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秦海岩谈海上风电演讲稿全文

2020-07-07 09:21来源:风能专委会CWEA关键词:秦海岩海上风电风电收藏点赞

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这是容量系数的预测,考虑到风机设计改进和技术进步趋势,新项目的海上风电容量系数将在2030年从现在的40%提到58%左右,到2050年甚至达到60%,发电量会越来越高。

全球海上风电度电成本(LCOE)预测,从现在的基本上是人民币六毛钱左右(0.6元),可以降到未来的2030年的0.05-0.09美元/kWh,下线五美分相当于人民币三毛钱,最高也就是五毛钱(0.5元/kWh)这么一个区间。,在全球电力市场中将具有竞争力,处于化石能源成本的下线范围(化石能源的度电成本为0.05-0.17美元/kWh)我相信,到2030年,海上风电实现平价是指日可待的。2050年海上风电的LCOE将进一步降低到0.03-0.07美元/kWh。

海上风电要想降本,关键是要有稳定的、足够大的市场规模。所有上面提到的这一切的实现,包括上面这些预期,有一系列的条件,就是要规模,规模,规模。没有规模,没有市场拉动,海上风电的技术不可能进步,产业链不可能成熟,整个产业各环节不可能改善,成本也降不下来。

所以,这是为什么风电行业还要继续呼吁再给海上风电五年时间,每年哪怕只给三百万千瓦装机的补贴,也足以拉动中国海上风电产业的发展。当然,如果每年能给400、500万千瓦的补贴,那整个海上风电可以更快地实现平价。

除了市场规模大,还需要考虑风机的单机容量。未来的风机,将会越来越大。现在已经有了14MW的风机了,222米直径,单根叶片长111米,未来可能会有30MW的风机,叶尖高度基本上要达到广州的“小蛮腰”的高度,超过400米。

除了大之外,还会有什么样的风机,还存在很多想象的空间。这是欧洲做的一个设想,将来海上会搞类似垂直轴的一种机组。

施工船技术的发展,船体的规模也在不断突破。这是挪威OHT公司正在建的一条半潜式风电安装船Alfa Lift。本来预计今年要下海的,但因为买不到吊机,可能要明年交付,这艘船就在江苏南通海门招商重工的海门基地建造,一次可以运输16个单桩的基础,或者10个导管架基础。而且,打桩不用桩腿,依靠DST三级定位,两米浪的时候也不用半潜,大于2.5米浪的时候需要半潜,但依然可以作业,极大地提高了作业时间,不用下腿不用再提起来,可以在半潜的情况下移动到下一个机位,这样可以把打桩时间提高很多。目前从运输到打桩,需要四五天,有的要七八天,但Alfa Lift可以缩小到1-2天。

这是最先进的一条敷缆船,Prysmian 集团的新型敷缆船 Leonardo da Vinci,以达芬奇的名字命名。花费1.7亿欧元打造,预计2021年投入使用,可以装载17000吨的海缆,一次出海,就可以解决远海风电场电缆的铺设,大大提高了效率,也节约了成本,且更灵活更高效。同样,它也配备了最先进的DP3定位和海上维护系统。(参考:视频 | Nexans Aurora,下一代海缆铺设船)

海上风电要发展,离不开运维船的参与。这是将来更快、更舒适、更安全的运维船,这条船是Orsted定制在中国台湾海上风电使用的。带有六自由度的登载装置——运动补偿舷梯(motion-compensated gangway),检修人员可以“步行”上塔筒,非常安全。前一段时间我去湛江,正好赶上大浪,还不是登塔筒,是登升压站,应该简单的多,但是当时浪很大,就显得很危险。而使用带运动补偿的登载装置靠液压自定位,不会剧烈晃动,再大的浪也是平的。这艘船还装载有带3D运动补偿的起重机,在有浪的情况下,也可以很好进行作业。

除了上述新的技术,在海上风电开发方面,还有一些多能融合应用,包括未来海上风电制氢。当然,海上制氢还处于未来的设想,是更遥远的事儿。荷兰石油巨头壳牌公司宣布启动欧洲最大、也可能是全球最大的的绿氢项目计划,2030年在北海建成3-4GW的海上风电,完全用于制氢,计划到2040年在该区域建成10GW海上风电装机、年产80万吨绿氢的目标。(参考:选择可再生能源制氢,欧洲能源巨头启动一场新的脱碳运动,丹麦已走在前列;海上风电+制氢,Gigastack项目进展如何?)

除了制氢,海上风电还可以立体开发,打造生态学海洋牧场,同时养鱼、养海产品,提升经济效益。山东省潍坊,昌邑海洋牧场与三峡300MW海上风电融合试验示范项目,总投资51.3亿元,预计2024年6月完工。广东阳江也计划建设阳西青洲岛风电融合海域国家级海洋牧场示范区。

远距离大规模输电技术,柔性高压直流(HVDC)输电技术的发展。未来,柔性直流也是非常关键的技术。交流输电在短距离上具有成本优势,但在较长距离上,高压直流(HVDC)输电可以节省大量成本。

看这一页上的图表对照。右边蓝的是柔性直流,左边是高压交流的成本线,横坐标是离岸的距离,纵坐标是价格每千瓦价格。可以看到,当100km的时候,柔性直流的经济优势就发挥出来了。我知道在如东三峡正在做中国第一个柔性直流的输电技术,这将为未来海上风电朝深海远海发展储备技术能力。

再讲最重要的,浮动式机组,为什么要搞浮动式机组?欧洲、日本等海上风资源储量中,深海占80%以上。未来必须走向超过50米深海。浮动式基础提供了可能。

这是现在已经搞成的五六个示范的浮动式机组的项目。

这是几个典型的漂浮式风电项目。最左边的,也是最早的一个,是挪石油搞的,单桩浮动式机组,采用2.3MW西门子机组,09年就实验成功了。2018年,挪石油又开始做了中间这个项目,Hywind Scotland,5台,西门子6MW,也成功了。

右边的是2019年,WindFloat Atlantic项目,由葡萄牙电力新能源公司(EDPR)主导开发,采用8.4MW的维斯塔斯机组,最大的浮动式基础,用的是半潜式基础。目前3台已经安装完毕。

除了刚才讲的已经应用之外,现在各种奇思妙想,百花齐放,各种新型的浮动式基础制造技术都在研发。浮动式基础之后,可以基础标准化了,像产品一样,它就不是一个工程问题了,是一个产品的问题,做成产品之后,把风机按上后,再拉去安装,所以会极大提高运输安装效率,降低成本,而且减少水上作业的时间。(参考:一款长着犄角的漂浮式风机下水试验,2021年将在中国测试)

海上风电商业化过程,基本符合产业发展的规律,那浮动式风电的商业化路径,也可以朝着预计的发展,并且同样遵循从技术竞赛——降低成本——商业化应用的几个发展阶段。别看现在的浮动式基础成本很高,规模上去后,技术成熟后,成本一定是会比固定是要便宜的。

这是挪石油(equinor)做的一个技术路径图,左边是2009年那台单柱的机组,到了2017年做了5台6MW西门子机组,浮动式成本下降了60、70%,未来2年,equinor准备在一个油气田旁边规划11台8MW的浮动式机组,给旁边的石油平台供电,成本会进一步下降40%~50%。

到2025-2026,进入商业化阶段,规划30万到50万千瓦(500MW),采用同样的技术。一步一步,很执着,很坚定,现在机组很贵,不计成本,第二个30万千瓦项目,就把成本再降6、70%到50%,到了2025年,做50万千瓦的项目时,还可以把成本降下来。一直到2030年,全球市场规模有望达到1200万(12-15GW)。通过这几次规模不断的扩大,度电成本下降到40-60欧元/MWh(0.3元-0.46元/千瓦时)。这就是equinor的漂浮式海上风电发展计划。equinor说,到目前为止,成本是符合技术路线图的。

所以我想说,预测未来最好的办法就是一起把它创造出来。我觉得做风电人,应该有这样的志气,有这样的信心!

中国的“埃斯比约”在哪里?刚才讲到了埃斯比约,丹麦的埃斯比约港是全球最大的风电母港,现在每年70、80%安装的风电项目都是从埃斯比约港发运的,它的港口面积450万平方米,城市不到9万人。原来是油气港,是给海上油气服务的,因为油气市场不景气,开始转型改海上风电,成了全球最大海上风电母港。埃斯比约港的项目辐射半径为1000公里。也就是说安装方面,可以辐射到1000km的范围,当然,作为运维母港,可能辐射100km比较合适。所以欧洲北海的整个海域1000km范围,比如德国的、英国的海上风电场,都可以从埃斯比约港发运。目前入驻企业超过200家,现有员工超过10000人。

埃斯比约港成功的基础——依托的产业生态体系。目前,港口的70%收入来自风电,而且已经建立起了完整的生态产业链,包括制造企业,像西门子、维斯塔斯;开发商有DONG能源,Vattenfall等,还有运行维护的企业,包括第三方服务企业,设计、检验的,物流的企业。形成了一套完整的生态体系。

要打造中国的“埃斯比约”,我觉得不只是要引进制造业,也要“产、学、港、研、服”联动,不仅是打造成风电产业的制造基地,也应该成为研发基地、培训基地,包括风电人才基地,这样才能形成一个可持续发展的模式。

这是根据上面的结构图,绘制的海上风电产业环节与支撑服务拓扑图。从基础制造业,到部件、整机,与港口、海上项目组成一个完整的链条,运输安装、运维,与检测基地、第三方、物流和培训、国际交流,形成了一个有机整体。

正如美国汽车大王亨利·福特所讲,“我们已经取得的进步,足以使人振奋。但与未来我们将拥有的一切相比,今天的一切微不足道。”我深信,海上风电一定会取得巨大的发展,中国海上风电一定会成为世界上是最重要的部分。谢谢各位。


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