[目前中国海上风电场规模较小,且发展起步晚,与欧洲海上风电发展水平存在较大差距,在发展过程中也面临不少问题]
2017年6月在英国伦敦召开的海上风能大会汇聚了50个国家420个参展商,海上风电作为一种方兴未艾的清洁能源产业吸引着全球的目光。由于基数在2005至2015年间,全球海上风电装机容量增长了近15倍,达到1211万KW。目前世界海上风电的发展以环绕在北海的英国、德国、荷兰、比利时和丹麦等发达国为领跑者,这些区域具有风能丰富稳定,拥有低碳环保、发展清洁能源的政策和社会经济环境,也具备较高的科技、工程和管理水平。
截至2016年初,全球海上风电装机容量前三的分别为英国(506万KW)、德国(330万KW)和丹麦(127万KW),这些国家的海域分布着世界上最大的25个正在运营的海上风电场(866.25万KW)。根据国际可再生能源署发布的报告预测,2025年的海上风电成本可能比2015年下降35%,海上风电的竞争力将逐步提升。
在过去的4年时间内,由于海上风电工程建设经验的积累、更大的涡轮机投用以及规模效益,英国的海上风电成本缩减幅度接近1/3,在15年的补贴政策和风电场使用年限为20~25年的条件下,折合成本约0.82元/kwh,英国具有持续增长的为海上风电设计、制造、金融、建造和运营提供服务的产业链,政府具有低碳能源项目稳定的长期补贴政策。目前海上风电已占到德国风电的16.5%,德国政府计划在2020年拥有超过650万KW的装机容量,2030年达到1500万KW。海上风电在瑞典、中国、日本等也有分布,美国在2016年开始在罗德岛海域建设海上风电场,处于早期发展阶段。
实际上,全球大部分海域尤其在南北半球中纬度(30~60°)的西风带蕴藏着丰富的风能,北半球西风带的风能密度在500~1000W/m2之间,处于这一带的英国、德国、丹麦、比利时等国也很好地将这些丰富的资源利用了起来。中国大部分海域属于中纬度及中低纬度区域,目前已建好的海上风电场主要分布东海,东海以南的中低纬海域风能密度在200~500m2之间,也具有开发价值。中低纬度海上风能的稳定性要高于高纬度,海域也拥有较为适宜开发海上风电的自然条件。
截至2015年,中国的海上风电装机容量仅为102万千瓦,建成运行的海上风电场主要分布于上海东海大桥海上风电场和江苏的龙源如东试验风电场及其扩建项目。政府根据资源区的不同将2016年全国陆上风电上网电价定为0.47~0.60元/kwh(含税,下同),2018年为0.44~0.58元/kwh之间;2017年以前(不含2017年)投运的近海风电项目的上网电价为0.85/kwh,潮间带风电项目的上网电价为0.75/kwh。由于燃煤发电机组上网电价一般在0.5元/kwh以下,海上风电成本比陆上风电成本更高,尤其是基建和电网建设成本约为陆上风电的两倍。由于面临着更为复杂的自然环境,海上风电的运行和维护成本也高于陆上风电。然而随着技术的成熟,规模的扩大,加之更大的风能储量和更高的风能质量,海上风电相较于陆上风电,可能拥有更大的成本下降空间以及发展空间。据彭博预测,2020年海上风电的度电成本将于2020年接近陆上风电。据《可再生能源发展“十三五”规划》,到2020年底,中国海上风电开工建设1000万千瓦,确保建成500万千瓦。
当然,目前中国海上风电场规模较小,且发展起步晚,与欧洲海上风电发展水平存在较大差距,在发展过程中也面临不少问题。
第一,中国地域广,水文条件相对复杂:华东、华南地区夏季面临着台风灾害,而在华北建设海上风场则面临浮冰灾害等,此外盐雾、海流等对风电设备也有着较强的影响。自然条件的复杂性决定了中国海上风电发展中遇到的问题可能更多。
第二,海上风电具有比较高的投资成本、运营成本以及风险,目前收益缺乏激励性。尽管国家和地方政府支持海上风电发展,主要包括价格政策和发展规划。但是,海上风电配套产业服务体系尚不健全,产业链不成熟,技术标准、规程规范等工作仍需加强。
第三,出于国防安全、生态环境保护等方面的考虑,如何合理地安排海上风电场的位置也是一个问题。目前中国对海洋开发具有重要指导意义的各级海洋功能区划极少考虑海上风电场的部署。日前江苏省加速发展海上风电,福建省也核准并开建了多个海上风电项目,其他沿海省市也开始展开为海上风电发展规划制定等前期准备工作。目前尚缺对全国海上风能资源的勘测和评价,因此,政府应尽快开展海上风能资源的勘测和评价工作,从全局出发对沿海省市因地部署相应发展任务,避免盲目投资,积极发展配套,打造产业链,对包括海上风电在内的清洁能源产业发展提供长期激励机制,给予企业实质性的经济支持。
第四,尽管欧洲海上风电的自然环境和电网系统与中国有差异,中国仍然可以学习其设备制造、工程施工、运营管理和投资融资等方面的先进经验,与中国海洋装备制造、海洋工程建设经验相结合,更好地指导之后的海上风电场建设及运营。除欧洲外,中国的海上风电产业发展较为领先。风电厂址水深在8～11米的珠海桂山项目经历了强台风“天鸽”之后,实现了设备零损失,证明了中国海上风电场建设应对自然灾害实力。加之强大的科研及制造实力,中国有希望引领亚洲乃至全球热带、亚热带沿海国家及地区海上风电产业的发展,成为海上风电技术服务及装备输出国。总之,海上风电对中国而言既是鲜有经验可循的挑战,也是一次引领海上风电革命的机遇。(作者系中国能源政策研究院院长)