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当海上风电发展趋势前瞻

发布时间:2021-09-11 09:51:08 阅读: 来源:书立厂家
当海上风电发展趋势前瞻

海上风电发展趋势前瞻

8月16日-18日,2017海上风电领袖峰会召开之际,海上风电再次成为新能源行业关注的焦点。

根据最新数据显示,风能发电仅次于水力发电占到全球可再生资源发电量的16%。在全球高度关注发展低碳经济的语境下,海上风电有成为改变游戏规则的可再生能源电力的潜质。在人口密集的沿海地区,可以快速地建立起吉瓦级的海上风电场,这也使得海上风电可以成为通过经济有效的方式来减少能源生产环节碳排放的重要技术之一。

中国海上风电势头猛

我国拥有发展海上风电的天然优势,海岸线长达1.8万公里,可利用海域面积300多万平方公里,海上风能资源丰富。海上风电是我国风电未来的发展方向。

2016年,我国陆上风电新增装机容量有所回落,而海上风电装机实现大幅度增长。根据中国风能协会的统计,2016年,我国海上风电新增装机154台,容量达到59万千瓦,比上年增长64%,累计装机量达到163万千瓦,排名世界前列。而我国陆地风电主要位于我国西北部,当地消纳能力有限,对外输送有赖于特高压输电线路建设的现状。

更重要的是,海上风电是我国“一带一路”倡议及“十三五”新能源规划的重点产业,是推动沿海经济发达地区能源转型的重要手段。

早在2016年11月,国家能源局印发的《风电发展“十三五”规划》就提出,到2020年,风电累计并装机容量确保达到2.1亿千瓦以上,其中海上风电并装机容量他回想道:“那里的塑料袋比下面的鱼还要多达到500万千瓦以上。今年5月4日,国家发改委联合国家能源局印发《全国海洋经济发展“十三五”规划》,提出应因地制宜、合理布局海上风电产业,鼓励在深远海建设离岸式海上风电场,调整风电并政策,健全海上风电产业技术标准体系和用海标准。随着系列政策的出台落地、经验的积累和经济性的凸显,我国海上风电将持续推进,有望在“十三五”期间迎来黄金时代。

根据2017年最新的统计数据,中国在建与已投产的海上风电累计已占到全球总量的17.95%,稳居世界第三位,同时,从中国海上风电新增趋势来看,其增长势头强劲,与世界第二位丹麦的差距也在不断缩小。

海上风电仍面临挑战

不过,尽管迎来了较好的政策环境和市场机遇,我国海上风电发展仍面临诸多挑战。

其一,面临成本较高的问题。据国能源研究院统计,海上风电的平均投资成本约为陆上风电的2.8倍。2015年,中国海上风电的平均投资成本约为2400美元/千瓦(折合人民币14743元/千瓦)。另据彭博财经数据统计,中国现有大部分海上风电项目的成本约为0.16美元/千瓦时至0.23美元/千瓦时(折合人民币0.98元/千瓦时至1.41元/千瓦时),远高于煤电、气电和陆上风电的成本,也高于国家发改委规定的海上风电上电价。

其二,面临技术风险。海上风电机组的单机容量更大,对风电机组防腐蚀等要求更为严格,质量问题尤为重要。再如,建设阶段需要更大吨位的船舶、具备建设能力的参与方数量有限、市场容量有限、设计过程复杂而漫长、行业标准缺失等。

为了迎接挑战,推动海上风电行业发展,可以从多方面入手:进一步完善支持海上风电发展的各项政策措施,确保对海上风电的支持力度,同时积极为企业开展项目建设提供便利条件。进一步加大海上风电相关的投入,通过工程实践进一步完善相关的技术方案和标准规范体系,克服技术难题等。

技术驱动海上风电发展

全球海上风电发展迅速,市场广阔。2016年全球累计海上风电产能增长2219MW,增幅18%。据全球风能理事会估计,2017年产能有望再增3GW。另外,根据市场研究机构Markets发布的报告,2017年全球海上风电市场投资约270.2亿美元,预计到2022年增长到551.1亿美元,期间复合年增长率达15.32%。

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如果全球经济一直朝着无碳化的方向发展,到2030年,风电必将成为主力电源。国际可再生能源署认为,海上风电的总装机在2030年将达到100GW,但如果能够从政策层面使可再生能源在全球能源结构中的占比翻番,那么到2030年海上风电的装机规模有望进一步扩大——风电总装机将达到1990GW,其中海上风电占280GW。

在此背景下,海上风电的技术发展将呈现以下趋势:

(1)叶片制造技术以及传动系统性能的持续改善。这使得可以应用更大型的叶片,相应地提高了单机容量。目前主流在役机组的单机容量为6MW,风轮直径达到150m。运用更大型的机组,可能并只为拿出最优秀的成果不一定会在现有设计的基础上进一步降低单位兆瓦的资本成本,但却可以通过提高可靠性以及降低单位兆瓦的基座制造和吊装成本,来降低度电成本。预计到2020年左右,单机容量为10MW的海上风电机组将会投入商业化应用,而到2030年左右,单机容量为15MW的机组将可以进入市场。

(2)机组吊装的便捷化。机组吊装将会不断趋于简单。通过在港口组装和预调试机组,并桥路就有电压输出在海上一次性完成吊装工作,可以大大简化原有的环节。另外一种创新,则是预先安装好机组和基座,再通过定制的运输船或者拖轮将其运到指定的机位点。这些方面的创新有助于降低吊装成本,并规避健康和安全风险。

(3)漂浮式基座的发展。漂浮式机组是另外一个将会对海上风电成本下降产生重要影响的创新环节,并有望在2020年实现商业化。应用该类型的基座,可以使海上风电开发进入到风能资源更好,水深超过50m的海域。在中等水深(30m—50m)的海域,相比于固定式基座,漂浮式基座无疑更具成本优势,因为其可以使基座设计标准化,并能够最大限度地减少海上作业。此外,安装这种基座时还可以使用造价更低的安装船。

(4)输电环节的创新。输电环节也存在诸多可以创新的方面,其中就包括减少海上高压交流基础设施。在输送离岸较远的风电场所发电力时,高压直流方式要优于高压交流方式,因为高压直流方式可以减少线损以及电缆成本。高压直流输电基础设施成本的下降,将可以为其打开新的应用市场,并将进一步提高海上风电的竞争力。

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