海上風(fēng)電在沒(méi)有補(bǔ)貼的情況下贏利

在歐洲，新技術(shù)的出現(xiàn)提高了先前昂貴的海上風(fēng)電的吸引力。 最近，歐洲的海上風(fēng)電領(lǐng)域取得了重大進(jìn)展：3個(gè)項(xiàng)目將在沒(méi)有政府補(bǔ)助的情況下建成。西門(mén)子風(fēng)力發(fā)電部門(mén)負(fù)責(zé)能源成本預(yù)測(cè)的本特•克里斯坦森(Bent Christensen)認(rèn)為，行業(yè)級(jí)的成本削減已經(jīng)超出預(yù)期?？死锼固股f(shuō)：“我們比計(jì)劃提前了3~4年。”

今年夏天，歐洲水域的項(xiàng)目正在形成，同時(shí)將展示交付這些項(xiàng)目所需的持續(xù)創(chuàng)新，即能使海上風(fēng)電對(duì)金融機(jī)構(gòu)和電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商更具吸引力的創(chuàng)新。

長(zhǎng)期以來(lái)，批評(píng)者們將海上風(fēng)電看成一個(gè)利基領(lǐng)域。即使不考慮異常大的風(fēng)浪，搭建海上設(shè)施并將其安裝在惡劣的海洋環(huán)境中也是非常昂貴的。

在2013年，新項(xiàng)目的發(fā)電成本為160歐元/兆瓦時(shí)，行業(yè)集體規(guī)定了克里斯坦森所說(shuō)的“現(xiàn)實(shí)性發(fā)展目標(biāo)”：到2020年，將發(fā)電成本降低到100歐元/兆瓦時(shí)。克里斯坦森也是西門(mén)子的風(fēng)力渦輪機(jī)業(yè)務(wù)公司——西門(mén)子Gamesa可再生能源公司的高級(jí)副總裁，他通過(guò)自己的發(fā)展版圖告訴大家，海上風(fēng)電的成本已經(jīng)下降。

克里斯坦森的估計(jì)得到了金融咨詢(xún)公司拉扎德(Lazard)的回應(yīng)，拉扎德公司預(yù)計(jì)新開(kāi)工項(xiàng)目的無(wú)補(bǔ)貼成本為105歐元/兆瓦時(shí)，比2014年下降27%。拉扎德公司在2016年12月的分析中發(fā)現(xiàn)，海上風(fēng)電成本與燃煤發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電和核電成本相當(dāng)甚至更低。

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近期投標(biāo)的近岸項(xiàng)目同時(shí)與陸上風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電展開(kāi)了成本競(jìng)爭(zhēng)。丹麥和荷蘭的幾個(gè)項(xiàng)目承諾海上風(fēng)電成本將會(huì)低于75歐元/兆瓦時(shí)。今年4月，哥本哈根的Dong Energy公司和德國(guó)巴登符騰堡州能源設(shè)備公司投標(biāo)了無(wú)補(bǔ)貼的德國(guó)風(fēng)電項(xiàng)目。Dong公司的監(jiān)管事務(wù)高級(jí)主管烏爾里克•斯特里德比克(Ulrik Stridbaek)估計(jì)，其項(xiàng)目的發(fā)電成本為62歐元/兆瓦時(shí)。

斯特里德比克表示，競(jìng)爭(zhēng)、創(chuàng)新和規(guī)模都有助于整個(gè)行業(yè)的供應(yīng)鏈——從渦輪機(jī)制造、安裝到電力傳輸——實(shí)現(xiàn)快速成本下降。但是斯特里德比克也說(shuō)：“決定性的因素是規(guī)模。”

Dong公司的1.2千兆瓦近海風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目將于2018年在英國(guó)約克郡沿岸的120公里處開(kāi)始安裝，產(chǎn)能幾乎是目前已投產(chǎn)海上發(fā)電項(xiàng)目紀(jì)錄的近2倍。海上發(fā)電廠的渦輪機(jī)組也正在不斷增加。2013年，海上渦輪機(jī)組裝機(jī)容量最高為3.9兆瓦，而今天的最大裝機(jī)容量為8兆瓦。2016年12月，Dong公司在另一個(gè)英國(guó)風(fēng)電場(chǎng)安裝了第一批大規(guī)模渦輪機(jī)組。

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與此同時(shí)，德國(guó)零補(bǔ)貼項(xiàng)目要依賴(lài)于尚不存在的13~15兆瓦渦輪機(jī)組。斯特里德比克表示，Dong公司賭的是，西門(mén)子Gamesa和MHI維斯塔斯海上風(fēng)電等供應(yīng)商將在2024年或2025年為完成北海項(xiàng)目準(zhǔn)備好這種超大規(guī)模設(shè)施。

輸電系統(tǒng)也需要新技術(shù)將風(fēng)電輸送到陸地?，F(xiàn)在幾種創(chuàng)新方法正在波羅的海進(jìn)行測(cè)試，德國(guó)和丹麥風(fēng)電場(chǎng)之間的30公里跨海線路將在北歐和歐洲電網(wǎng)之間建立起額外的互連。電纜從海底穿過(guò)波羅的海淺沙灘，這條路線被稱(chēng)為KriegersFlak，這個(gè)月正在清理二戰(zhàn)期間遺留下來(lái)的未爆炸彈藥，預(yù)計(jì)將在明年完成這個(gè)連接。

當(dāng)波羅的海風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)閑置時(shí)(約有50%的時(shí)間閑置)，歐洲的軟件整合電力市場(chǎng)將使用該電纜在北歐和斯堪的納維亞之間輸送電力。丹麥電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商Energinet.dk的總裁彼得•約根森(Peter Jørgensen)預(yù)計(jì)，這一連接將加強(qiáng)該地區(qū)現(xiàn)有的電力互送模式，可以實(shí)現(xiàn)歐洲風(fēng)電和北歐水電的相互平衡。

約根森說(shuō)，為了確保這個(gè)項(xiàng)目可行，需要在兩個(gè)不同步電網(wǎng)之間安裝一種可進(jìn)行400兆瓦功率點(diǎn)交換的低成本高壓直流(HVDC)變換器。早期的設(shè)計(jì)是在Kriegers Flak的海上設(shè)置一個(gè)變換器。而現(xiàn)在，該項(xiàng)目將兩臺(tái)背靠背變換器設(shè)置在德國(guó)陸地上，從而避免了海上平臺(tái)約50%的溢價(jià)。

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去年，荷蘭國(guó)有電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商TenneT倡議在北海海上輸電樞紐上采用這種超大規(guī)模的雙用途電纜設(shè)計(jì)。Energinet最近加入該倡議，呼吁修建一個(gè)或多個(gè)人造島嶼，島上的發(fā)電系統(tǒng)將收集高達(dá)100千兆瓦的海上風(fēng)電，并將其輸送到北海各國(guó)。

這些“電力鏈島嶼”像KriegersFlak鏈路一樣，通過(guò)在陸地上設(shè)置HVDC變換器降低輸電成本，并通過(guò)在各電網(wǎng)之間進(jìn)行電能交易實(shí)現(xiàn)其最大價(jià)值。它們還將配備技術(shù)人員、備件、維護(hù)船和海上航空港，從而降低風(fēng)電場(chǎng)維護(hù)成本。

約根森表示，“北海”提案正在進(jìn)行可行性研究，可能最終無(wú)法實(shí)施。但行業(yè)參與者們表示，降低成本就是需要這樣的創(chuàng)造性想法，尤其是要滿(mǎn)足歐洲雄心勃勃的減排目標(biāo)，需要部署大量可再生能源，那就更需要這種想法了。