸多挑战的海上风电在十三五到底会有怎样的发展?“我认为海上风电项目应该不会在2016年出现大爆发式的增长,而会是一个循序渐进式的增长。” 田磊的想法代表了很多业内人士的想法,“我坚信中国海上风电产业在十三五期间一定会形成完善的产业链和稳定的市场。届时,从风机研发生产,到项目投建运营等环节,中国海上风电产业各方都会走向成熟和共赢。”

(本文来源:能源杂志)

 

编辑: 杨智明
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