為解決海上風電產(chǎn)業(yè)鏈難題，探索海上風電平價實現(xiàn)路徑，12月4日至6日，“2020中國海上風電工程技術大會”在北京召開。會議以“如何在海上風電平價時代乘風破浪”為主題，邀請制造企業(yè)代表探討海上風電工程技術創(chuàng)新思路，助力海上風電成功降本，走向平價。
網(wǎng)源不協(xié)調(diào)問題開始浮現(xiàn)
海上風電行業(yè)受2019年“5·24”風電電價新政影響，大批的海上風電項目建設提速，并集中計劃在2021年底前并網(wǎng)，較原規(guī)劃投產(chǎn)時間整體提前了2-3年。據(jù)介紹，目前來看，業(yè)主搶裝并網(wǎng)時間與電網(wǎng)標準建設周期難以匹配，源網(wǎng)不協(xié)調(diào)問題已經(jīng)開始浮現(xiàn)。
因此，會上專家提出，海上風電“搶裝”并非長久之計，“平價上網(wǎng)”才是未來發(fā)展和努力的主要方向。南方電網(wǎng)有限公司董事、黨組副書記畢亞雄在會上表示，廣東省發(fā)改委在今年9月印發(fā)《廣東省培育新能源戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群行動計劃(2021—2025年)》，提出爭取2025年前海上風電項目實現(xiàn)平價上網(wǎng)?！昂Ｉ巷L電未來降本的趨勢非常明顯?！?br>
畢亞雄認為，以廣東地區(qū)為例，海上風電夜大晝小的日特性和冬大夏小的季特性明顯，出力的波動性、間歇性顯著，同時也具有顯著的反調(diào)峰特性，與廣東負荷特性匹配性較差，將對電網(wǎng)的調(diào)節(jié)能力提出更高要求。
“同時，廣東海上風電集中于粵東西兩翼，與沿海核電、火電布局高度重合，因此海上風電的送出和消納將面臨較大挑戰(zhàn)。大規(guī)模海上風電集中并網(wǎng)后，由于其轉動慣量較常規(guī)同步發(fā)電機小，系統(tǒng)阻尼降低，廣東電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行面臨挑戰(zhàn)?！碑厑喰壅f。
全產(chǎn)業(yè)鏈面臨“降本難”
據(jù)了解，過去十年，驅(qū)動海上風電降本的主要因素包括機組成本、利用效率和運維成本三個方面。對于我國降本之路為何如此艱難的原因，會上專家表示，產(chǎn)業(yè)鏈上的每個企業(yè)都有自己說不出的痛。
明陽智慧能源集團股份有限公司總工程師賀小兵指出，當前海上風電風機處理效率和陸上風電相比還存在一定差距?！耙悦麝柊胫彬?qū)風機為例，現(xiàn)在陸上已經(jīng)做到6MW級別，葉輪直徑173米，掃風面積每千瓦6-7平方，但是由于我國海風資源較差，現(xiàn)在海上風電最大掃風面積才3平方左右。”
“對于主機商來說，要想實現(xiàn)降本平價，就要實現(xiàn)整體化的設計?！毙陆痫L科技股份有限公司專業(yè)總工程師寧巧珍指出，“在主機方面要實現(xiàn)的是載荷的降低。降載就是降重，如何在現(xiàn)有技術水平情況下大幅度降低載荷，從而降低成本是主機商面臨的一個大課題?！?br>
作為海上風電風機的大部件供應商，中車永濟電機有限公司副總工程師段志強說出了供應商的“痛點”：“面對上游的原材料領域，稀有金屬在不斷漲價，供應商需要去挖掘哪些可以做降本設計，哪些用特殊材料代替；面對下游整機企業(yè)提出的必須降本的要求，部件商也只能做一些特殊的冷卻技術，來降低整個電機的重量，配合整機降本。目前來說，整機企業(yè)有要求，行業(yè)也有要求，作為‘夾心餅干’，供應商在產(chǎn)業(yè)鏈中真的很難。”
降本需海上風電全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)力
會上專家提出，未來的平價時代是產(chǎn)業(yè)鏈共贏的時代，但是現(xiàn)在仍需要著眼于如何降本。只有這樣，才能在未來實現(xiàn)共贏。
寧巧珍表示，首先要解決的是如何提升發(fā)電量?！澳壳皻W洲風電利用小時數(shù)已經(jīng)達到了4000小時，如果我國在中遠海發(fā)展過程中能達到4000-4500小時，那么平價就有希望實現(xiàn)?！?br>
賀小兵提出了定制化的理念?！搬槍χ袊睾ｏL資源的差異性、臺風、安全性等問題，可以采用定制化風機提升海上風電的效率。這樣，首先在效率上會有很大的進步；其次，就是能夠?qū)崿F(xiàn)成本的可持續(xù)下降?！?br>
“另外，還應該在整機結構上有一定的創(chuàng)新技術。眾所周知，作為制造行業(yè)，成本和材料的重量是成正比的，風電技術在今后的發(fā)展中可以考慮在保證安全的情況下，把風機的基礎重量輕量化，這里有很大的空間來降本。”賀小兵表示。
遠景能源有限公司魏輝提出，要將新技術、新材料和整機的集成優(yōu)化統(tǒng)籌來考慮。葉片和整機的集成優(yōu)化設計非常關鍵，過去配合得并不密切，但是未來可以是一體化的設計。還要把整個的塔筒、支撐結構都考慮進來做集成優(yōu)化設計，這對降低度電成本的貢獻非常大。
作為主機部件廠家，段志強表示，整個發(fā)電機部件成本的降低，需要上下游供應鏈之間的協(xié)同。“比如，發(fā)電機上面大的鑄件、結構件等材料，就希望得到上游新材料、新工藝、新結構的支持。”
海上風電市場待迎春天！
近年來，受到電價補貼政策變化的影響，我國海上風電裝機容量經(jīng)歷了快速躍升期。據(jù)全球風能理事會（GWEC）發(fā)布的數(shù)據(jù)，2019年，我國海上風電新增裝機量已占據(jù)全球總量的40%，達到創(chuàng)紀錄的2.4吉瓦，同比增長幅度近51%，排名已躍居世界第一。
零碳能源的“主心骨”
日前，來自新加坡的能源企業(yè)Enterprize Energy和Engie旗下的工程公司Tractebel Overdick簽訂了一份諒解備忘錄，將聯(lián)合在北海開發(fā)建設“一站式”海上平臺，利用海上風電制氫和制氨。
公司首席執(zhí)行官Ian Hatton表示：“作為未來可再生能源中的主流技術，海上風電不僅可以轉化為可替代的副產(chǎn)品（氫氣、氨氣等），還可以將這種模式復制到全球各地的市場，廣泛推動經(jīng)濟發(fā)展?！?br>
在另一個以“海上風電場儲能技術創(chuàng)新”為主題的英中海上風電系列研討會上，英國伯明翰大學教授、儲能研究中心主任丁玉龍表示：“對于零碳未來，可再生能源裝機必不可少，而構建合理的海上風電轉換、存儲、輸送和利用系統(tǒng)，將有效解決進一步開發(fā)海上可再生能源面臨的技術瓶頸，推動高效的零碳能源系統(tǒng)發(fā)展。”
全球海上可再生能源資源豐富，在零碳目標的推進下，到2050年全球海上風電裝機規(guī)模預計將達到521吉瓦。根據(jù)國際能源署（IEA）測算，到2042年，海上風電預計將成為歐洲地區(qū)第一大電源。
在全球多數(shù)市場中，風電配儲項目的經(jīng)濟性都表現(xiàn)不佳，只有少數(shù)市場中存在可行的“風電儲能”商業(yè)模式。彭博新能源財經(jīng)分析稱，如果風儲項目僅用于單個應用場景，則經(jīng)濟效益偏低；若項目能投入多個應用場景，經(jīng)濟效益會大大改善。
丁玉龍則指出，如果能夠?qū)δ芟到y(tǒng)與供電、供熱等應用相結合，可能將構建更加高效的能源系統(tǒng)。“整合海上風電、潮汐能或波浪能發(fā)電的液態(tài)空氣平臺可能是其中一種解決方案，液態(tài)空氣也可以使用氫氣、甲醇等其他燃料，基于這一平臺，應用場景將包含儲氫、儲氨、LNG等，實現(xiàn)海上能源運輸。”
海上風電運維前景廣闊
海上風電項目相較陸上風電具有一定的先天優(yōu)勢：不占地、風速高、沙塵少、電量大和運行穩(wěn)定等特點，同時能夠減少機組的磨損，延長風力發(fā)電機組的使用壽命，適合大規(guī)模開發(fā)。
隨著近幾年全球海上風電的快速發(fā)展，海上風機的運維市場逐漸火熱。11月22日，中國（南通）海上風電安裝船與運維船技術高峰論壇上，中廣核如東海上風力發(fā)電有限公司、上海振華重工（集團）股份有限公司、中國船舶第七〇四研究所等行業(yè)內(nèi)七位專家分別就海上風電運維船功能需求特點、設計分類及安全智能解決方案等內(nèi)容分享見解，探討推動海上風電安裝船與運維船發(fā)展及轉型升級發(fā)展路徑。
“隨著海上風電將向更遠、更深的海域發(fā)展，海上風電運維不再是簡單的‘加加油’‘緊緊螺絲’，海上風電場運行維護已成為海上風電開發(fā)運營極為重要的一環(huán)?！苯K龍源振華海洋工程有限公司副總工程師馮小星表示。
瓦錫蘭、嘉氏威馬等歐洲高端技術企業(yè)代表也分享了他們的先進理念和設備?！吧钸h海運維模式和裝備能力提升將是下一階段發(fā)展重點，整個產(chǎn)業(yè)也將朝著專業(yè)化、大型化、功能化、精細化發(fā)展，以實現(xiàn)運維效率的最大化?！?br>
海上風電運維也將成為下一個海上經(jīng)濟的重要來源。
未來五年“機”不可失
不久前，400余家全球風能企業(yè)代表共同發(fā)布《北京風能宣言》，提出“十四五”期間風電每年新增要達到平均5000萬千瓦，“十四五”期間新增2.5億千瓦，到2060年要實現(xiàn)30億千瓦裝機容量的風電開發(fā)。
海上風電或?qū)⒂瓉戆l(fā)展新契機。作為我國重要清潔能源之一，海上風電具有單體規(guī)模大、年利用小時數(shù)高的特點，積極發(fā)展海上風電對降低碳排放具有顯著作用，是實現(xiàn)我國碳中和目標的有效手段。
可再生能源發(fā)展已經(jīng)進入了快車道。中國可再生能源學會風能專業(yè)委員會秘書長秦海巖表示，“3060”目標提出之后，所有的爭議、疑慮、糾結都結束了，中國將進入一個全面碳約束時代。
截至2019年底，中國海上風電招標項目約2000萬千瓦。從2020年至今約800萬千瓦招標量，除去去年定標沒有確認的200萬千瓦，共有2600多萬千瓦待建量。新疆金風科技股份有限公司上海風電設計研究院副院長寧巧珍預計，截至2021年底大概能完成2000萬千瓦，有接近700萬的資源會留到2022年以后。國家氣候中心基于高時空分辨率風能資源數(shù)據(jù)庫進行的研究顯示，剔除技術性、政策性、經(jīng)濟性限制因素后，全國25-50米海域內(nèi)100米高度的風能資源技術開發(fā)量為1.9億千瓦。
國家能源局新能源和可再生能源司副司長任育之表示，“十四五”期間，要在“十三五”的基礎之上，集中式與分散式、本地與外送、陸上與海上并舉，推動風電規(guī)?；l(fā)展。
同時，應制訂合理的資源使用政策，提高審批效率，堅決杜絕地方保護主義和產(chǎn)業(yè)基地重復建設。制訂合理的設備、施工招投標制度，建立適合于海上風電高質(zhì)量、高技術水平的建設運營模式。
