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欧洲海上风电开发研究与思考

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2019年05月19日    作者:唐洋 胡小峰    来源:国际工程与劳务

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  近年来,全球海上风电产业不断升级,技术成本不断优化,发展速度明显加快。截至2017年,全球海上风电累计装机容量为18810MW,较2016年增长30%,共17个国家开发建设海上风电项目。预计到2020年,全球海上风电装机容量将超过40GW。此外,竞价上网成为欧洲海上风电发展的最新模式,加快海上风电成本下降成为欧洲各国共识,同时,海上风电的蓬勃发展给予国内投资方和承包商带来巨大投资以及总承包机会。


欧洲海上风电产业情况


  欧洲是海上风电的传统市场,英国、德国、中国、丹麦、荷兰分列全球累计投产量前五。欧洲继续领跑全球海上风电,累计装机容量15800MW,市场份额占到全球的84%左右。目前丹麦已有1300MW装机,在建400MW,英国累计装机容量达6800MW,制定了到2030年实现30GW装机的目标。同时,越来越多的国家和地区开始启动海上风电的建设,如美国、日本、韩国以及法国等。


欧洲海上风电开发建设主要成就与经验


  一、招标模式促进成本快速下降


  近年来,欧洲广泛使用招标模式开发海上风电项目,欧洲海上风电市场中的风电补贴水平大幅下降,海上风电的价格竞争力不断提升。


  1.英国价格竞争模式


  英国海上风电开发以政府集中公开招标为主,共经历了三轮发展时期,遵循了近海到远海、潜水到深水、小规模示范到大规模集中开发的发展思路。第一轮规划装机容量1.5GW;第二轮涉及的海域延伸到远海及深海,规划装机容量7GW。第三轮始于2010年,发展规模最大,本轮中最大的目标海域Dogger Bank是迄今为止世界上规模最大的海上风电项目,装机量达13GW。苏格兰海域的另外4个风电场预计装机量超过2.5GW。同时第四轮招标于2019年初公布。


  英国在可再生能源发展的不同阶段推出了一系列的政策,包括可再生能源义务、上网电价补贴(可再生能源义务证书)、差价合同三种。为持续降低海上风电发电成本,英国政府在2011年通过可再生能源路线图明确了在2020年将海上风电的成本降至100英镑/MWh的目标,在高效的政府管理体制、完善的配套政策和扎实的海洋工程技术和运输能力的支撑下,开创了高速发展和高可靠率的“英国海上风电产业模式”,2018年英国提前实现电价降至100镑/MWh的目标。


  2.丹麦价格竞争模式


  丹麦的海上风电上网电价包括市场竞价和补贴两部分,在规定时间内享受补贴,之后按照市场电价进行售电。最新中标的600MW海上风电项目电价仅为0.37元/千瓦时、丹麦海上风电上网电价总体处于欧洲国家较低水平。与英国政府主导的分轮招标开发略有不同,丹麦海上风电开发有两种开发程序,为发商自行开发(“OPENDOOR”)和公开招标。


  (1)公开招标


  由丹麦能源署负责招标,招标过程中,需要开发商自行负责环评、地勘测量、项目技术经济方案,然后在规定时间内提交投标的电价,以价格最低者中标,丹麦能源局负责送出电力部分及消纳。中标者需与丹麦能源署签订特许经营合同。


  (2)开发商自行开发


  主要为绿地开发,开发商需提交初步勘探申请和项目基本情况,包括项目描述、勘探范围、风电机组数量及装机容量和风场范围。在丹麦能源局批准前需要召开听证会,获批后可进行可研、环评等工作。


  二、产业链发展成熟


  1.主要风电机组厂商


  风电机组远海、大型化发展趋势明显,代表性的有西门子7MW机组,维斯塔斯2017推出的9.5MW的海上风电机组已在丹麦吊装样机。GE已着手投资开发12MW名为Haliade-X直驱机组。


  2.主要开发商


  Orsted集团是欧洲海上风电市场最大开发商,截至2017年底,累计装机容量约为2500MW,约占整个欧洲市场17%;其次是E.ON、INNOGY、VATTENFALL,累计装机占比分别为7%左右。在欧洲海上风电项目中,多为几家开发商、基金公司联合成立SPV公司共同开发,由于欧洲拥有良好的可再生能源政策、长期稳定的购电协议以及较低的国别风险,一般采用无追索权的纯项目融资开发,融资方一般为银行、养老基金等。


  3.主要施工企业


  大规模开发带动了欧洲海上风电领域施工企业能力不断提高,以A2SEA、GEOSEA为代表的大型海上风电施工企业拥有种类齐全的大型施工安装船舶,设计咨询企业能力涵盖风能资源、风电机组基础、大型海上升压站平台及送出,满足远海深海发展的目标。


  三、实现集中连片开发送出


  随着海上风电不断向更深更远的海域发展,统一规划、集中连片开发和集中送出成为欧洲海上风电开发建设的主要模式,甚至丹麦、德国等实现统一送出的项目模式,系统公站和直流并网送出技术不断提升与发展。


  以德国为例,风电场与电网的责任红线在海上升压平台的高压侧,送出海缆/陆缆、陆上升压站、海上直流换流站等设施及其运维归属于电网或输电设施运营商,海上升压平台属于风场开发商。近年来,越来越多的项目采用了高压直流输电系统。例如Norfolk Vanguard、Norfolk Boreas项目。


  2017年,海上输电互联项目DolWin2建成并交付,项目的岸上及海上换流站、海底和地下电缆,可输送容量达916MW,将三个临近的海上风电项目电力集中送出,总距离达135km,实现了集中连片远海海上风电的开发模式。


  四、深远海发展取得突破


  欧洲作为全球海上风电发展先进区域,不断推进海上风电技术发展,实现海上风电向更深更远的海域发展。大型化海上风电机组已经在欧洲得到了普遍应用,全球80%的海上风资源位于水深超过60米的海域,这对固定式基础风电机组是巨大的挑战,漂浮式风场是机组支撑结构技术研究发展趋势。欧洲国家加快漂浮式海上风电场示范建设,全球首座漂浮式海上风电项目在英投产运行,深远海发展取得重大突破。

标签:风电
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