“十五五”中國(guó)海上風(fēng)電度電成本展望

2022年，中國(guó)海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)繼續(xù)引領(lǐng)全球。據(jù)中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)風(fēng)能專業(yè)委員會(huì)(CWEA)發(fā)布的數(shù)據(jù)，2022年中國(guó)海上風(fēng)電新增吊裝容量516萬(wàn)千瓦，約占全球的54%;累計(jì)吊裝容量3051萬(wàn)千瓦，同比增長(zhǎng)超過(guò)20%。

這樣的成績(jī)來(lái)之不易。2022年，中國(guó)海上風(fēng)電已全面進(jìn)入無(wú)國(guó)家補(bǔ)貼發(fā)展階段，不僅要大規(guī)模發(fā)展，更需高質(zhì)量開(kāi)發(fā)，只有在滿足收益要求下仍可以實(shí)現(xiàn)平價(jià)的項(xiàng)目，才可能進(jìn)入開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié)。

為推動(dòng)更多海上風(fēng)電項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)平價(jià)開(kāi)發(fā)，整個(gè)中國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈都在積極降本。據(jù)CWEA統(tǒng)計(jì)，當(dāng)前中國(guó)海上風(fēng)電項(xiàng)目的平均度電成本已經(jīng)下降到0.33元/千瓦時(shí)左右。另?yè)?jù)報(bào)道，目前水深小于35m，登陸距離小于70km的淺、近海風(fēng)電場(chǎng)，只要基礎(chǔ)不需嵌巖，已基本能夠?qū)崿F(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)。

“‘十四五’期間，海上風(fēng)電項(xiàng)目基本以省管近淺海海域?yàn)橹?。?jīng)多年積累，中國(guó)已基本掌握近淺海風(fēng)電開(kāi)發(fā)技術(shù)，形成了完備的產(chǎn)業(yè)鏈條，確保未來(lái)2~3年規(guī)劃開(kāi)發(fā)的海上風(fēng)電項(xiàng)目基本能夠?qū)崿F(xiàn)平價(jià)。”一位專注于深遠(yuǎn)海風(fēng)電技術(shù)研究的專家向《風(fēng)能》介紹：“但進(jìn)入‘十五五’，海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)布局將發(fā)生較大變化，可能對(duì)風(fēng)電開(kāi)發(fā)成本的持續(xù)下降趨勢(shì)產(chǎn)生一定影響。”

有分析認(rèn)為，水深30~60m、離岸距離30~130km的海上風(fēng)電項(xiàng)目，將成為“十五五”期間的主流。

據(jù)CWEA統(tǒng)計(jì)，“十四五”期間，中國(guó)沿海省份海上風(fēng)電規(guī)劃容量約5000萬(wàn)千瓦。由此推算，預(yù)計(jì)到2025年中國(guó)海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量將達(dá)到0.8億~1億千瓦，到2030年達(dá)到1.8億~2億千瓦。因此，“十五五”期間，中國(guó)海上風(fēng)電新增裝機(jī)總規(guī)模約在1億千瓦，其中很大比例的項(xiàng)目將位于深遠(yuǎn)海海域。

此前有專業(yè)機(jī)構(gòu)曾分析指出，深遠(yuǎn)海雖然風(fēng)能資源條件相對(duì)較好，但設(shè)計(jì)、設(shè)施、運(yùn)輸、施工、運(yùn)維成本遠(yuǎn)高于近海海上風(fēng)電，在現(xiàn)有政策與技術(shù)條件下，經(jīng)濟(jì)性不足。

早在十多年前的國(guó)際海上風(fēng)電市場(chǎng)，這樣的影響就曾出現(xiàn)過(guò)。國(guó)際可再生能源署(IRENA)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2000年全球海上風(fēng)電項(xiàng)目的平均建設(shè)成本約為2685美元/千瓦(約合人民幣18405.94元/千瓦)。隨著大量深遠(yuǎn)海項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)，平均建設(shè)成本大幅提高，至2008年一度高達(dá)5712美元/千瓦。

那么，未來(lái)影響中國(guó)深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電度電成本走向的具體因素有哪些?據(jù)調(diào)研分析，有利因素主要包括六方面。

增大規(guī)模提效降本

通過(guò)提升單體項(xiàng)目規(guī)模，可提高項(xiàng)目開(kāi)發(fā)效率，攤薄投資成本。例如，風(fēng)電場(chǎng)規(guī)?；_(kāi)發(fā)的主流開(kāi)發(fā)容量，如果能從30萬(wàn)千瓦提升到50萬(wàn)千瓦，進(jìn)一步增至100萬(wàn)千瓦，會(huì)有效攤薄單位千瓦投資成本。

國(guó)外海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)同樣符合這一趨勢(shì)。IRENA的統(tǒng)計(jì)顯示，2010―2020年全球海上風(fēng)電項(xiàng)目的平均裝機(jī)容量從13.6萬(wàn)千瓦提高至30.4萬(wàn)千瓦，增加了124%。2021年，全球海上風(fēng)電項(xiàng)目的平均裝機(jī)容量為26.2萬(wàn)千瓦。2020年后，已有部分項(xiàng)目的單體容量超過(guò)了100萬(wàn)千瓦。

輸電技術(shù)水平提升

隨著海上升壓站及柔性直流輸電等長(zhǎng)距離輸電技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，深遠(yuǎn)海全直流型風(fēng)電場(chǎng)正成為發(fā)展方向。全直流風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)電規(guī)模將達(dá)到40萬(wàn)~100萬(wàn)千瓦，采用30~60kV的匯流電壓和±320kV左右的輸電電壓。

有機(jī)構(gòu)分析，隨著時(shí)間推移，海纜市場(chǎng)的潛力將吸引更多企業(yè)跨過(guò)技術(shù)門(mén)檻，打破現(xiàn)有市場(chǎng)格局，通過(guò)更激烈的競(jìng)爭(zhēng)降低海纜價(jià)格。

電壓等級(jí)的進(jìn)一步提升，以及柔性高壓直流電纜都是深遠(yuǎn)海項(xiàng)目工程降本的重要方向。據(jù)CWEA專家預(yù)測(cè)，到2030年海纜總體成本將下降15%~20%。

機(jī)組大型化降低造價(jià)

在一定容量項(xiàng)目中采用更大單機(jī)容量的機(jī)組，所需安裝的設(shè)備數(shù)量更少，進(jìn)而減少所需塔筒、基礎(chǔ)的數(shù)量，在降低單位千瓦造價(jià)同時(shí)提升整機(jī)發(fā)電量。投運(yùn)后，由于機(jī)組數(shù)量更少，項(xiàng)目單位千瓦運(yùn)維成本也能得到更好控制。這是目前海上風(fēng)電通過(guò)大型化持續(xù)降本的核心邏輯。

業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，后續(xù)整機(jī)大型化趨勢(shì)仍將持續(xù)。有專家預(yù)測(cè)，如果整機(jī)商在未來(lái)深遠(yuǎn)海市場(chǎng)中無(wú)法推出12MW以上產(chǎn)品，就會(huì)失去競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。這道市場(chǎng)門(mén)檻同樣被另一項(xiàng)專業(yè)預(yù)測(cè)所驗(yàn)證。據(jù)某整機(jī)商市場(chǎng)人員預(yù)測(cè)，到“十五五”初期，長(zhǎng)江口以北批量裝機(jī)單機(jī)容量可達(dá)到12MW及以上，長(zhǎng)江以南則可達(dá)到20MW級(jí)別，在主機(jī)成本進(jìn)一步降低的同時(shí)，可節(jié)約25%的機(jī)位點(diǎn)和基礎(chǔ)。CWEA專家預(yù)計(jì)，到2030年整機(jī)(含塔筒)價(jià)格可下降30%~35%。

工程能力持續(xù)增強(qiáng)

據(jù)了解，海上風(fēng)電機(jī)組安裝費(fèi)用主要包括人工、材料和施工船機(jī)等。其中，影響最大的為船機(jī)設(shè)備費(fèi)用。由于大型船機(jī)設(shè)備的制造周期較長(zhǎng)，2025年以前新投運(yùn)的大型吊裝船數(shù)量有限，預(yù)計(jì)這段時(shí)間吊裝價(jià)格回落空間有限，在10%左右。

以目前最大單機(jī)容量的18MW機(jī)型為例，受制于海上風(fēng)電機(jī)組吊裝對(duì)吊高和樁腿長(zhǎng)度的技術(shù)要求，2022年國(guó)內(nèi)滿足要求的安裝平臺(tái)僅有1艘，2023年將有3艘新一代升式風(fēng)電安裝平臺(tái)服役，未來(lái)5年預(yù)計(jì)將有10~20艘具備該級(jí)別機(jī)組吊裝能力的風(fēng)電安裝平臺(tái)投運(yùn)。

隨著“十五五”期間施工船機(jī)的大量投運(yùn)，整機(jī)與其基礎(chǔ)的吊裝、打樁費(fèi)用，以及海纜敷設(shè)費(fèi)用將進(jìn)一步下降。據(jù)CWEA專家分析，2025―2030年這部分費(fèi)用將下降25%~35%。

基礎(chǔ)技術(shù)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化

目前，全球主流的深遠(yuǎn)海風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)技術(shù)路線主要分為固定式與漂浮式。到“十五五”期間，根據(jù)海上風(fēng)電項(xiàng)目客觀條件，需要選擇不同的基礎(chǔ)類型。“例如，浙江、江蘇、山東、遼寧的海床相對(duì)平坦，更適合采用導(dǎo)管架方案配套大容量風(fēng)電機(jī)組為優(yōu)選方案。福建、廣東、海南的深遠(yuǎn)海海域更適合采用漂浮式基礎(chǔ)，從而推動(dòng)漂浮式基礎(chǔ)批量化應(yīng)用。”上述深遠(yuǎn)海風(fēng)電技術(shù)專家認(rèn)為。

對(duì)于固定式基礎(chǔ)，整機(jī)商與設(shè)計(jì)院都積極開(kāi)展“機(jī)組-支撐結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計(jì)”，以降低支撐結(jié)構(gòu)的原材料用量。CWEA專家預(yù)計(jì)，隨著該技術(shù)的推廣，到2030年可縮減15%~20%投資成本。對(duì)于漂浮式基礎(chǔ)，目前仍處樣機(jī)研究階段。據(jù)一位了解萬(wàn)寧漂浮式海上風(fēng)電100萬(wàn)千瓦試驗(yàn)項(xiàng)目的企業(yè)負(fù)責(zé)人介紹，此前國(guó)內(nèi)安裝的兩臺(tái)樣機(jī)在38000~40000元/千瓦，而該項(xiàng)目的降本總目標(biāo)是達(dá)到20000元/千瓦以下，計(jì)劃于2027年實(shí)現(xiàn)。

運(yùn)維成本逐步降低

伴隨著海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)規(guī)模的逐步增大，越來(lái)越多的主體正進(jìn)入海上項(xiàng)目運(yùn)維領(lǐng)域，這主要包括業(yè)主下屬運(yùn)維單位、整機(jī)商服務(wù)團(tuán)隊(duì)和第三方運(yùn)維服務(wù)供應(yīng)商。更多的主體必然產(chǎn)生一定的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，在一定程度上會(huì)降低運(yùn)維成本。

此外，除項(xiàng)目規(guī)?；_(kāi)發(fā)與機(jī)組大型化所附帶的運(yùn)維成本間接下降外，大量專業(yè)運(yùn)維船舶的投入，以及海上風(fēng)電場(chǎng)大數(shù)據(jù)運(yùn)維平臺(tái)、故障預(yù)警診斷技術(shù)的廣泛應(yīng)用，也將一定程度降低運(yùn)維成本。據(jù)CWEA專家預(yù)測(cè)，到2025年海上風(fēng)電運(yùn)維成本可下降15%左右，到2030年可達(dá)到40%。

除上述有利因素外，影響“十五五”深遠(yuǎn)海風(fēng)電降本趨勢(shì)的制約因素也不容忽視：

一方面，到2025年后，中國(guó)海上風(fēng)電新增裝機(jī)規(guī)模仍將落后于陸上風(fēng)電，疊加大型化機(jī)組的快速迭代，導(dǎo)致零部件規(guī)模化效益不足，機(jī)組成本難以實(shí)現(xiàn)更大幅度的下降。另一方面，專業(yè)風(fēng)電運(yùn)輸與施工船舶的開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)、造價(jià)高，海工降本的動(dòng)力不足，單位千瓦工程成本在“十五五”前后下降不夠顯著。

“此外，2030年中國(guó)將實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，可能出現(xiàn)的‘搶裝’現(xiàn)象會(huì)擾亂正常的降本規(guī)律。”上述整機(jī)商市場(chǎng)人員預(yù)測(cè)。但總體而言，制約因素不足以抵消有利因素，到“十五五”末期以前，海上風(fēng)電成本仍將持續(xù)保持下降。

綜合上述因素，CWEA通過(guò)科學(xué)分析，對(duì)“十四五”和“十五五”期間中國(guó)海上風(fēng)電度電成本的走勢(shì)，根據(jù)不同海域進(jìn)行了預(yù)測(cè)。預(yù)計(jì)從2022年年底到2030年，中國(guó)海上風(fēng)電度電成本將整體降低19%~23%，從目前的0.33元/千瓦時(shí)下降至0.25元/千瓦時(shí)左右。其中，粵西、海南周邊海域度電成本凈值下降最多，達(dá)0.08元/千瓦時(shí)，其他海域皆為0.07元/千瓦時(shí)。