海上风电引“圈海运动”

来源:用户上传      作者: 张平

　　海上风电具有风资源持续稳定、风速高、发电量大、不占用土地资源等特点，且海上风电靠近经济发达地区，距离电力负荷中心近，风电并网和消纳容易。因此，发展海上风电已成趋势。
　　
　　海上风电发展现状
　　
　　我国海岸线3.2万公里，其中大陆海岸线1.8万公里，岛屿海岸线1.4万公里。近海区域、海平面以上50米高度技术可开发容量约2亿千瓦。目前，我国近海风场的可开发风能资源是陆上实际可开发风能资源储量的3倍，其风能储量远高于陆上，未来发展空间巨大。到2020年。我国“海上风电三峡”的建设将使海上风电装机容量超过1000万千瓦。大部分分布于江苏沿海及潮间带，容量超过800万千瓦。发展海上风电已成为我国风电发展的重要方向。
　　国家能源局已责成沿海各省根据自身的资源状况，制定各省的海上风电发展规划。目前已有上海、江苏、浙江、山东和福建等多个省市区提出了各自的海上风电发展规划。其中江苏、浙江相对于渤海湾地区的风功率密度较大，同时无强台风，适合大规模建设海上风电场，成为海上风电场大规模建设的排头兵。江苏省计划到2020年建成1000万千瓦的风电场，其中海上风电场700万千瓦，浙江省总规划为100万千瓦。
　　2009年1月，国家能源局在北京召开海上风电开发及沿海大型风电基地建设研讨会，会后印发《海上风电场工程规划工作大纲》，明确工作范围、工作原则、工作内容、组织管理和工作职责等。
　　2009年6月。国家发展改革委在南通组织召开了海上风电开发建设协调会议，并印发会议纪要，对风电的开发规划工作进行了进一步安排和部署。
　　2009年11月26日，上海市海上风电场规划报告进行审查。经各相关部门的领导和专家评审，审定的上海海上风电发展规划为：共规划8个海上风电场，包括东海大桥、奉贤、南汇、崇明、长江北支、横沙岛、金山和深远海域风电场。规划期至2030年，总容量595万千瓦。2010年完成东海大桥风电场建设，容量10万千瓦；2011-2015年，规划新增装机容量40―60万千瓦；2016―2020年，规划新增装机容量85―105万千瓦。
　　2010年8月31日，上海东海大桥10万千瓦海上风电示范项目风电场全部34台华锐风电SL3000风电机组，顺利完成海上风电场项目240小时预验收考核。拉开了海上风电大幕，创造风电史上多个第一。该项目位于东海大桥东侧的上海市海域，距离岸线8-13千米。平均水深10米，总装机容量102兆瓦，全部采用华锐风电自主研发的34台3兆瓦海上风电机组。预计未来年发电量可达2.6亿度。
　　2010年10月8日，海上风电特许权项目四个项目招标，总装机容量为1000MW，全部位于江苏盐城。共包括滨海、射阳、东台和大丰四个风电项目。中标以上项目的风电场运营商都是央企子公司，分别归属大唐集团、中国电力投资集团、国家电网公司和国电集团。而为四个风电项目提供风机的整机厂商也圈定，华锐风电拿下滨海300MW、射阳300MW两个项目，金风科技获得大丰200MW项目，上海电气则获得东台200MW项目。
　　本次海上风电项目，滨海、射阳、东台、大丰四个项目的中标电价分别为0.7370元／千瓦时、0.7047元／千瓦时、，0.6235元／千瓦时、0.6396元／千瓦时，和陆上最高风电标杆电价0.61元相近。
　　此前，国家能源局已向辽宁、河北、天津、上海、山东、江苏、浙江、福建、广东、广西、海南等11省份有关部门下发通知，要求各地申报海上风电特许权招标项目。
　　
　　发展海上风电并非一帆风顺
　　
　　从世界范围来看，经过10多年的发展，海上风电技术已经比较成熟，海上风电已经成为欧洲国家未来发展风电的主要方向。然而，相对于陆上风电，海上风电场建设不仅技术难度大，施工困难，而且还要面临海上浮冰。台风等一系列不可控制因素带来的风险。
　　国家能源局将于今年下半年启动第二批海上风电特许权项目的招标准备工作。总建设规模将在200万千瓦左右，较第一批海上风电特许权项目扩大一倍。对于国内风电设备制造商来说，这不仅仅是一次机遇。更是一次挑战。
　　
　　(一)政策方面
　　目前所采用特许权招标上网电价政策，价低者中标的权重较高，这必然会让一些有实力的企业为了能够拿到海上风电招标开发权、经营权和业主资格，不惜压低电价，最终不利于海上风电的发展。
　　
　　(二)成本方面
　　由于海上风电机的设备要求高和施工难度大，投资额比陆地风电高约70％。而海上风电机的选型要求功率一般都比较大，常规成本同比核算。功率增加一倍，造价可降低20％。由于较高的输电和设备安装成本，海上风电项目的成本是一般陆上风电项目的2，5倍左右。国内陆地风力发电工程造价平均为8000元，千瓦，其中风力发电设备造价约5000元／千瓦，而海上风电的造价在2万元／千瓦左右。
　　从风电发展的趋势来看，风机价格不断下降是行业规律。海上风机制造起步相对较晚，价格也远高于陆上风机价格。但是随着新一轮海上风电开发热潮的兴起，新一轮的海上风机价格战也有可能爆发，风机设备制造商如何在价格和质量之间寻找合适的平衡点将会成为企业需要面对的问题。
　　
　　(三)技术方面
　　海上风电机组面临挑战。海上风电设备所需防腐蚀技术更为复杂，要求更高，发电机系统可靠性要求更高、单机容量要求更大。现在欧洲已经实现了5兆瓦以上的风机生产，我国3兆瓦甚至更大容量的风机技术与国外还存在一定的差距。
　　核心零部件如变流器、轴承、电控系统等仍然依赖进口。虽然我国现在在整机制造方面取得了较大进展，并且制造能力也排在世界先进行列，但在一些主要零部件方面还需要依赖进口，这样无形中大大增加了风机制造的成本。维修水平相对落后，因为我国开发海上风电的时日尚短，对风机的维护和维修方面缺乏经验。
　　
　　
　　(四)配套设施方面
　　电网建设相对滞后，2010年底我国风电装机容量约为4183万千瓦，并网容量约为3107万千瓦。在电装机容量方面首次超过了美国，但是发电量只有500亿千瓦时，仍低于美国。一般来讲国外先进水平未并网容量不会超过10％，而中国一般高达30％以上，影响了风电效率和效益水平的提高。
　　并网难的根本原因在于电网建设跟不上海上风电发展速度，直接导致电网难以消纳新增风电。风电在电网中的比重超过5％，就需要以智能电网进行调控；比重达到8％-10％以上，如果没有水电或燃气发电进行调控，则将危及电网安全。
　　
　　(五)海上气象参数观测方面
　　近海陆地气象站所测的风速风向受地面粗糙度及大气稳定度影响，不能

直接代表海上风况，海上风能资源缺乏长期、准确的实测资料。测风塔等基建设备落后，据目前国内风电建设项目审批要求，拟选风电场测风时间必须满一年，因此测风工作必须有一年的提前量。但是我国因为风电的发展太快。基本没有遵循这些原则，目前气象数据都是直接通过气象局来采集的，这样的数据精确度低，针对性差，缺乏科学性。
　　
　　(六)安装维修方面
　　海上施工难度较大，由于海水深度不同，海底结构难以把握，对风力发电机的安装、运营维护要求都很高，一旦发生故障，海上风电场的运行和维护常常比预期的要困难得多。因为可到达性差，致使风机的可利用率较低；运行和维护的总成本(包括运行和维护的直接成本和损失的发电量)可能高于预期。
　　
　　(七)台风威胁方面
　　更令人担心的是，海上风场将遭遇台风的威胁。2006年桑美台风登陆浙江，最大风速78米／秒，导致浙江苍南风电场28台风机倒了20台。整个风场几乎报废，造成毁灭性打击。现在的风场规划虽然大多在长江以北受台风影响较小的区域，但防台、抗台仍然是海上风电开发必须攻克的难题。我们必须在积累经验的基础上，再逐步向台风影响较大的区域推进。
　　
　　海上风电当稳健发展
　　
　　然而，由于我国海上风电开发处于起步阶段，各方面的技术和经验都相当缺乏，不可避免地会遭遇很多困难和阻力。我们在困难面前既不能畏首畏尾、停滞不前。也不能不顾客观条件，盲目地、大规模地推进，造成不必要的损失。我们应当坚持科学发展观和实事求是的原则，循序渐进、探索前行。
　　
　　(一)打造自主品牌
　　发展海上风电机组自主品牌必须与技术引进、消化和吸收相结合，不能搞自我封闭。要发挥政府财政补贴的作用。在加大海上风机研发投入和海上风电公共技术平台建设基础上，采取定向采购等措施争取国外转让技术。
　　要加强海上风机制造公共技术平台建设。以现有制造企业及研究机构为依托，成立国家海上风电研发机构；在近海地区建设5万千瓦的国家试验风电场，用于海上风电新产品研发和试验。
　　选择几个10万千瓦级风电场实行定向采购，并采取补助方式支持国内企业自主研发适合我国海上风能资源和环境条件的风机，应以经济成本最优化为目标。力争建成一批掌握核心技术、具有自主品牌和国际竞争力的海上风机制造企业。
　　
　　(二)解决并网问题
　　国家应加强海上风电开发和电网建设的统一规划，统筹考虑风能资源、电网消纳能力、受电市场、电网规划，制定全国海上风电开发规划。海上风电场建成后，发电企业要设立专门的机构，负责海上风电场的运行管理，在电网的统一调度下，实现海上风电场与电网的协调运行。
　　海上风电的良好发展前景促使“圈海”运动愈演愈烈，在机遇与挑战并存的情况下，风电企业应充分利用自身优势，积极寻求与国内电力企业合作，形成战略联盟，共同开发海上风电项目。由于海上发电同样面临着最终并网发电的问题，加强与电力集团的合作，解决风电入网的各种技术问题，消除后顾之忧。加快电网建设。国家对海上风电的开发要有一个长期整体的规划，先开发电网发达的地区，让风机安装好就能发电，避免资源的闲置与浪费。
　　
　　(三)产业链垂直一体化
　　风电的发展本身需要经历一个过程，既然我国在陆上风电有了成功的经验。我们没有理由不充分利用这些现有资源来发展海上风电。海上风电规模化、快速化发展的有效途径之一就是降低成本，达到此目的，可以通过资源的整合来完成。大的整机企业通过收购主要零部件企业实行自给自足，降低生产成本，同时也可以增强企业自身抵御风险的能力。与此同时风电开发商和制造企业的强强联合也是一种有效手段。
　　
　　(四)加快配套设施建设
　　测风塔是用来采集风电场微气象环境内的风、温度、湿度、气压等气象信息。然后根据测量的数据选择适合安装的机型。据目前国内风电建设项目审批要求，拟选风电场测风时间必须满一年，因此测风工作必须有一年的提前量。我国应该重视测风塔的建设。为风场的建设提供准确的观测数据，这样会提高风场运行效率。也会减少风机的故障率。
　　
　　(五)加大风机维护和维修方面的投入
　　引进国际先进技术，培养一批高水平的风电技术人才，以延长风机使用寿命。缩短风机维修时间。
　　我们相信，只要我们对策科学，我国的海上风电就能在探索中不断前进，实现健康持续的发展。

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