風電觀察帶你深度觀察風電產業發展邏輯,洞悉中國風電發展脈搏。近日,由中國海洋工程咨詢協會海上風電分會組織的2023漂浮式海上風電大會成功召開,觀察君有幸受邀參與其中,大家探討最多的一個問題就是漂浮式海上風電項目造價太高,如何降低造價成本,何時能夠實現商業化應用?
也就是說,當前我國開發漂浮式海上風電還是處于一個項目示范,“賠錢賺吆喝”的階段,其投資成本遠大于收益回報,那么何時,漂浮式海上風電項目的成本下降到何種程度?漂浮式項目才能實現商業化應用。
漂浮式風電,前景可期
首先我們來談一下為什么要發展漂浮式海上風電,其發展前景怎么樣,從產業發展規律來講,海上風電的開發一般是從近海向深遠海逐步推進,從資源量的角度分析,深遠海的區域面積大、風資源好,可開發的潛力大,數據研究顯示,全球大部分風資源位于水深超過60米的海域。
且當水深超過60米時,傳統的采用固定式基礎的海上風電在技術和經濟上面對的挑戰增加,水深越大,固定式海上風機基礎的材料 用量越多,且施工難度也會提升,漂浮式較固定式更為適用。
《加速中國漂浮式風電發展報告》中指出,中國漂浮式海上風電理論潛力發展規模高達600GW,通過利用漂浮式海上風電開發潛力,可以加快實現碳達峰和碳減排目標,中國漂浮式風電前景可期。
GWEC預測,到2030年全球將有1650萬千瓦的漂浮式海上風電裝機。
放眼全球,目前,海外漂浮式海上風電發展相對領先的是歐洲和日本,韓國快速跟進,美國開始布局,在當前能源低碳轉型以及能源安全備受關注的背景下,漂浮式海上風電呈現加快發展的態勢,部分國家推出專項資金以支持漂浮式海 風發展,英國、法國、挪威、韓國等國家有望率先推出商業化運行的大型漂浮式海上風電項目。
聚焦國內,中國共有6個漂浮式海上風電項目(樣機)實現投運或正在推進實施。除安裝在三峽陽江沙扒海上風電場的“三峽引領號”于2021年并網發電外,由中國海油主導的“海油觀瀾號”,在距海南文昌136km的海上油田海域投運,成為全球第一個離岸距離超過100km和海水深度超過100m的“雙百”海上風電項目。另有中國海裝主導推進的“扶搖號”,已在廣東湛江羅斗沙海域完成安裝。
除上述3臺完成安裝的漂浮式樣機外,還有兩個搭載漂浮式樣機的項目正在推進。2023年3月,龍源莆田南日島海上風電項目的漂浮式機組平臺獲得了AIP(原則性認可)證書;2022年2月,明陽陽江青洲四海上風電項目開工,計劃安裝一臺16.6MW的漂浮式機組。
值得一提的是,我國將率先開建百兆瓦級漂浮式海上風電項目,萬寧市漂浮式海上風電項目規劃裝機容量100萬千瓦,分兩期建設,一期工程裝機容量20萬千瓦,計劃2025年10月建成并網, 二期工程裝機容量80萬千瓦,計劃于2027年建成并網。2022年12月,海南萬寧漂浮式海上風電項目舉行開工儀式。
首個造價高達30萬/kW,商業化之路阻且難
據了解,全球首個漂浮式海上風電項目的造價高達30萬/kW。
但隨著近年來漂浮式海上風電技術的進步、單機容量的增加、項目規模的提升,漂浮式海上風電項目單位千瓦造價已經在逐步下降,中國首個漂浮式風機“三峽引領號”造價在6萬/kW左右;“海油觀瀾號”造價已經下降到2.5-3萬元/kW左右。
但這還遠遠不夠,多位專家表示,如果漂浮式海上風電項目要實現商業化應用,其成本要保持在1-2萬元/kW左右的造價成本。
要實現漂浮式海上風電項目平價上網,甚至低價上網,則基本要與固定式海上風電造價成本持平,這是一項巨大的挑戰,諸多專家認為漂浮式風電需要在2030年實現商業化應用。
根據披露信息,萬寧市100萬千瓦漂浮式海上風電項目預期的年均發電量達42億度,對應的利用小時為4200小時,高于廣東等 地區采用固定式基礎的海上風電項目。
該項目一期工程20萬千瓦,預期的投資規模50億元,對應的單價為2.5萬元/kW;二期工程 80萬千瓦,預期的投資規模175億元,對應的單價2.19萬元/kW。
2023年6月,萬寧漂浮式海上風電試驗項目一期工程10萬千瓦樣機工程EPC總承包中標候選人公示,中南院等聯合體擬中標投標報價為20.88億元,項目折算造價為2.088萬元/kW。
多路徑降本,產業鏈共同發力
漂浮式海上風電項目主要成本構成:風電機組、浮式基礎、系泊系統、施工安裝、動態海纜、其他等。其中,系泊系統占比總成本超20%,風電機組成本占比為10%左右,施工安裝成本為20-25%左右。
目前,產業鏈也在致力于漂浮式項目的降本,風機大型化就是主要的降本手段之一,單機容量提升對于漂浮式項目降本效果明顯。
風電觀察了解,2011年投運的WindFloat 1樣機的單機容量 2MW,2021年投運的Kincardine項目單機容量9.5MW ,雖然后者單機容量是前者的近5倍,但漂浮式基礎的重量不到前者的2倍,而深遠海風資源較好,更利于機組大型化。
其次是整個項目的規劃效應,漂浮式風電場單體規模的增大是降本的關鍵,這在Hywind Demo(2.3MW )、Hywind Scotland(30MW)、Hywind Tampen( 88MW)等實際項目上已經體現,隨著單體規模達到 200MW以上,漂浮式海上風電的單位投資成本和度電 成本有望進一步快速下降。
浮式基礎、系泊系統、風機的優化設計,原材料的創新使用也是降本的關鍵。
相關專家表示,國內漂浮式海上風電供應鏈體系在全球范圍內領先,我國漂浮式海上風電實現彎道超車、后發先至的形勢明朗,未來國內供應鏈的降本情況是全球漂浮式海風發展的關鍵。
來源:風電觀察
作者:周彥家