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通过东海大桥项目,树立了国家搞海上风电的信心,培养了一支海上风电的队伍,也完善了海上风电的标准。
刚刚讲到第二个阶段:2002年到2011年,是初步的商业化阶段。之后,通过遇到的诸多问题,整个产业技术逐渐成熟,海上风电标准也逐渐齐全,整个产业正在完善,这时候海上风电要想进一步的发展,就需要降低成本。
降低成本最重要方法,就是要扩大规模。从2012年开始,到2017年左右的6年时间,我称之为“开启规模驱动降本之路”的阶段。
这是英国最著名的一个风电场:伦敦矩阵(London Array Phase I),用的是西门子3.6MW风机,175台,总装机63万千瓦,该风电场当时为全球最大海上风电场,该记录保持了多年。
西门子3.6MW机组是个明星机型,开发商和整机厂商的合作,开启了海上风电新的发展之路。该风电场的开发商当时还叫DONG能源,现在改名叫Orsted公司,是丹麦最大的能源集团。当时,Dong能源跟英国政府说,包括跟欧洲说,海上风电要发展,需要定一个发展计划。恰好当时,英国政府也反映海上风电的报价太高了,167欧元每兆瓦时(相当于人民币2元每度电)的高电价,是不可能大规模应用推广的。政府提出,要想得到财政的支持,企业就应该拿出一个发展路线图,具体什么时候能把价格降下来,降到什么程度,可以不再需要政府的持续的补贴。对于海上风电,补贴一年、两年甚至十年都可以,但持续的补贴是不现实的。所以当时Dong能源和相关的政府等,达成了一个路线图,提出要将当时160多欧元每兆瓦时的价格,降低到2020年的100欧元每兆瓦时,这个价格基本上相当于人民币一块钱一度电。但最后的结果是,到了2017年,欧洲海上风电平准化度电成本,即固定价格,就已经降到了67欧元每兆瓦时,相当于人民六毛钱左右的价格。
从这个过程可以看出,政府和产业要协同发展,政府给予政策支持,让企业上规模,通过规模化,通过学习曲线,产业链的不断完善,最终把成本降下来,这样才能实现双赢。这也正是为什么去年英国的第三轮海上风电招标,每度电才0.3元人民币,基本上不要补贴。另外,德国的四个风电场的招标也是零补贴的,这都是因为过去的十年,政府通过规模化发展给企业补贴,给各种优惠条件,支持了产业的进步。
我建议我国也应该如此做。但目前稍微有些遗憾,我国风能产业在跟政府的对话过程中,并没有达成良好的共识,尤其是去年。中国海上风电现在还不具备平价的条件,但是我认为五年之后,“十四五”期间到2025年,也就是再给风能行业五年的时间,海上风能应该能做到平价,不再需要国家补贴。之所以没达成共识,是因为涉及到总的财政补贴的问题。我国现在风电补贴累计拖欠接近3000亿,担子非常重,去年整个产业做的不够好,没有跟政府充分沟通协商好,2019年临时核准了五六千万千瓦的项目,都想要去抢8毛5的电价,这个总的补贴是不可承受的。
实际上,海上风电就差五年的发展时间,希望广东省、江苏省、山东省等几个沿海经济发达的省份,每年给海上风电行业三百万千瓦装机的补贴,就可以支持中国海上风电产业实现平价。
每年保持300万装机规模,每年的补贴也就30个亿,用每年30亿的补贴,可换来一个一万亿的产业。像如东,每年用十几亿的补贴,未来五年总的补贴并不太多,但是能带动起一个千亿的产业,明后年就可以达到这个目标,不光可以解决很大的就业,拉动很大的GDP增长,光税收基本上就能形成300多亿。所以说,海上风电是用一个小的支点,撬动一个大的产业。在这儿,我要再次呼吁江苏省能带个头,给海上风电行业继续提供补贴。也希望其他地方政府继续支持海上风电产业。
在通过规模降成本阶段,海上风电也在向深海、远海发展。这是离海岸最远的一个风电场,德国BARD offshore 1项目,总装机40万千瓦,100km的距岸距离。
除了向远海,同时还在向深海进军。这是英国Hywind Scotland漂浮式项目,总装机30MW,2017年,采用漂浮式。由挪威石油,用了5台西门子 6MW机组,是全球第一个商业化的浮动式基础风电项目,采用单柱浮动式基础,水深达到了100米。
总结一下,大机组+大规模,是降本的最终驱动力。2018年,英国的Walney Extension风电场,总装机容量69千瓦(695MW)装机,当年海上风电场最大装机,开始超大机组+大规模发展,用了40台单机8.25MW的MHI维斯塔斯机组,是当年最大的机组。还用了47台西门子歌美飒7MW风机。
去年英国海上风电招标,挪石油和DONG能源合作中标的一个项目,总计360万千瓦,是全球最大的一个风电项目。可以看出,未来海上风电的规模将越来越大。
所以我觉得,我国也应该从中学习,如何保证海上风电规模的发展。开发商要大规模,政府要支持,整机厂商一定要生产大机组。未来只有大机组才能降成本。
开发商和整机制造企业还要形成强强联合的关系,不能像陆上风电一样发展。海上风电没有几家能玩得起的,需要大公司的合作,联合,合作大规模项目。
还是以西门子为例来说明。大家都知道西门子歌美飒是海上风电老大,在海上累计装机量和每年新增装机量都名列第一,为什么西门子能走到今天?西门子比维塔斯、GE甚至比我国的几家风电整机企业在海上起步都要晚,但通过收购BONUS,在海上风电领域一骑绝尘。这要归功于2009年,DONG能源一次性给了西门子3.6MW明星机型500台的订单。拿到500台订单之后,无论在研发上,还是在生产能力、供应链的建设上,西门子都敢于大手笔地投入,最终促成了西门子现在海上风电的地位。
所以我建议国内的开发商,也要瞄准一两家有实力的整机制造企业,给予巨大的支持。只要整机制造企业有了规模,才敢于投入,成本才可能下降。我国的整机制造企业还是很努力的,“给我们一点阳光,我们就很灿烂,是不是?”
这个项目是2018年建设的三峡兴化湾试验风电场项目,非常振奋人心的项目。八家整机厂商,14台机组,在同一个场地,同台竞技,这说明了我国海上风电产业的真正成熟。一个兴化湾试验风电场就可以容纳八家企业去同台展示自己的机型,意义非凡。该项目位置非常好,离海边近,所有的新机型都可以在那儿去试验示范,去检验,供大家去比较,看看各家的技术到底怎么样,这可以为今后开发商选择机型提供决策参考。
到了2017年,经过规模化降本阶段,全球海上风电遍地开花,不只是欧洲,不仅是丹麦、德国、英国这三个大市场,全球也都在迅猛地增长。装机遍地开花,也证明了海上风电行业已经成为一个成熟的行业。包括中国在内,去年我国新增海上风电装机250万千瓦,比三年前2017年海上装机的120万千瓦基本上翻了倍。2019年,中国海上风电新增量占了全球新增装机的40%左右,发展进一步加快。
这是2019年英国Hornsea One项目,总装机规模1218MW,全球首个装机归模超过100万千瓦的海上风电场。这是典型的沿着我刚刚讲的“大就是经济”路线发展的例子。类似的超过1GW的在建海上风电项目还很多。
另外,还需要关注一下其他新兴海上风电市场。美国搞海上风电很早,第一个项目,布洛克岛海上风电项目,讨论了十年,总共经过了将近15年,又是环评,又是论证,从 2006年开始讨论,到16年才建成,也是美国第一个项目,目前美国在运营唯一的项目,但只有30MW。
美国现在东海岸规划了1700万千瓦的风电场(17GW)。因为美国西海岸的海床一走下去就很深,但东海岸海床比较平缓,所以美国初期在东海岸一共规划了1700万的海上风电项目。美国第一个真正意义上的联邦海域风电场,弗吉尼亚COVW试验风电场2台机组的首台西门子歌美飒6MW机组已经在2020年6月26日安装完毕。
另外,在东南亚国家,越南也在开始搞海上风电。目前越南装机10万千瓦。上面这个项目,薄寮三期,由中国的金风科技中的标,2020年要建成14万千瓦。越南海上风电场预计发展将很快。
这是日本的海上风电规划。规划到2030年要达到1000万千瓦,现在日本才65.6MW,一个小的风电场。
可以说,除了欧洲之外,中国,美国,东南亚等这些沿海国家,都掀起了一轮海上风电的建设高潮。
这里做一下总结:昨天的故事,如何从一个梦想照进了现实?经过了四个阶段,从早期的探索示范,到进入商业化,遇到了很多问题,然后通过规模化驱动降成本,到现在产业逐渐成熟,开启了全球市场。上面由沃旭能源提供的表格,详细描述了4个阶段发展的路线图和典型项目和参与国家。
海上风电已经不是梦想,而是现实,更重要它已发展成了一个成熟的行业,具备了继续大规模腾飞发展的基础。从1991年到现在,30年时间,全球海上风电已经形成了一个20万就业者,5000家企业,150个海上风电场,遍布三大洲17个国家和地区的成熟产业。
上面回顾了海上风电的发展的历史,下面让我们一起看看,当今的海上风电又是一个什么样的格局。
2019年全球海上风电新增装机突破600万千瓦,累计装机将近3000万千瓦。当然,跟陆上风电将近5亿千瓦的总装机比起来,海上还是比较少的。但是近20年的累计增长率达到了43%,这是一个指数级增长的一个数据。
装机前三名的国家还是英国,德国,中国,当然美国,日本,东南亚这些国家也正在奋起直追。
中国海上风电发展迅速。截止2019年底,累计吊装容量突破700万千瓦,去年新增250万千瓦(2.5GW)。
除了装机规模,风电机组单机规模发展也越来越大。机组技术研制从1991年开始,用的是450千瓦的机组,到前年GE发布了12MW风机,并在2019年首台样机正式安装在荷兰鹿特丹港。今年5月份,西门子歌美飒发布了14MW海上风电机组,容量再一次突破。
西门子歌美飒14MW SG 14-222DD风机,发布首周,即签订了2.9GW有条件合同。西门子歌美飒14MW的叶轮直径达到了222米,叶片也达到了108米。截止6月底,该机组已经拿到了总计4.3GW的合同。
这是当时艾尔姆LM在2018年发布的世界上最长的叶片,全长107米,但是它发布之后,紧接着西门子就发了108米的,到现在AeroDyn公司在2020年5月,又发布了111米长的叶片。所以说,风电行业,特别是海上风电行业的发展是更大,更高,更长。
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