集約高效開發(fā)利用，降低海上風(fēng)電成本
——對海上風(fēng)電平價時代項目建設(shè)的思考

文 | 張星波

中國海上風(fēng)電在“十三五”期間實現(xiàn)了快速發(fā)展，新增裝機容量連年大幅遞增。至2019 年年底，海上風(fēng)電累計裝機已達到593 萬千瓦，預(yù)計到2020 年年底裝機容量還將會有較大幅度的增加，并將毫無懸念地超過“十三五”規(guī)劃確定的“到2020 年建成500 萬千瓦”的目標，我國近海風(fēng)電已進入規(guī)?；l(fā)展階段。

為拿到0.85 元/千瓦時的上網(wǎng)電價，自2019 年開始，廣東、江蘇、浙江、福建等沿海省份大量的核準項目紛紛開工建設(shè)，形成了所謂的海上風(fēng)電“搶裝潮”，給海上風(fēng)電整個產(chǎn)業(yè)鏈帶來了巨大壓力，整機、海纜、基礎(chǔ)鋼結(jié)構(gòu)以及關(guān)鍵施工船機設(shè)備等，出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，帶來的直接結(jié)果就是大型浮吊租金，法蘭、整機配套的軸承及葉片等的采購價都出現(xiàn)不同程度的上漲。在這種情況下，海上風(fēng)電單位千瓦建設(shè)成本不但沒有隨著規(guī)模擴大而降低，反倒有所增加，顯然有悖于行業(yè)發(fā)展的預(yù)期。

海上風(fēng)電在2021 年后取消中央財政補貼的政策已經(jīng)基本明朗，雖然各地區(qū)“省補”政策尚未出臺，但海上風(fēng)電平價上網(wǎng)已是大勢所趨，有效降低海上風(fēng)電開發(fā)建設(shè)成本，成為擺在全行業(yè)面前的重大任務(wù)。本文從海上風(fēng)電承包商的角度，對海上風(fēng)電市場目前存在的問題進行梳理并對海上風(fēng)電如何實現(xiàn)降本增效提出一些建議。

我國海上風(fēng)電平價上網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)

粗略統(tǒng)計到目前為止，國內(nèi)投入海上風(fēng)電施工的自升式平臺已近30座，至2020 年年底，國內(nèi)投運的自升式平臺預(yù)計將達38 座左右，大型液壓打樁錘38 臺套，可用于海上風(fēng)電施工的各型海上起重船、打樁船70 余艘，且總體基礎(chǔ)施工和風(fēng)電機組吊裝能力基本匹配。按照目前海上風(fēng)電施工的平均效率并考慮各因素的影響，以每座自升式平臺每年吊裝30 臺風(fēng)電機組、機組平均容量為5 兆瓦計，每年裝機規(guī)?？蛇_500 萬～600 萬千瓦。從此數(shù)據(jù)來看，已有船機設(shè)備應(yīng)該可以支撐國內(nèi)海上風(fēng)電成規(guī)模開發(fā)建設(shè)。但由于國內(nèi)各海域施工條件差異較大，這些船機設(shè)備對各海域的適用性也有很大差別，實際情況可能并非如此。

江蘇省是我國最早開始海上風(fēng)電規(guī)模開發(fā)建設(shè)的省份，也是目前我國海上風(fēng)電并網(wǎng)容量最大的省份，預(yù)計至2020 年年底并網(wǎng)容量將超過500萬千瓦。經(jīng)過“十三五”期間的發(fā)展，江蘇省形成了從整機、海纜生產(chǎn)到塔筒、基礎(chǔ)鋼結(jié)構(gòu)、海上升壓站制造等完整的產(chǎn)業(yè)鏈，江蘇海域絕大部分項目適合單樁基礎(chǔ)、分體式風(fēng)電機組吊裝的技術(shù)方案，這套技術(shù)方案非常成熟，施工效率高、安全可靠，國內(nèi)現(xiàn)有的船機設(shè)備基本都適用于江蘇海上風(fēng)電施工作業(yè)，因此，江蘇省又是目前國內(nèi)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈支撐最強、技術(shù)方案相對成熟的省份，尤其是基礎(chǔ)樁、導(dǎo)管架、塔筒的生產(chǎn)廠家大部分集中在該省，形成了龐大的產(chǎn)能?！皳屟b潮”過后，如果開工規(guī)?？s小，產(chǎn)能將會出現(xiàn)一定的過剩，項目開發(fā)成本也隨之會有一定程度的下降。但不利因素是，江蘇海域近海風(fēng)能資源已基本開發(fā)殆盡，待開發(fā)的風(fēng)電場離岸距離已經(jīng)達到60～80 公里，甚至更遠，不僅投資會有所增加，隨著水深的增加也會降低施工效率。另外，江蘇地區(qū)風(fēng)能資源條件相對較差，標桿上網(wǎng)電價相對較低，短期內(nèi)平價上網(wǎng)壓力較大。

福建海域風(fēng)能資源相對較好，但該海域氣象水文條件較江蘇惡劣，而且易受臺風(fēng)襲擾，施工窗口期短，作業(yè)難度大，尤其是福建沿海地質(zhì)條件復(fù)雜，很大一部分風(fēng)電機組基礎(chǔ)需要進行嵌巖鉆孔—不僅施工難度大、效率低，而且同樣的風(fēng)電機組，嵌巖基礎(chǔ)的造價甚至達到江蘇地區(qū)單樁基礎(chǔ)造價的兩倍甚至更多。短期來看，福建海域海上風(fēng)電降低開發(fā)成本非常困難，但由于風(fēng)能資源好，發(fā)電量高，即使沒有補貼，有些開發(fā)條件較好的風(fēng)電場仍具有一定的投資收益。

廣東省是目前國內(nèi)規(guī)劃裝機容量最大的省份，該海域風(fēng)能資源雖不如福建，但好于江蘇，且標桿上網(wǎng)電價相對其他省份高出約10%。但該海域風(fēng)電場水深基本都在30 米以上，氣象水文條件惡劣，而且易受臺風(fēng)襲擾，施工窗口期短，尤其是該海域浪涌較大，非常不利于海上作業(yè)。因施工難度大、效率低，對作業(yè)船只穩(wěn)定性要求很高，目前國內(nèi)適用于廣東海上風(fēng)電施工的大型起重船屈指可數(shù)。該海域風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈供給產(chǎn)能不足，導(dǎo)致風(fēng)電項目施工成本居高不下，甚至近兩年呈遞增的趨勢。廣東到2019 年年底建成的海上風(fēng)電并網(wǎng)容量尚不足20萬千瓦，后續(xù)雖將開發(fā)建成大批海上風(fēng)電項目，但依照目前的開發(fā)模式，大幅度降低開發(fā)成本是十分困難的。

上述三省是國內(nèi)海上風(fēng)電在建和規(guī)劃容量規(guī)模較大的省份，其他區(qū)域如山東、浙江、廣西、遼寧、上海、河北、天津、海南等，雖然具有一定的規(guī)劃容量，但開工規(guī)模都不如上述三個省份。值得一提的是，由于山東海域開發(fā)條件與江蘇接近，在當?shù)匾延械漠a(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ)上，借助江蘇地區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈支持，將更有利于控制建設(shè)成本。

對我國實現(xiàn)海上風(fēng)電平價的幾點建議

“搶裝潮”過后，開工規(guī)模明顯下降將會是大概率發(fā)生的情況。如果上網(wǎng)電價補貼退坡，開發(fā)商在保障投資收益率的情況下，所能做的只有壓低建設(shè)成本。這些壓縮的成本會傳導(dǎo)到整機、海纜、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、施工等整個產(chǎn)業(yè)鏈，如果僅依靠市場競爭壓低價格，依照目前的情況，將會導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)鏈很多環(huán)節(jié)出現(xiàn)虧損。事實上，即使按照廣東區(qū)域目前較高的施工成本測算，施工單位在項目上出現(xiàn)虧損的情況仍不在少數(shù)，國內(nèi)整機制造商在海上風(fēng)電市場實現(xiàn)盈利的也為數(shù)不多。如果不能有效地降低成本，開發(fā)商的投資收益率得不到保障，會影響其投資熱情，使市場規(guī)模進一步縮減，對行業(yè)發(fā)展是十分不利的。因此，降低成本是今后海上風(fēng)電開發(fā)建設(shè)面臨的關(guān)鍵問題。

開發(fā)商投資海上風(fēng)電基本按照8%的年投資收益率進行考核，由于國內(nèi)沿海各地區(qū)風(fēng)能資源和建設(shè)成本不同，按照0.85 元/千瓦時的電價和目前的建設(shè)成本，實際上有些已建成的風(fēng)電場普遍收益較好，甚至有的達到20%以上的超預(yù)期收益，這也是形成“搶裝潮”的動因。也就是說，在有些地區(qū)，0.85元/千瓦時的上網(wǎng)電價本身存在一定的下行空間。經(jīng)過粗略計算，如果適當降低投資考核收益率，比如降到5%左右，風(fēng)電場的總開發(fā)成本在目前基礎(chǔ)上降低15%～30%，應(yīng)該可以實現(xiàn)平價上網(wǎng)。但實現(xiàn)這個降幅需要一定的時間，各省級政府應(yīng)該給予一定的過渡期支持。

任何行業(yè)實現(xiàn)成本降低和健康發(fā)展都需要依靠合理的規(guī)劃、技術(shù)進步和一定的市場規(guī)模。歐洲發(fā)展海上風(fēng)電比我國早了近20 年，他們的一些做法很值得借鑒。總體來看，我國在建設(shè)規(guī)劃的合理性、施工裝備的專業(yè)化和效率等方面與發(fā)達地區(qū)相比還存在一些差距，希望今后在以下幾個方面能夠有所進步和提高：

一、整機技術(shù)進步是降低成本的關(guān)鍵

風(fēng)電機組是海上風(fēng)電最為核心的設(shè)備，其性能和可靠性在很大程度上決定了風(fēng)電場的投資收益。電價固定后，發(fā)電量就成為影響投資收益最敏感的因素，因此風(fēng)電機組的技術(shù)進步也成為降低海上風(fēng)電成本的核心和關(guān)鍵所在。其主要體現(xiàn)在提高風(fēng)能利用效率、降低基礎(chǔ)造價、更易于安裝和維護、運行更加穩(wěn)定可靠、運行維護更加智能化。這些都是賦予整機供應(yīng)商的任務(wù)和使命（這里僅僅提出問題，不展開論述）。

二、規(guī)劃解決海上風(fēng)電集約送出問題

到目前為止，不論是200MW，還是500MW 的海上風(fēng)電場，都是各自規(guī)劃送出路由，自建海上升壓站，既談不上集約，更談不上經(jīng)濟。隨著離岸距離越來越遠，采用高壓柔性直流送出已成必然。如果仍然按照各自為政的做法，會因重復(fù)投資造成浪費，并進一步增加成本。按照“專業(yè)的人干專業(yè)的事”的原則，電網(wǎng)系統(tǒng)掌握著國內(nèi)最先進的高壓柔性輸送技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈，建議送出環(huán)節(jié)由電網(wǎng)投資建設(shè)，并收取一定的投資收益。

三、依托母港，建造高效的海上施工作業(yè)船只

所謂母港，是指海上風(fēng)電開發(fā)建設(shè)和運行維護所依托的專業(yè)港口，具有制造、物流、存儲、組裝、海上出運等功能。隨著風(fēng)電場離岸越來越遠，水越來越深，海上作業(yè)更加困難，要保障作業(yè)效率，除需要更加大型、高效的施工船外，在海上風(fēng)電場集中連片開發(fā)的區(qū)域，比如廣東，建設(shè)海上施工所依托的母港尤其必要。從歐洲的實踐來看，母港可在最大程度上減少海上作業(yè)的工作量，減少船機等待時間，大大提高海上作業(yè)效率。母港的作用不僅體現(xiàn)在建設(shè)階段，對今后的運維保障也是十分有利的。同時，母港的建設(shè)也可吸引投資并培育當?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)鏈，可顯著帶動當?shù)禺a(chǎn)業(yè)發(fā)展，為地方經(jīng)濟發(fā)展做出貢獻。

由于缺乏母港依托，國內(nèi)目前雖然建造了數(shù)量眾多的自升式平臺，但普遍不具備自行運輸風(fēng)電機組部件和基礎(chǔ)構(gòu)件的功能。海上作業(yè)時需要運輸船配合，在海況較差的區(qū)域如廣東和福建海域，自升式平臺與運輸船之間的配合作業(yè)受海況影響較大，嚴重影響作業(yè)效率，也存在一定的安全風(fēng)險。而歐洲的自升式平臺依托母港支持，靠港一次可以自行搭載5～8 臺套風(fēng)電機組部件或基礎(chǔ)構(gòu)件，不需要運輸船配合，海上作業(yè)受風(fēng)浪影響小，可實現(xiàn)很高的作業(yè)效率。根據(jù)對比利時DEME 公司的調(diào)研，其風(fēng)電安裝船按照上述作業(yè)方式，效率是國內(nèi)自升式平臺作業(yè)的4～5 倍。目前廣東地區(qū)的單樁施工，幾乎動用了全部國內(nèi)已有的大型起重船，而且需要大型運輸駁船和其他輔助船機配合，這些船機雖然造價昂貴，但對海上風(fēng)電施工來講針對性不強，施工效率并不理想。如果在廣東地區(qū)采用歐洲的技術(shù)方案，簡單按投入產(chǎn)出比來計算，施工成本至少可降低一半。此外，由于海上作業(yè)受風(fēng)浪影響小，工期和施工安全變得更加可控。

四、重視漂浮式海上風(fēng)電基礎(chǔ)的研發(fā)應(yīng)用

隨著離岸越來越遠，水深越來越深，采用固定樁基礎(chǔ)的施工難度越來越大，適用的船機設(shè)備會更少，如果建造新的更大的施工船舶，投資會更大，成本也會進一步抬高。因此，將來漂浮式基礎(chǔ)的應(yīng)用會成為必然。目前歐洲已經(jīng)建成商業(yè)化的漂浮式風(fēng)電場，漂浮式基礎(chǔ)已經(jīng)具備了技術(shù)上的可行性，關(guān)鍵在于經(jīng)濟性—不僅與技術(shù)方案本身有關(guān)，也與產(chǎn)業(yè)鏈的投入及產(chǎn)能密切相關(guān)。漂浮式基礎(chǔ)在國內(nèi)應(yīng)用的優(yōu)勢在于，其生產(chǎn)制造與造船業(yè)吻合度較高，利用國內(nèi)已有的龐大造船業(yè)產(chǎn)能，容易形成生產(chǎn)規(guī)模，現(xiàn)有的產(chǎn)能即可滿足一部分海上風(fēng)電的需求。應(yīng)該根據(jù)國內(nèi)海域的實際情況加大漂浮式基礎(chǔ)相關(guān)技術(shù)的研究，使其早日實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，降低海上風(fēng)電建設(shè)成本。

五、因地制宜發(fā)展適合不同海域的技術(shù)方案

我國海上風(fēng)電規(guī)模開發(fā)建設(shè)始于江蘇，目前海上風(fēng)電技術(shù)裝備也基本上是基于江蘇的需求籌劃建造的，如用于風(fēng)電機組分體式吊裝的自升式平臺及用于單樁基礎(chǔ)施工的起重船等。實踐證明，這些裝備在江蘇海域?qū)崿F(xiàn)了比較高的施工效率，成本也較低，對江蘇及以北海域的適用性是比較好的。但這套方案在廣東和福建等海域，則適用性較差。比如，福建海域地質(zhì)情況比較復(fù)雜，嵌巖作業(yè)十分困難，應(yīng)該開發(fā)單樁復(fù)合筒組合、復(fù)合筒型導(dǎo)管架、錨固鋼筋混凝土等基礎(chǔ)型式，盡量避免或者減少嵌巖作業(yè)，提高效率，降低成本。中國海域遼闊，不同地域情況不同，應(yīng)因地制宜發(fā)展適用于不同地域的技術(shù)方案。

六、發(fā)揮好政府的規(guī)劃、引領(lǐng)、協(xié)調(diào)、支持作用

這些年來，有些地方政府本著以資源換產(chǎn)業(yè)投資的原則招商引資，由于缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，造成了海上風(fēng)電投資的碎片化，甚至導(dǎo)致一些低效產(chǎn)能的重復(fù)投資。要實現(xiàn)海上風(fēng)電開發(fā)建設(shè)的集約高效，開發(fā)成本的降低，涉及規(guī)劃、投資、產(chǎn)業(yè)融合和協(xié)同、產(chǎn)業(yè)鏈配套、政策及資金支持等很多方面。需要政府規(guī)劃、協(xié)調(diào)項目所在地一級政府、企業(yè)之間，以及企業(yè)和政府之間投資合作，穩(wěn)定投資預(yù)期，做好關(guān)鍵設(shè)施裝備的政策和資金支持以及產(chǎn)業(yè)鏈配套服務(wù)。

以海上風(fēng)電施工裝備為例，近幾年國內(nèi)企業(yè)建造、購置了大量的自升式平臺、起重船、打樁錘，但由于缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃指導(dǎo)和相互合作，以及市場預(yù)期的不確定性，這些裝備趨于同質(zhì)化、碎片化，與歐洲等地區(qū)存在技術(shù)代差。設(shè)備分散在各個承包商手里，資源整合和使用效率也較低。實際上，海上風(fēng)電的發(fā)展對施工裝備的性能要求變化是非?？斓?，一旦這些設(shè)備的適用性出現(xiàn)問題，容易造成閑置浪費和惡性競爭，影響設(shè)備的投資收益，進而影響下一代設(shè)備的投資。

對于沿海地區(qū)而言，多產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展可以提高海洋資源利用效率，如果規(guī)劃利用得當，通過增加投資收益，能夠分攤海上風(fēng)電建設(shè)成本。因此，政府要盡快拿出跨行業(yè)融合的具體實施方案，配套出臺相關(guān)政策和規(guī)范。

結(jié)語

中國是制造業(yè)大國，有著完整的工業(yè)體系，海上風(fēng)電雖然較歐洲起步晚，但近幾年取得了迅猛發(fā)展。只要立足于中國國情，注意學(xué)習(xí)吸收國外先進的技術(shù)和做法，加強自主創(chuàng)新能力建設(shè)，把取消補貼作為進一步激發(fā)國內(nèi)企業(yè)創(chuàng)新、降本潛能的政策機遇，相信一定能走出一條有中國特色的海上風(fēng)電健康發(fā)展之路，最終實現(xiàn)海上風(fēng)電平價上網(wǎng)的目標，為國家綠色可再生能源發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻。