后补贴时代的思考:海底电缆降本路有多长

2020-09-01 11:13

从我国首个海上风电项目——东海大桥项目发展至今,十多年不间断地经验积累,以及业内在勘测设计、设备研发制造和工程建设运营的的提升,我国海上风电单位千瓦造价降低至在15700元/千瓦左右。


然而,全球海上风电成本与电价仍然不断降低,2019年法国、英国新近公布的海上风电项目较低中标价折合人民币分别达到了0.39元/千瓦时(2026年并网)和0.35元/千瓦时(2023/25年并网)。对比我国0.75元/千瓦时(2020年)的上网电价而言,该数字仍然有很大的下降空间。显然,在国家可再生能源补贴逐步退出的背景下,“降本增效”将成为我国“十四五”期间海上风电的首要任务,也成为产业链上的企业为之奋斗的目标之一。


海底电缆如何降本?


当我们在探讨了海上风电的降本时,多聚焦于大功率机组的应用。那么,作为和风机、基础及塔筒并列的三大主要硬件设备之一的海底电缆,该设备占海上风电总成本构成的10%左右。这一部分的降本空间在哪里,又有多大?


海缆的高技术含量,决定了其较高的成本造价。一组来自水规总院的数字显示:35kV的海底电缆的价格在60-150万元/千米之间,220kV海底电缆的价格为400-500万元/千米。


而与陆上风电不同的是,海上风电项目需要先通过35kV海底电缆将分散在场址内的风机所发电量汇集至海上升压站,再由海上升压站用220kV海底电缆送至陆上集控中心。从这个过程来看,海上风电的送出成本要远高于陆上风电,且项目离岸越远,海底电缆投资成本占比越大。


可以说,海底电缆成本的下降取决于多方面因素——材质、技术、组网方式、离岸距离等等,但非常重要的一点在于施工量的上升所对应的单位成本下降。


行业普遍预测,“十四五”期间随着我国海上风电的政策倒逼以及体量逐渐增大,我国海上风电单位千瓦造价将由当前的1.6万元降低至1.3万元左右,大概有20%左右的降本空间。


无独有偶,中电建集团华东勘测设计研究院副总工程师赵生校指出,目前我国100万千瓦的海上风电场群的送出系统度电成本在0.15元/千瓦时以上。如果装机规模达到200~300万千瓦以上,送出系统度电成本将下降至0.1元/千瓦时以下。


他还指出,在海缆方面以铝芯替代铜芯,绝缘材料国产化的情况下,海缆的成本造价也将有12%-18%的下降空间。这意味着,在我国海上风电开启规模化建设的进程中,海上风电各个环节的成本才能在“量”的支撑下逐步下降到行业可以承受的程度。


另一方面,技术创新也是行业公认的降本路径之一。


据华东院测算,“十四五”期间海上风电的电价水平要落实到0.5~0.55元/千瓦时之间,在集电线路和海缆价格领域,要通过优化场内及220kV集电线路布置、采用66kV集电线路、绝缘材料国产化及铝芯降低线路投资等方式来实现。而以上措施能降低项目整体单位千瓦造价400~500元。


在以上我们提到的技术创新领域,企业必须提前布局,并在全产业链上形成协同的局面,才能真正将海缆的成本造价降下来。


据北极星风力发电网了解,当前国内海缆领域已经显示出突破创新的势头:2019年,世界上较高电压等级、长输电线路(距离约100公里)的柔性直流输电工程——三峡如东海上风电±400kV直流海缆研发成功。该技术突破了低交联体系软接头、1235kV世界较高电缆操作过电压等技术瓶颈,填补国内空白,达到国际领先水平。


而且,未来随着海上风电向深远海发展,漂浮式动态缆、330kV海缆、高压直流海缆等技术领域都将是创新的方向。


后补贴时代的思考


2022年海上风电国家补贴将全面退出,后补贴时代对企业的研发创新能力提出了更高的要求,未来的风电企业必须在不断创新的同时,进一步加强质量保证体系和成本管控水平的建立,才能在退补平价的压力下涅槃重生。


截至2019年底,江苏、福建、上海、浙江、广东、辽宁、天津、河北共8省市均有海上风电项目并网,其中,江苏省海上风电机组累计并网容量达423万千瓦,占全国海上风电总装机的71.3%;福建并网容量为45.5万千瓦;上海40.5万千瓦;浙江25.2万千瓦;广东23.6万千瓦;辽宁23.6万千瓦;天津9万千瓦;河北2.4万千瓦。


随着产业政策与标准体系的不断完善,以及海上风电向深远海发展,浮式风电等新兴风机基础施工的技术研究与创新提上日程。


在欧洲,适应于深远海项目的公共升压站和直流并网技术逐步完善,2018年欧洲在建海上风电的平均离岸距离已经延伸至33公里,远103公里,深的漂浮式实验风电场Kincardine水深已达77米。


在日前于江苏南通举办的海上风电产业链大会上,水电水利规划设计总院副院长易跃春指出,十四五期间,我国海上风电开发将以“近海为主、远海示范”;到“十五五”期间,将遵循“深远海为主、综合利用”的路径发展。


无疑,海上风电的巨大市场为行业发展提供了多种可能,机会也在深不可测的潜力中愈发呈现出多样化的发展现象。据了解,在正在编制的“十四五”规划中,海上风电将力争到2025年实现并网2000万千瓦,占到我国风电总装机容量约6%的水平,以合理规模开启并带动产业平稳发展之路。


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