如東項目是中國離岸距離最遠、裝機容量最大的海上風(fēng)電場
從江蘇如東洋口港陽光島碼頭出發(fā)，乘坐交通艇出海，1個小時出頭便可抵達中國離岸距離最遠、裝機容量最大的海上風(fēng)電場。38臺近百米高、葉片直徑130米、單機容量4兆瓦(1兆瓦=1000千瓦，1千瓦=1000瓦)的龐大風(fēng)力發(fā)電機在此豎立，海風(fēng)吹動葉輪產(chǎn)生的電力，通過海上升壓站和兩根目前國內(nèi)最長的 110千伏三芯海底電纜被送往陸上，再經(jīng)由陸上升壓站輸向華東電網(wǎng)。遠處的陸上集控中心內(nèi)，無數(shù)信號燈閃爍，實時監(jiān)控著每臺海上風(fēng)機的發(fā)電情況，以及進入風(fēng)場區(qū)域的船只。
類似的場景在中國并不常見。與歐洲海上風(fēng)電逐步從近海向深海發(fā)展不同，過去幾年，中國的海上風(fēng)電基本建在平均水深不足5米的潮間帶。潮間帶在漲潮時沒入海里，退潮時露出水面。與潮間帶風(fēng)電相比，海上風(fēng)電技術(shù)難度更大，要求更高，需要克服海上施工、抗海水和鹽霧腐蝕、電纜遠距離鋪設(shè)等多個技術(shù)難題，有些甚至是世界級的難題。由于種種原因，自東海大橋海上風(fēng)電項目拉開中國海上風(fēng)電序幕以來，整個行業(yè)推進速度并不快，中國海上風(fēng)電面臨著技術(shù)門檻高、建設(shè)經(jīng)驗不足、成本居高不下的困境。
未知之門正在一扇扇打開。在9月8日于北京召開的新聞發(fā)布會上，中國廣核集團(下稱中廣核)宣布，作為中國首個“雙十”(水深10米以上、離岸距離10公里以上)海上風(fēng)電項目的中廣核如東海上風(fēng)電項目(下稱如東項目)已取得電力業(yè)務(wù)許可證，標志著中廣核自主開發(fā)建設(shè)的江蘇如東15萬千瓦海上風(fēng)電示范項目全場投入商業(yè)運行。如東項目的建成投運，標志著中國掌握了海上風(fēng)電建設(shè)的核心技術(shù)，也讓中國成為繼歐洲等國家后，少數(shù)幾個具備海上風(fēng)電建設(shè)核心能力的國家之一。
中國首個離岸距離最遠、裝機容量最大的海上風(fēng)電項目
位于江蘇省南通市如東縣黃海海域的如東項目，是中國首個離岸距離最遠、裝機容量最大的海上風(fēng)電項目。該項目距離海岸約25公里，海底高程在-8米至-14.6米之間，共安裝38臺風(fēng)電機組，總裝機容量為15.2萬千瓦，預(yù)計年上網(wǎng)電量可達4億千瓦時。如東的風(fēng)資源穩(wěn)定性好，風(fēng)速沒有突變，而且風(fēng)的密度高，是風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)越資源。
2011 年7月，國家能源局和國家海洋局聯(lián)合發(fā)布了《海上風(fēng)電開發(fā)建設(shè)管理暫行辦法實施細則》，對海上風(fēng)電建設(shè)的“雙十”標準做出了明確規(guī)定，即海上風(fēng)電場原則上應(yīng)在離岸距離不少于10公里、灘涂寬度超過10公里時海域水深不得少于10米(下稱“雙十”標準)的海域布局。國家風(fēng)電發(fā)展“十二五”規(guī)劃也明確指出，鼓勵在水深超過10米、離岸10公里以外的海域開發(fā)建設(shè)海上風(fēng)電項目。
根據(jù)這一定義，如東項目是中國首個符合‘雙十’標準的、真正意義上的海上風(fēng)電項目，對于中國風(fēng)電未來進軍深海也有一定的示范作用。
近百米高的風(fēng)機
海上升壓站
由于離岸較遠，如東項目采用了亞洲首座110千伏海上升壓站?！昂Ｉ仙龎赫鞠喈?dāng)于一個人的心臟，將海上風(fēng)機發(fā)出的電能經(jīng)過海上升壓站升壓到110千伏后再輸往陸地。如果沒有海上升壓站，電力輸送損耗大、不經(jīng)濟，輸送通道多,征用的海上面積也更大?！敝袕V核如東項目負責(zé)人徐成根說，海上升壓站看似簡單、與陸上升壓站類似，但由于海上環(huán)境特殊，無人值守的升壓站從設(shè)計、到施工、再到維護，以及選用的電氣設(shè)備，都與陸上有很大區(qū)別。更重要的是，中國此前并無相關(guān)的設(shè)計、施工經(jīng)驗，在許多方面屬于摸著石頭過河。
“因為之前沒有做過海上升壓站，我們還去國外考察了幾趟。去的時候?qū)Ψ街R產(chǎn)權(quán)保護得比較厲害，不讓我們進升壓站，只是在外圍兜了一圈?！毙斐筛貞浾f，考察回國后，中廣核團隊通過和設(shè)計院溝通，去國外取經(jīng)學(xué)習(xí)，設(shè)計好之后讓國外專家來審查，攻克了這一難題?！拔覀冞@是先行一步，在這之后的許多近海項目，都采用了海上升壓站?！?/p>
施工現(xiàn)場圖
據(jù)介紹，建設(shè)過程中，如東項目還采用了全球首創(chuàng)的可拆卸式穩(wěn)樁平臺浮吊吊打沉樁工藝，成功解決了單樁垂直度需控制在千分之三以內(nèi)的世界難題。想象一下，一根 93米高、943噸、直徑6.5米的基礎(chǔ)鋼管樁，要將沉樁垂直度控制在千分之三以內(nèi)，也就是不足30厘米的偏差內(nèi)?！皣馔ǔＪ褂弥绕脚_打樁，比較穩(wěn)定。但在國內(nèi)，當(dāng)時只有一艘支腿船，對于招標有局限性?，F(xiàn)有資源無法滿足需求，怎么辦?只能創(chuàng)新?！毙斐筛鶎ε炫刃侣劷榻B說，2013年開始做的試樁實驗的時候，考慮到后期浮吊打樁施工工藝，試樁采用的是96米、直徑2.8米的鋼管樁，嘗試利用浮吊、將樁“灌入”穩(wěn)樁平臺的方法，看能否把樁打好打直。如果更細更長的樁都能達到要求，粗的樁就沒有問題?！澳歉蛄酥笪覀凂R上有信心了。而且這個穩(wěn)樁平臺是可移動的，可形成施工流水，速度快、節(jié)約時間和成本，利用浮吊也解決了國內(nèi)支腿船緊張的問題，為后續(xù)我國大面積開發(fā)海上風(fēng)電，解決船機設(shè)備緊張的問題起到積極作用。”
為行業(yè)標準制定、上網(wǎng)電價確定等提供參考
在如東項目中，還鋪設(shè)了國內(nèi)最長的兩根110千伏三芯海底電纜，單根海纜長達28.5公里，重達2200多噸，要一次性鋪設(shè)下去。該項目還遇到10公里左右的潮間帶，為海纜敷設(shè)帶來一定困難，只能選擇每年大潮汛的窗口天氣施工。徐成根稱，在鋪設(shè)第二根海纜時曾遭遇一次寒潮，“那天一夜我都沒睡覺，一直和船上保持聯(lián)系，如果涉及到人身安全、船機設(shè)備安全，那只能將海纜鋸掉。還好那天晚上挺過來了。如果鋸斷海纜，需要多花幾百萬做個接頭，多花錢、多花時間不說，隱患也會放大?！蓖ㄟ^這一事例，足見海上施工環(huán)境之特殊，由此導(dǎo)致的，是海上風(fēng)電遠遠高于陸上風(fēng)電的安全風(fēng)險和建設(shè)成本。
公開資料顯示，據(jù)國網(wǎng)能源研究院統(tǒng)計，海上風(fēng)電的平均投資成本約為陸上風(fēng)電的2.8倍。2015年，中國海上風(fēng)電的平均投資成本約為2400美元/千瓦(折合人民幣 14743元/千瓦)。彭博財經(jīng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，中國現(xiàn)有大部分海上風(fēng)電項目的度電成本約為0.16-0.23美元/千瓦時(折合人民幣 0.98-1.41元/千瓦時)。
這一度電成本甚至高于國家發(fā)改委規(guī)定的海上風(fēng)電上網(wǎng)電價。根據(jù)2014年6月國家發(fā)改委下發(fā)的《關(guān)于海上風(fēng)電上網(wǎng)電價政策的通知》，2017年以前投運的潮間帶風(fēng)電項目含稅上網(wǎng)電價為每千瓦時0.75元，近海風(fēng)電項目含稅上網(wǎng)電價為每千瓦時0.85 元;2017年及以后投運的海上風(fēng)電項目，將根據(jù)海上風(fēng)電技術(shù)進步和項目建設(shè)成本變化，結(jié)合特許權(quán)招投標情況另行研究制定上網(wǎng)電價政策。
據(jù)了解，目前主管部門傾向于在2017年之后繼續(xù)維持這一上網(wǎng)電價水平。
據(jù)中廣核新能源江蘇分公司總經(jīng)理孫擴業(yè)介紹，如東項目如果經(jīng)營得好，能夠保持11%左右的收益率，如果發(fā)生極端事件或是風(fēng)機損壞，預(yù)計達到8%以上。
此外，有多位風(fēng)電業(yè)內(nèi)人士對澎湃新聞?wù)f，目前中國海上風(fēng)電法律法規(guī)與行業(yè)標準缺失，很多時候需要靠企業(yè)行為來推動標準的完善。以如東項目為例，資料顯示，早在2007年，該項目就獲得了國家發(fā)改委路條，2009年簽訂開發(fā)協(xié)議開始測風(fēng)，2013年才取得國家發(fā)改委核準批復(fù)文件。海上風(fēng)電整個前期工作需要開展用海預(yù)審、海洋環(huán)評、海纜路由調(diào)查、通航安全論證等多個環(huán)節(jié)，所涉部門除了發(fā)改委、能源局外，還包括海洋、漁業(yè)、環(huán)保、軍事等。
對此，中廣核新聞發(fā)言人黃曉飛在發(fā)布會上表示，作為國家示范項目，如東項目投運后，也將為中國海上風(fēng)電發(fā)展的行業(yè)標準制定、上網(wǎng)電價確定等提供重要參考。
