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中国电建华东勘探设计院副总工程师 赵生校:技术创新与平价发展之路的探讨

北极星风力发电网  来源:北极星风力发电网    2020/12/5 16:06:03  我要投稿  

北极星风力发电网讯:“中国海上风电发展从规划容量到已经并网的容量是不平衡的,到今年9月底,大概三分之二的容量还是对江苏,其它几个省,到三季度末都没有超过100万。所以第一我们空间很大,第二是可能今后真正走向平价之路,发展还是相对不太平衡。”

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——中国电建华东勘探设计院副总工程师 赵生校

2020年12月4日至6日,由中国海洋工程咨询协会海上风电分会、中国南方电网有限责任公司、中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司、中国长江三峡集团有限公司、新疆金风科技股份有限公司等单位共同主办的“2020中国海上风电工程技术大会”在北京召开。

中国电建华东勘探设计院副总工程师 赵生校作题为《技术创新与平价发展之路的探讨》的主题演讲。

直播专题:2020年中国海上风电工程技术大会

以下为发言实录:

赵生校:

尊敬的周院士,各位领导、各位专家,下午好!关于海上风电的技术创新和平价发展之路实际是我们今天这次大会的主题,我汇报分三个方面。

习主席讲话,我有个感受,这一个月时间中连续面试了三个博士,我问的第一句话是你为什么来做海上风电?实际受习总战略目标很大的鼓舞,认为做海上风电,学到的博士知识不会白费,而且这辈子估计不会改行,这是我给大家的一个信心。

第一部分是关于海上风电发展的现状与规划。今天有很多专家提到了,欧洲电价退坡速度非常快,比如2019年英国的海上风电招标的价格,人民币3毛5,2023年到2025年并网的时间。其中一个差异就是不含柔直输变电系统,根据江苏卢东项目目前成本构成来说,海上柔性直流输变电工程因为中国是第一个,所以总体来说成本还是有点高的,占整个海上风电造价的20%。平常二三十公里的项目中,220千伏输变电造价占10%不到。也可以理解,距离基本接近三倍,所以造价高属于正常的。随着第二个、第三个项目的带来,逐步从10%到20%降价的空间。

事实上中国海上风电发展从规划容量到已经并网的容量是不平衡的,到今年9月底,大概三分之二的容量还是对江苏,其它几个省,到三季度末都没有超过100万。所以第一我们空间很大,第二是可能今后真正走向平价之路,发展还是相对不太平衡,到了“十四五”期间,江苏、广东、福建可能是一个主力,浙江、山东其次,包括辽宁,辽宁最近推进的速度也不是特别快。本来从2007年、2008年开始到2017年,这段时间国内整个风电造价退坡速度还是极快的,2019年、2020年抢桩的原因,造价翘尾巴了,非市场因素我们没有做太多的考虑。

走向深远海,大家说得比较多了,欧洲也是给我们做了比较好的示范,特别是在北海地区。目前比较典型的项目,比如说柔直站,欧洲已经有9个柔直站,接近1000万的容量,在欧洲海上风电通过柔性直流并网的。我们在“十四五”规划的时候也做了一些百公里级的项目,纳入“十四五”规划网线征求意见稿里,这些项目能不能实现主要有两个因素,第一百公里级的地方允不允许用?保留区或者经济专设区(音)用海政策还没有突破;第二如果电价是一刀切的,大家还是围绕近海做,如果竞价是有差别性进行竞争,在深远海项目中,我们可能发展的空间或者速度会往前提一些。

总体机组大型化、规划容量大型化,包括升压站从110千伏的单阻变到220千伏的多阻变,到柔性直流的技术,“十三五”末期、“十四五”初,都得到了一定的应用,特别是220交流站,在建的和已经建成的大概30座左右,这块比较成熟了,基础的多样化和施工的专业化这块也不断提升。因为融合创新发展之后,以互联网为特征的限定化的风场建设和运维体系也正在形成。

关于海上风电面临的挑战,还是讲到成本。第一是关于国补退出,对行业的冲击还是挺大,如果明年年底要实现完全的平价,从1毛钱到3毛几分钱不等的价格。刚才华能领导也展示了,我感觉跟我们差不多,说不定这个表可能就是我们做的,我不多说了。的确从率先能够平价,或者更接近平价的项目,要么是像福建风资源特别好的区域,造价略高一点,但以发电量取胜,有些项目可以率先平价。江苏“十三五”期间有一些近海的项目,离岸距离35公里以内的,这样的项目需要的补贴也不多。其它的项目,我们按照2017年价格水准往前推,首先完全平价还是比较困难。

最近又下了一个问,对补贴利用小时数进行了限制,又做了一个测算,可能资本金收益率又减去大概接近一个点的水平,所以整个来说在电价政策上,我们觉得不能够硬着陆,应该逐步退坡。

现在有很多专家提到了,抢装潮下面,特别是施工装备这块的赔单费突飞猛涨,可以说翻了两番,包括陆1600吨的吊机,海上2000吨以上安装船,价格涨了很多,包括桩锤的租赁费都涨了。其中一个难点是走向深远海,一个是关于临海外用海政策不够明朗。这次华东院请海洋专业的执行单位对胶东经济区用海也做了专门政策的研究,对于“十四五”期间要不要在临海这些地区布设海上风电的规划目前还有争议。

第三部分是探讨一下海上风电走向平价我们的一些思考。

第一是关于补贴,我们还是比较强的呼吁地方政府能够根据自身财政情况,能够给1毛钱到1毛5分钱的补贴,还是需要有这个过渡的时间。比如说从6毛到6毛5左右,逐步按5分钱左右价格退坡。还有对近海项目少补一点,对于远海项目多补一点,这样鼓励企业率先起步走向深远海。

我们也做了一些尝试,比如说三峡和中广核,三个海上风电场统一用±400千伏并网,总体来说这是走向远海的必由之路,饶宏董事长刚才也做了深入的产出。另外我们也比较强调百万级规模化,现在做“十四五”规划在远海区域里,基本100万到150万作为一个窥头。我们给政府的建议,以后付给开发商100万到150万这样的量级进行集中的连片开发,这样我们测算下来投资从电价角度来看降两三分钱没问题。

从设计院角度来说,走向深远海,我们要跳出原来近海风电,早先近海都是用海港规范,现代从测风就考虑用漂浮式的。另外整个沿海岸带要建立风资源和海洋水温的数据库,也是应对海上风电大规模开发的需要。海洋水温跳出海港水温的规范,更多需要通过用摇杆卫星的资料,走向远海实际更多关心的是波浪的高度,这块对海上风电基础的造价影响还是蛮大的。另外大家关心的是很多项目处于强热带风暴区或者是强台风区域中,这些地方台风是重大的灾害性天气应对。

关于地质勘察,风系是一个手段,要取样或者进行现场勘探,装备是第一要素。我们从“十二五”末先做了12米的勘测平台,主要在潮间带施工,后面做了35米的两个勘探平台,今年上半年又有55米的勘探平台,一下来就拉到汕头,现在在广东海域里进行探测。40多米水深的地方能够适合做经济适用的勘察装备,国内可能就是两三艘船。

关于海洋工程装备、岩土测试这块,明天上午华东院有一位浙江省的勘测大师,明天上午在这方面会做详细的精彩介绍,我不多说了。

从基础角度,设计院更多要对风资源从评估、排布这些方面,而且随着风电大规模开发,风机数量进入同一个模型,可能达到几百台、上千台,本来认为有两三公里的间距,基本没有多少影响。现在随着集中连片开发,有时候发现可能一个风场延续到中间,对下一个风场有百分之一以下的叠加影响,一方面我们可能要创新开发一些新的软件,抵制这方面的计算能力,另外一方面考虑的因素就会更多。

风机基础形式的创新,以往华东院单桩做得比较多,明天下午有一个博士跟大家分享2020年8月9日,建了海滨地区第一个吸力筒导管架,是国内第一个,特别是重兵区海域里,这块经验明天下午跟大家分享。

关于一体化设计、总体设计,设计院是责无旁贷的,除了风机载荷外,所有基本资料都在设计院手上,海洋水温的情况,地震情况,本身基础的情况,而且这些参数,每一个机位理论上讲都是不一样的,特别是地质变化挺复杂的。我认为必须由设计院做主导,研耕很多主机企业,包括联合高校一同推进。

我们也一直在推,把海上风电的塔筒能不能只做成两级,上面一级下面级。大家可以看欧洲运出去的时候,把两到三级的塔筒在码头上已经组装好了,竖着再运过去。国内到目前为止我只看到做了漂浮式的塔筒运输,还没有看到过进行垂直化的运输,因为这对船的要求又更高。我们可以想象,能不能把塔筒做得更长一点?做60米级或者更长一点,这样塔架螺栓可以省了,运营维护的成本也可以降到更低,这方面可以做一些尝试。

我们对传统交流站,包括柔直站,我们自己研发了钢结构一体化设计的元件。另外对传统的交流海上升压站也不断在升级迭代,包括升压站逐步向模块方向发展,似的海上升压站能够更好适合海洋环境的条件。运输安装方式上也做了很多尝试,江苏做了钢筋混凝土基础进行滑移,目前海上风电升压站安装费用能够降下来。

关于升压站,我们希望能够尽量做到标准化,让升压站可以尽可能多的工厂化制造。关于底电线路这方面,一方面提高关于66千伏阻变作为底电线路进行连接的技术,国内第一个项目就在浙江有一个华电的项目,机组是72瓦级,能够把66千伏的阻变放到塔筒里去,这个已经做了尝试。另外我们也在跟海底电缆的这些总工联系,能不能把电缆铜芯改成锂芯,绝缘材料能不能国产化?我想亨通的老总可能会在这方面也有一些分享,包括动态海缆。

目前总体上来说限制能力是施工装备,特别是2000吨以上的装备比较欠缺,在这方面还是有比较多的机会。

鉴于时间以下这些不展开说了,关于柔性直流这一块,可能明年二、三季度,大概三季度可以并网,包括漂浮式的,我们对大数据应用方面的做法。

希望跟我们的上下游,设计院的同行,能够紧密合作,一起推进海上风电的繁荣发展,谢谢大家!

(根据速记整理,未经演讲人审核)

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