六大关键因素推动我国海上风电成本持续下降
“从2022年底到2030年,我国海上风电度电成本将降低19%~23%,从目前的0.33元/千瓦时下降至0.25元/千瓦时左右。其中,粤西、海南周边海域的度电成本净值下降最多,达0.08元/千瓦时,其他海域皆为0.07元/千瓦时。”近日,中国可再生能源学会风能专业委员会(以下简称“CWEA”),对“十四五”和“十五五”时期,不同海域的海上风电度电成本走势进行预测。
海上风电在中国的发展正加速推进。据CWEA公布的数据显示,到2022年,中国新增的海上风电吊装容量将达到516万千瓦,占全球总量的54%。累计吊装容量将超过3051万千瓦,同比增长超过20%。此外,中国海洋石油集团有限公司、中国船舶重工集团有限公司和中海油能源发展股份有限公司等多家公司也积极布局海上风电项目。
CWEA预计,“十四五”期间,我国沿海省份海上风电规划容量约5000万千瓦。2025年,中国海上风电累计装机容量将达到0.8亿~1亿千瓦,2030年将达到1.8亿~2亿千瓦。“十五五”期间,我国海上风电新增装机总规模约在1亿千瓦,其中很大比例的项目将位于深远海海域。
可以看到,降低海上风电的度电成本是推动更多海上风电项目实现平价上网的关键。然而,进入“十五五”时期后,随着海上风电开发布局的变化,是否会对海上风电开发成本的持续下降趋势产生影响?近日,CWEA分析总结了影响中国深远海海上风电度电成本的具体原因,并从中得出6个关键方面值得密切关注。
一是通过扩大项目规模提效降本。通过提升单体项目规模,可提高项目开发效率,摊薄项目单位千瓦时的投资成本。国外海上风电开发同样符合这一趋势。据统计,2010—2020年,全球海上风电项目的平均装机容量从13.6万千瓦提高至30.4万千瓦,增加了124%。2021年,全球海上风电项目的平均装机容量为26.2万千瓦。2020年后,已有部分项目的单体容量超过了100万千瓦。
二是提升输电技术水平。随着海上升压站及柔性直流输电等长距离输电技术的发展,深远海全直流型风电场正成为发展方向。全直流风电场的发电规模将达到40万~100万千瓦,采用30千伏~60千伏的汇流电压和±320千伏左右的输电电压。据CWEA预测,随着输电水平的提升,到2030年,海缆总体成本将下降15%~20%。
三是通过机组大型化降低风电项目造价。随着风电技术的发展,风力发电机组的装机容量越来越大,单机容量不断提高。大型机组的安装和维护成本相对降低,而且可以带来更高的发电效率,因此可以更好地降低整个风电项目的造价。CWEA预计,到2030年,风电整机(含塔筒)的价格可下降30%~35%。
四是不断提升工程能力。据了解,安装海上风电机组需要涉及人工、材料和施工船机等费用。这些费用中,船机设备费用的影响最大。由于大型船机设备的制造周期较长,预计在2025年之前新投运的大型吊装船数量有限,因此吊装价格的回落空间将会受到一定限制,预计大概只能降低约10%的费用。
以当前最大单机容量为18兆瓦的机型为例,海上风电机组的安装面临着制约因素,如对吊装高度和桩腿长度的技术要求。据了解,到2022年,国内能够满足这些要求的安装平台只有1艘。不过,随着3艘新一代自升式风电安装平台将于2023年投入使用,未来5年内预计将有10~20艘装备该级别机组吊装能力的风电安装平台运行。
根据CWEA的分析,随着“十五五”期间施工船机的大量投入,整机和基础的吊装、桩基础打桩费用,以及海缆敷设费用将进一步降低。预计在2025—2030年期间,这些费用将降低25%~35%。
五是不断优化基础技术。全球目前主流的深远海风电机组基础技术路线主要分为固定式和漂浮式。在“十五五”期间,海上风电项目需根据客观条件选择不同的基础类型。例如,浙江、江苏、山东和辽宁的海床比较平坦,更适合采用导管架方案来配合大容量风电机组。在福建、广东,以及海南的深远海海域,漂浮式基础更适合使用,从而推动漂浮式基础的批量化应用。此外,针对固定式基础,整机商和设计院正在积极开展“机组-支撑结构一体化设计”,以降低支撑结构的原材料用量。随着该技术的推广,到2030年,可缩减15%~20%的投资成本。而对于漂浮式基础,目前还处于样机研究阶段。
六是运维成本逐步降低。随着海上风电开发规模的逐步扩大,越来越多的企业正在进入海上项目运维领域。这主要由业主下属运维单位、整机商服务团队和第三方运维服务供应商组成。市场竞争的加剧将在一定程度上降低运维成本。另外,大量专业运维船舶的投入,以及海上风电场大数据运维平台和故障预警诊断技术的广泛应用,也将进一步降低运维成本。据CWEA预计,到2025年,海上风电运维成本可下降约15%,到2030年可将成本降低至40%。
除了总结上述有利因素外,CWEA强调,仍需注意影响“十五五”深远海风电降低成本的制约因素:一方面,到2025年后,中国海上风电新增装机规模仍将落后于陆上风电,加上大型化机组的快速迭代,导致零部件规模化效益不足,机组成本难以大幅度降低;另一方面,专业风电运输与施工船舶的开发周期长、造价高,降本的动力不足,单位千瓦工程成本在“十五五”前后难以大幅降低。(时 下)
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