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造价太高!漂浮式海上风电商业化应用之路阻且难

   2023-08-02 8390
核心提示:未来国内供应链的降本情况是全球漂浮式海风发展的关键

风电观察带你深度观察风电产业发展逻辑,洞悉中国风电发展脉搏。近日,由中国海洋工程咨询协会海上风电分会组织的2023漂浮式海上风电大会成功召开,观察君有幸受邀参与其中,大家探讨最多的一个问题就是漂浮式海上风电项目造价太高,如何降低造价成本,何时能够实现商业化应用?

也就是说,当前我国开发漂浮式海上风电还是处于一个项目示范,“赔钱赚吆喝”的阶段,其投资成本远大于收益回报,那么何时,漂浮式海上风电项目的成本下降到何种程度?漂浮式项目才能实现商业化应用。

漂浮式风电,前景可期

首先我们来谈一下为什么要发展漂浮式海上风电,其发展前景怎么样,从产业发展规律来讲,海上风电的开发一般是从近海向深远海逐步推进,从资源量的角度分析,深远海的区域面积大、风资源好,可开发的潜力大,数据研究显示,全球大部分风资源位于水深超过60米的海域。

且当水深超过60米时,传统的采用固定式基础的海上风电在技术和经济上面对的挑战增加,水深越大,固定式海上风机基础的材料 用量越多,且施工难度也会提升,漂浮式较固定式更为适用。

《加速中国漂浮式风电发展报告》中指出,中国漂浮式海上风电理论潜力发展规模高达600GW,通过利用漂浮式海上风电开发潜力,可以加快实现碳达峰和碳减排目标,中国漂浮式风电前景可期。

GWEC预测,到2030年全球将有1650万千瓦的漂浮式海上风电装机。

放眼全球,目前,海外漂浮式海上风电发展相对领先的是欧洲和日本,韩国快速跟进,美国开始布局,在当前能源低碳转型以及能源安全备受关注的背景下,漂浮式海上风电呈现加快发展的态势,部分国家推出专项资金以支持漂浮式海 风发展,英国、法国、挪威、韩国等国家有望率先推出商业化运行的大型漂浮式海上风电项目。

聚焦国内,中国共有6个漂浮式海上风电项目(样机)实现投运或正在推进实施。除安装在三峡阳江沙扒海上风电场的“三峡引领号”于2021年并网发电外,由中国海油主导的“海油观澜号”,在距海南文昌136km的海上油田海域投运,成为全球第一个离岸距离超过100km和海水深度超过100m的“双百”海上风电项目。另有中国海装主导推进的“扶摇号”,已在广东湛江罗斗沙海域完成安装。

除上述3台完成安装的漂浮式样机外,还有两个搭载漂浮式样机的项目正在推进。2023年3月,龙源莆田南日岛海上风电项目的漂浮式机组平台获得了AIP(原则性认可)证书;2022年2月,明阳阳江青洲四海上风电项目开工,计划安装一台16.6MW的漂浮式机组。

值得一提的是,我国将率先开建百兆瓦级漂浮式海上风电项目,万宁市漂浮式海上风电项目规划装机容量100万千瓦,分两期建设,一期工程装机容量20万千瓦,计划2025年10月建成并网, 二期工程装机容量80万千瓦,计划于2027年建成并网。2022年12月,海南万宁漂浮式海上风电项目举行开工仪式。

首个造价高达30万/kW,商业化之路阻且难

据了解,全球首个漂浮式海上风电项目的造价高达30万/kW。

但随着近年来漂浮式海上风电技术的进步、单机容量的增加、项目规模的提升,漂浮式海上风电项目单位千瓦造价已经在逐步下降,中国首个漂浮式风机“三峡引领号”造价在6万/kW左右;“海油观澜号”造价已经下降到2.5-3万元/kW左右。

但这还远远不够,多位专家表示,如果漂浮式海上风电项目要实现商业化应用,其成本要保持在1-2万元/kW左右的造价成本。

要实现漂浮式海上风电项目平价上网,甚至低价上网,则基本要与固定式海上风电造价成本持平,这是一项巨大的挑战,诸多专家认为漂浮式风电需要在2030年实现商业化应用。

根据披露信息,万宁市100万千瓦漂浮式海上风电项目预期的年均发电量达42亿度,对应的利用小时为4200小时,高于广东等 地区采用固定式基础的海上风电项目。

该项目一期工程20万千瓦,预期的投资规模50亿元,对应的单价为2.5万元/kW;二期工程 80万千瓦,预期的投资规模175亿元,对应的单价2.19万元/kW。

2023年6月,万宁漂浮式海上风电试验项目一期工程10万千瓦样机工程EPC总承包中标候选人公示,中南院等联合体拟中标投标报价为20.88亿元,项目折算造价为2.088万元/kW。

多路径降本,产业链共同发力

漂浮式海上风电项目主要成本构成:风电机组、浮式基础、系泊系统、施工安装、动态海缆、其他等。其中,系泊系统占比总成本超20%,风电机组成本占比为10%左右,施工安装成本为20-25%左右。

目前,产业链也在致力于漂浮式项目的降本,风机大型化就是主要的降本手段之一,单机容量提升对于漂浮式项目降本效果明显。

风电观察了解,2011年投运的WindFloat 1样机的单机容量 2MW,2021年投运的Kincardine项目单机容量9.5MW ,虽然后者单机容量是前者的近5倍,但漂浮式基础的重量不到前者的2倍,而深远海风资源较好,更利于机组大型化。

其次是整个项目的规划效应,漂浮式风电场单体规模的增大是降本的关键,这在Hywind Demo(2.3MW )、Hywind Scotland(30MW)、Hywind Tampen( 88MW)等实际项目上已经体现,随着单体规模达到 200MW以上,漂浮式海上风电的单位投资成本和度电 成本有望进一步快速下降。

浮式基础、系泊系统、风机的优化设计,原材料的创新使用也是降本的关键。

相关专家表示,国内漂浮式海上风电供应链体系在全球范围内领先,我国漂浮式海上风电实现弯道超车、后发先至的形势明朗,未来国内供应链的降本情况是全球漂浮式海风发展的关键。

来源:风电观察

作者:周彦家


 
标签: 风电 供应链 漂浮
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