我國海上風電發(fā)展制約性因素分析

張婷

（中國船舶重工集團公司第714研究所，北京 100092）

0 引言

隨著全球能源消費的增長和能源結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，加強可再生能源的開發(fā)利用、提高可再生能源在能源消費總量中的比重已成為全球各國實施能源戰(zhàn)略可持續(xù)發(fā)展的重要途徑，同時，這也是各國應(yīng)對環(huán)境問題的必由之路。長遠而言，可再生能源將逐步從補充能源轉(zhuǎn)變?yōu)橹髁髂茉础?012年7月，國家發(fā)改委印發(fā)了《可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》（簡稱《規(guī)劃》）[1]?！兑?guī)劃》提出，到2015年我國可再生能源年利用量將相當于4.78億噸標準煤，其中商品化可再生能源占能源消費的比重將達到9.5%以上。

在可再生能源領(lǐng)域，風電的產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)較好，一直扮演著重要的角色。根據(jù)《規(guī)劃》，我國到2015年將實現(xiàn)累計并網(wǎng)運行風電100GW，海上風電將達到5GW。2012年7月，國家能源局印發(fā)《風電發(fā)展“十二五”規(guī)劃》[2]，這也為我國“十二五”期間風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了基本依據(jù)。

隨著我國風電產(chǎn)業(yè)由追求數(shù)量轉(zhuǎn)向追求質(zhì)量，由中國制造轉(zhuǎn)向中國創(chuàng)造，由風電大國轉(zhuǎn)向風電強國，我國也開始將發(fā)展海上風電作為一條重要的戰(zhàn)略路徑。但是由于發(fā)展時間短、技術(shù)不成熟、成本較高、缺乏總體規(guī)劃等因素，我國海上風電發(fā)展絕不可能簡單照搬陸上風電的發(fā)展思路，必須統(tǒng)籌規(guī)劃、合理布局，實現(xiàn)健康、可持續(xù)發(fā)展。

1 我國海上風電比重依舊較小

從2009年至今，我國海上風電保持了快速增長，2010年更是取得了實質(zhì)性進展，建成了我國第一個海上風電場項目——上海東海大橋海上風電場項目。2011年，我國海上風電新增裝機容量達到99.3MW，位列全球第三；累計裝機容量達到222.3MW，位列全球第四。但相比陸上風電，我國海上風電發(fā)展歷程短，裝機容量小，海上風電在我國整個風電市場中的占比很小，僅約為0.4%，而英國占比為29%1.數(shù)據(jù)來源：世界風能協(xié)會2012年發(fā)布的《2011年全球風能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》。 2.數(shù)據(jù)來源：中船重工714所經(jīng)濟研究中心。。因此，我國海上風電所占比例與歐洲主要海上風電大國之間的差距還較大。[3]

2 我國海上風電項目進展緩慢

隨著2010年10月我國第一批海上特許權(quán)項目招標結(jié)果的出爐，第二輪特許權(quán)項目招標也蓄勢待發(fā)。但截至目前，首期海上風電中標的4個項目均未開工建設(shè)。其中，山東魯能集團的潮間帶項目由于最終的海域使用較原規(guī)劃往深海推進了15km，成本大大提升；江蘇大豐300MW的近海風電項目由于面臨穿越8km珍稀動物保護區(qū)的問題，令審批過程進一步延長。同時，首輪海上風電項目最低中標價為0.6253元/kWh時，價格接近陸上風電。此前，業(yè)界認為海上風電的合理價格應(yīng)該在0.9元/kWh以上。因此，中標價格極低、項目規(guī)劃建設(shè)變動大、海域功能劃分不明等成為制約我國首輪海上風電中標項目難以進入實質(zhì)建設(shè)階段的主要壁壘。另外，第二輪海上風電項目招標也未能如期而至。

被業(yè)界認為是開啟我國海上風電時代大門的第二輪招標的延緩，導(dǎo)致我國海上風電項目難以開啟規(guī)?；l(fā)展，其中有幾個方面重要原因。一是提高了技術(shù)要求，極大地增加了施工、維修成本。雖然海上風電項目招標讓企業(yè)紛紛摩拳擦掌、躍躍欲試，但是參與中標的企業(yè)大多是抱著“圈地”的想法，一旦拿下項目進入開工建設(shè)便出現(xiàn)了困難；二是海上風電作為資金密集型產(chǎn)業(yè)，需要大量資金和電價政策的支持，但目前國家還沒有專門的上網(wǎng)電價補貼措施，使海上風電高昂的成本難以得到補償；三是作為一種間歇性電源，大規(guī)模發(fā)展風電對電網(wǎng)的要求較高。而當前我國電網(wǎng)結(jié)構(gòu)還相對薄弱，建設(shè)進度遠落后于風電裝機速度。雖然，我國海上風能資源集中分布在東南部沿海地區(qū)，距離電力負荷中心較近，但是，電網(wǎng)建設(shè)與風電規(guī)模化發(fā)展的不協(xié)調(diào)使風電發(fā)展遭遇并網(wǎng)難題，這方面難度甚至遠高于陸上風電。

3 海上風電發(fā)展受制于高成本

海上風電居高不下的成本是影響我國海上風電項目進展緩慢的重要原因之一。海上風電投資成本主要包括風電設(shè)備、機組安裝費用、機組維護費用、基礎(chǔ)設(shè)施、海底傳輸和工程管理等方面。海上風電與陸上風電成本構(gòu)成對比如圖1所示。本文下面將取其中重要的幾個方面做成本對比分析。

3.1 海上風電機組

從占據(jù)風電場建設(shè)總成本的比例而言，風電機組占據(jù)陸地風電場建設(shè)總成本的65%左右，而這一比例在海上風電場建設(shè)中僅為33%。據(jù)歐洲海上風電投資統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，海上風電投資成本一般在每千瓦1700歐元至2000歐元之間，是陸上風電的2倍左右，每千瓦時電的成本在0.08歐元至0.1歐元之間。

海上風電機組帶來的成本增加主要有兩方面原因：一方面，海上風電機組從設(shè)計上需要考慮冰凍、臺風、腐蝕等特殊的海上環(huán)境因素，提高了技術(shù)難度，增加了制造成本；另一方面，海上風電的大型化趨勢雖然加快，但是我國大功率海上風電機組目前還處于樣機試驗階段，已經(jīng)建好的海上機組還沒有長期的海上運行經(jīng)驗，不具備規(guī)劃化生產(chǎn)的條件，故障率難以評估。這些均推高了海上風電的投資成本。

3.2 基礎(chǔ)設(shè)施

為承受海上的強風載荷、海水腐蝕、波浪沖擊以及應(yīng)對復(fù)雜海床等因素，在海上風電的投資成本中，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和風電機組安裝過程遠比陸上風電復(fù)雜，技術(shù)難度也更大，從而加大了總投資費用。海上基礎(chǔ)施工費用一般會占到風電場總投資的24%左右，較陸上風電高出10%以上。

據(jù)歐洲海上風電運營的經(jīng)驗來看，海上風電投資成本的高低主要取決于離岸距離和水深。一般而言，水深20m和離岸20km是海上風電場投資成本變化的分界值。水深越深、離岸越遠，海床結(jié)構(gòu)和海上環(huán)境就越復(fù)雜，從而提高了施工難度，加大了成本。

3.3 海上風電場運營

海上風電場開發(fā)分為建設(shè)期和運營期。一般建設(shè)期為2年左右，運營期通常在20年以上。海上風電場的運營成本主要由財務(wù)費用和折舊費用構(gòu)成，這兩項占比為85%，而陸上風電這一占比為77%。

同時，在風電場運營期間，海上風電場的設(shè)備維修保養(yǎng)難度也高于陸上，維修費用從陸上風電的5%提高到8%。巡檢人員必須采用特制的交通工具，計劃維修的時間，還要根據(jù)風電場場址所處的氣候條件，選擇風電場風速較小的季節(jié)等。因此，風電機組故障率高將極大增加海上風電場項目的財務(wù)風險。

海上風電機組的可靠性、易維護性是決定海上風電場運行成敗的關(guān)鍵因素。對我國而言，由于目前對風電機組質(zhì)量沒有強有力的第三方監(jiān)管部門，加之我國海上機組缺乏長期的運行經(jīng)驗，一旦故障頻發(fā)，將極大地增加維修、維護成本。

4 海上標桿上網(wǎng)電價亟須出臺

上網(wǎng)電價是開發(fā)商獲得收益的主要來源，而目前我國海上風電的標桿上網(wǎng)電價尚未出臺。海上風電上網(wǎng)電價采取的是一事一議的特許權(quán)招標方式，這使海上風電開發(fā)收益較低。同時，在特許權(quán)招標過程中，企業(yè)為中標盲目壓價，幾乎也喪失收益空間。這些均是導(dǎo)致我國海上風電項目進展緩慢的重要因素。

以我國東海大橋項目為例，總投資23.65億元的東海大橋海上風電場，34臺3MW機組已經(jīng)全部實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電，上網(wǎng)電價為0.9745元/kWh。而東海大橋項目成本為23000元/kW，是7000元/kW至8000元/kW的陸上風電成本的3倍，但其電價只是陸上風電電價的一倍。據(jù)我國可再生能源業(yè)內(nèi)專家估計，海上風電的電價水平至少要達到1.2元以上才能贏利。德國目前開發(fā)海上風電場的平均電價是0.15歐元，也遠高于東海大橋項目的上網(wǎng)電價。

因此，如果不提高電價，又沒有國家足額補貼，項目贏利將難以實現(xiàn)。但是，如果提高電價，那么海上風電更難以與常規(guī)火力發(fā)電相競爭，難走上規(guī)模化的發(fā)展道路。

5 海上風電支持政策和行業(yè)標準尚需建立和完善

據(jù)歐洲海上風電場的建設(shè)經(jīng)驗，從示范工程建設(shè)到大規(guī)模開發(fā)一般為2年左右的時間，但是由于政策力度的不同，各國發(fā)展速度差異不同。丹麥作為最早開發(fā)海上風電的國家，由于政策支持力度不夠，近5年來海上風電新增裝機明顯回落。英國、德國受國家補貼政策的支持，近年來海上風電場運營十分活躍，2011年英國和德國的海上風電新增裝機容量位居全球第一和第二。目前，海上風電在我國還處于發(fā)展的初級階段，雖然國家規(guī)劃中已明確提出海上風電將成為未來我國風電產(chǎn)業(yè)的重要方向，但是尚未出臺實質(zhì)性的財政、稅收等支持政策。[4]

從世界范圍來看，尚未形成一套獨立的海上風電機組設(shè)計方法和標準。通過許可證方式的技術(shù)引進沒法得到關(guān)鍵技術(shù)，大規(guī)模開發(fā)海上風電必須要得到技術(shù)的支撐。在我國風電原有的200多項技術(shù)標準中，涉及海上風電的只有24項。并且，目前國內(nèi)現(xiàn)有的風電行業(yè)標準很多都從國外引進，并不太適合我國的風能資源條件和產(chǎn)業(yè)發(fā)展實際情況。因此，為穩(wěn)妥推動風電產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，一方面要強調(diào)標準制定的“本土化”特征，另一方面應(yīng)加快海上風電場建設(shè)、運營維護及并網(wǎng)方面的標準制定工作，不斷完善在項目投資、電力購買、財政等方面的產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策，并保證政策的連續(xù)性。

此外，業(yè)內(nèi)認為，我國海上風電的發(fā)展必須建立在國家統(tǒng)籌規(guī)劃的基礎(chǔ)上，中央和各地區(qū)能源、海洋主管部門結(jié)合起來對我國適合進行海上風電開發(fā)的沿海和灘涂地區(qū)進行精確規(guī)劃、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，避免與環(huán)境問題和軍事用海等其他海洋利用方面產(chǎn)生矛盾，以便加快我國海上風電的規(guī)模化、高效利用步伐。

6 結(jié)語

2012年6月，2012年上海國際海上風電及風電產(chǎn)業(yè)鏈大會指出，從應(yīng)對氣候變化、保障能源安全和改善能源結(jié)構(gòu)的角度出發(fā)，我國需要大力發(fā)展風電事業(yè)。在我國風電事業(yè)轉(zhuǎn)型之際，海上風電已經(jīng)進入了發(fā)展關(guān)鍵時期。[5]“十二五”期間，我國將建設(shè)兩個千萬千瓦級海上及沿海風電基地，潮間帶和近海風電也將進入加速發(fā)展、規(guī)?；_發(fā)階段。在發(fā)展前景一片大好的形勢下，我國海上風電發(fā)展的道路仍然艱辛，還需要在環(huán)境、政策、體制機制、技術(shù)投入等方面投入更多的力量，以解決實際問題，突破瓶頸，提升實力，實現(xiàn)國家能源戰(zhàn)略的可持續(xù)發(fā)展。

[1]國家能源局.可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃（發(fā)改能源[2012]1207號）[R].2012.

[2]國家能源局.風電發(fā)展“十二五”規(guī)劃（國能新能[2012]195號）[R].2012.

[3]世界風能協(xié)會.2011年全球風能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告[R].2012.

[4]歐洲風能協(xié)會.2012年上半年歐洲海上風電發(fā)展報告[J]風能.2012(8):32-35.

[5]李俊峰,蔡豐波，等.中國風電發(fā)展報告2012[M].北京：中國環(huán)境科學出版社，2012.