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上海電氣金孝龍:面對平價時代的成本壓力,風(fēng)電行業(yè)須因地制宜、因時制宜

中國能源報發(fā)布時間:2020-12-02 10:22:28
  將考驗風(fēng)機和資源條件的匹配度

  在陸上風(fēng)電實現(xiàn)平價的過程中,風(fēng)電開發(fā)重回“三北”的趨勢日益清晰。“‘三北’地區(qū)風(fēng)資源條件較好,集中開發(fā)的規(guī)模相對較大。這兩大特點決定了‘三北’地區(qū)可以率先實現(xiàn)平價。”金孝龍日前接受記者采訪時說。

  緊跟陸上風(fēng)電,海上風(fēng)電也將于2022年實現(xiàn)去補貼。國內(nèi)的海上風(fēng)電大多是從歐洲進行技術(shù)引進起步,但國內(nèi)的地理條件、海床條件和風(fēng)資源稟賦和歐洲有較大差異。相比歐洲,中國的海上風(fēng)資源有其自身特點:一是平均風(fēng)速低,二是南北差異大。南方相對風(fēng)速較高,但受臺風(fēng)影響明顯,北方臺風(fēng)影響較小,但風(fēng)速更低。

  因此,金孝龍認為,歐洲海上風(fēng)電平價經(jīng)驗值得參考,但在向歐洲學(xué)習(xí)借鑒的同時,也不能完全照搬歐洲的發(fā)展模式。從風(fēng)機角度來講,針對中國條件迥異的資源情況,沒有一款機型可以包打天下。

  由于風(fēng)電的平價是以火電燃煤標(biāo)桿電價為參照的,各省的火電標(biāo)桿電價從0.28-0.45元/千瓦時不等,因此,風(fēng)電的平價也不會是一個價格。有些地區(qū)雖然火電標(biāo)桿電價較高,但同時也伴隨著開發(fā)條件較差,風(fēng)電開發(fā)成本較高的問題。

  “立足中國多樣化的風(fēng)資源條件和不同區(qū)域的電價上限,這要求整機從單一設(shè)計走向平臺化設(shè)計,在平臺化設(shè)計的前提下,采用定制化模式。平臺化有利于風(fēng)機配置實現(xiàn)柔性調(diào)節(jié),降低研制成本;定制化使得風(fēng)機更有針對性,更加完美匹配風(fēng)資源情況。”金孝龍說。

  當(dāng)前,部分開發(fā)商在考慮內(nèi)部收益率(IRR)時,仍然更多考慮的是工程建設(shè)成本(CAPEX),沒有切實轉(zhuǎn)變到全生命周期度電成本(LCOE)上,特別是在運維成本(OPEX)的精細化測算上,經(jīng)驗數(shù)據(jù)缺乏使得OPEX的精準(zhǔn)性無法切實保證。金孝龍認為,在標(biāo)桿電價時代,項目的可研收益率跟實際收益率之間具有較大余量,這種思路或許不會對開發(fā)商產(chǎn)生太大影響。但是在平價時代,余量消失了,如果不把賬算精細,不轉(zhuǎn)到注重全生命周期精細化度電成本的思路上來,很可能達不到收益率目標(biāo)。

 

  海上風(fēng)電平價面臨更嚴苛條件

  表面上,風(fēng)電正走入一個平價時代,實際上,風(fēng)電迎來的將是一個低價時代。在無法全額保障性收購的情況下,實際電價可能比平價更低。為此,行業(yè)要做好思想準(zhǔn)備和工作準(zhǔn)備。

  金孝龍預(yù)計,從發(fā)展趨勢來看,未來,火電標(biāo)桿定價可能取消。失去對標(biāo)之后,風(fēng)電價格可能會是兩段電價:即由保障性發(fā)電量的基礎(chǔ)定價和超出部分進行市場化交易的競爭電價組成。

  無論電價定價怎么變化,上網(wǎng)電價下調(diào)將是大勢所趨,平價之后,面臨的是更嚴峻的低價和競價考驗。

  相比陸上風(fēng)電,中國實現(xiàn)海上風(fēng)電平價的挑戰(zhàn)更大。中國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展20多年,《可再生能源法》頒布15年后,才實現(xiàn)陸上風(fēng)電平價上網(wǎng)。而海上風(fēng)電發(fā)展才10年時間就開始走向平價。

  在業(yè)內(nèi)看來,雖然同名為平價,但實際上,中國海上風(fēng)電平價和中國的陸上風(fēng)電平價,以及歐洲的海上風(fēng)電平價都不同。與陸上風(fēng)電中風(fēng)機設(shè)備成本占比一半相比,海上風(fēng)電中風(fēng)機設(shè)備成本占比僅為40%甚至更低。其更大部分的成本是由風(fēng)機基礎(chǔ)施工、風(fēng)電輸出工程等組成。在歐洲,海上風(fēng)電開發(fā)商只負責(zé)建設(shè)風(fēng)場,不負責(zé)建設(shè)送出工程,上網(wǎng)電價并不包括送出工程的成本。而在國內(nèi),海上風(fēng)電上網(wǎng)電價卻是包括送出工程成本的平價。

  隨著海上風(fēng)場離岸越來越遠,風(fēng)機設(shè)備在總成本中的占比進一步降低,送出工程的成本卻呈幾何數(shù)上升。

  “事實上,在我國,一般遠距離輸送的特高壓輸電線路成本也是納入到輸配電價里,差不多1毛錢左右,而海上風(fēng)電的送出工程成本僅5分錢。”金孝龍認為,“海上風(fēng)電送出系統(tǒng)工程應(yīng)與遠距離特高壓輸電線路作為同一模式,統(tǒng)一由電網(wǎng)部門負責(zé)建設(shè),納入輸配電價。”

  海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈長,降低海上風(fēng)電成本,不僅靠風(fēng)電整機企業(yè)一方,更需要從設(shè)計、開發(fā)、施工、運輸、吊裝等各個環(huán)節(jié)著手,各方共同努力,系統(tǒng)實現(xiàn)成本的降低。同時,在國家取消電價補貼的壓力下,現(xiàn)有的單一海上風(fēng)電發(fā)展模式已很難滿足需求,需要創(chuàng)新應(yīng)用模式,與海洋經(jīng)濟相結(jié)合,利用“海上風(fēng)電 +X”的模式,發(fā)展氫能、海水淡化、儲能及海洋牧場等多種能源或資源集成的海上“能源島”,就地利用生產(chǎn),提高海上風(fēng)電的經(jīng)濟性。

 

  風(fēng)電行業(yè)必須具備持續(xù)降本能力

  我國2060年“碳中和”目標(biāo)的提出,提振了整個新能源行業(yè)。有測算稱,這至少需要30億千瓦的風(fēng)電新增裝機。在金孝龍看來,市場前景廣闊,但實際裝機量有多少,取決于風(fēng)電在整個能源系統(tǒng)中的競爭力。

  根據(jù)國際可再生能源署(IRENA)的報告,過去10年,太陽能光伏發(fā)電、陸上風(fēng)電和海上風(fēng)電的成本分別下降了82%、39%和29%。風(fēng)電的成本下降速度不及光伏的成本下降速度,這可能在未來影響其競爭力。

  不過,在業(yè)內(nèi)看來,光伏本質(zhì)上是材料學(xué),通過材料的突破可以迅速提升光電轉(zhuǎn)換效率,從而降低度電成本。而風(fēng)電涉及機械、氣動、電氣、控制等十幾個交叉學(xué)科,復(fù)雜程度遠遠超過光伏。這也使得風(fēng)電的降本難度更大,所需周期更長。但也正是因為這樣的特點,風(fēng)電被認為技術(shù)含金量更高,產(chǎn)業(yè)鏈更長,對整個制造業(yè)的拉動效應(yīng)更強。

  但不論面對什么樣的客觀條件,持續(xù)降本都是風(fēng)電行業(yè)不得不做出的選擇。

  “面對降本難題,需要整個產(chǎn)業(yè)鏈更深度融合,整機商要更早介入到風(fēng)資源開發(fā)階段,真正做到因地制宜,因時制宜。”金孝龍表示,“同時,陸上大基地、海上連片開發(fā)等規(guī)?;_發(fā)模式,也對風(fēng)機的可靠性、穩(wěn)定性、利用率提出了更高要求,提升可靠性可看作另一個維度的降本。”

  金孝龍告訴記者,未來,風(fēng)機的一大塊降本空間可能來自輕量化設(shè)計。通過輕量化設(shè)計減輕風(fēng)機載荷,通過控制策略優(yōu)化降低極限載荷,從而促進風(fēng)電降本。另外,優(yōu)化供應(yīng)鏈,通過國產(chǎn)化戰(zhàn)略打破核心部件的“卡脖子”難題,也是風(fēng)電降本的關(guān)鍵一環(huán)。

  “在‘十四五’期間,行業(yè)會矢志不渝推進技術(shù)降本。例如,模塊式裝配、分段式葉片、新材料應(yīng)用等領(lǐng)域有可能會出現(xiàn)爆發(fā)性技術(shù)創(chuàng)新。”金孝龍預(yù)測。

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