海上風電：大鱷們的游戲？
http://m.wxcybxg8.com【風電是目前范圍內(nèi)發(fā)展速度快的新能源，而中國更是全球風電發(fā)展快的國家之一。2009年中國風電新增裝機容量總量位居。如今，國內(nèi)外風電巨頭對中國迅速升溫的海上風電市場虎視眈眈，“跑馬圈海”熱情漲。】
新能源在哪里？
水電，嚴重破壞當?shù)厣鷳B(tài)；太陽能，多晶硅污染至今難解；核電，“功在當代，罪在后代”？風電，下一個救命稻草？
從各國的新能源戰(zhàn)略來看，風電是目前范圍內(nèi)發(fā)展速度快的新能源，現(xiàn)在全每年新增發(fā)電裝機過4000萬千瓦，很多國家都把風電作為能源發(fā)展重點，而中國更是全球風電發(fā)展快的國家之一。2009年，中國風電新增裝機容量1200萬千瓦，總量在居位。
6月7日至9日“2010上海國際海上風電及風電產(chǎn)業(yè)鏈大會暨展覽會”在上海召開，維斯塔斯、華銳、上海電氣、湘電風能等一干國內(nèi)外風電巨頭對著國內(nèi)迅速升溫的海上風電市場虎視眈眈，“跑馬圈海”熱情漲。雖然對海上風電的質(zhì)疑之聲從來就沒有停止過，但風電巨頭們堅信:屬于他們的時代來啦！
提速發(fā)展
風電利用分為陸上風電和海上風電兩種。其中海上風電以風速快、風資源持續(xù)穩(wěn)定、發(fā)電量大、不占用寶貴的土地資源，且靠近經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，距離電力負荷中心近，風電并網(wǎng)和消納容易等特點被寄予厚望。不過自上世紀90年代末，丹麥建立座海上風電場以來，海上風電的發(fā)展一直躑躅不前，主要原因是技術(shù)復雜、安裝、運行、維護的成本，一直不被開發(fā)商看好。
但是，歐洲和美國在海上風電技術(shù)的研發(fā)卻沒有停滯，海上風電開發(fā)的技術(shù)難關被不斷攻克，同時隨著歐洲，特別是丹麥、德國等國家的陸地風電資源基本開發(fā)完畢，減排溫室氣體和提可再生能源比例的要求，使得海上風電被提上議事日程。自2008年開始，海上風電有了新的飛躍，2008和2009連續(xù)兩年海上風電新增裝機容量過了500兆瓦，兩年的風電安裝量過了過去累計裝機容量的總和。
中國風電的路上資源目前主要集中在西北部，特點是距離電力消費地較遠，存在著運輸、消納等問題，而海上風電則靠近東部沿海經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，有著較好的電力市場來消納海上風電。按照業(yè)內(nèi)人士的保守估計，我國近海區(qū)域、海平面以上50米度技術(shù)可開發(fā)的風能儲量約為2億千瓦。這意味著我國海上風力發(fā)電前景廣闊。按照中國政府承諾到2020年非化石能源消費占能源消費總量中達到15％的比例，風電，特別是海上風電無疑將扮演重要角色。
東海大橋海上風電項目是全球歐洲之外個海上風電并網(wǎng)項目，中國個國家海上風電示范項目。總裝機容量102兆瓦，全部采用華銳風電自主研發(fā)的34臺3兆瓦海上風電機組。預計未來年發(fā)電量可達2.6億千瓦時，所發(fā)電能將通過海底電纜輸送回陸地，可供上海20多萬戶居民使用一年，相當于每年節(jié)約燃煤10萬噸，每年減排二氧化碳20萬噸。目前，首批機組已正式投運，全部機組將于6月底并網(wǎng)發(fā)電，為世博會提供清潔能源。
據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露，當時，國外某風機制造商看到中國海上風電缺少經(jīng)驗和技術(shù)，漫天要價，后來還是華銳風電承擔了此項目，才打破了國際壟斷，并大大降低了成本，縮短了工期。此外，東海大橋海上風電項目全部設計、建設施工、海上運輸和安裝工作均由國內(nèi)企業(yè)完成，徹底打破了國際巨頭的壟斷和封鎖。
但這個帶有樣本性質(zhì)的工程多少還是讓人心有疑慮。“按照科學的研制程序，一般的海上風電機組樣機需要先在陸上試運行，然后再到海上，而且從樣機運行到投入生產(chǎn)至少需要一年的時間。”一位不愿透露姓名的專家指出，國外過5兆瓦的海上風機一般需要在岸上運行監(jiān)測3年以上，并進行海上惡劣環(huán)境下的風機各參數(shù)非標準排量模擬仿真試驗后，才逐漸確定批量生產(chǎn)。而國內(nèi)風機老大華銳風機4年前才開始涉足海上風機領域，據(jù)此，外國咨詢公司預言目前運營的國產(chǎn)風機質(zhì)量問題，可能在未來兩到三年后集中爆發(fā)。
更令人擔心的是，海上風場將遭遇臺風的威脅，桑美臺風2006年登陸浙江，大風速78米/秒，導致浙江蒼南風電場28臺風機倒了20臺，整個風場幾乎報廢。上海電氣副總經(jīng)理劉琦表示，現(xiàn)在的風場規(guī)劃大多在長江以北受臺風影響較小的區(qū)域，大家會在積累了相當經(jīng)驗的前提下，再逐步向有臺風影響的區(qū)域推進。“隨著技術(shù)的發(fā)展，對抗臺風已經(jīng)不是難題。”
強者游戲
隨著5月18日海上風電特許權(quán)招標的啟動，國內(nèi)海上風電設備巨頭紛紛布局蘇北這一我國首個特許權(quán)招標集中地。值得關注的是，巨頭們此次布局的目標機型、單機容量分別達到了2.5兆瓦、3兆瓦，甚至5兆瓦。跨越兆瓦級別門檻的速度，令磨礪多年才實現(xiàn)大功率風機產(chǎn)業(yè)化的國際巨頭不禁發(fā)出“不可思議”的驚嘆。
實際上，在經(jīng)歷“引進、復制和消化”階段后，“再創(chuàng)新”成為當前中國風電整機制造業(yè)的主題。
2009年，華銳風電成為中國、全球第三的風電裝備企業(yè)。華銳風電科技(集團)股份有限公司副總裁陶剛指出，目前制約全球海上風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關鍵因素是大容量、可靠性的海上風電機組的技術(shù)研發(fā)和規(guī)模化生產(chǎn)。華銳風電從2006年起，就開始了3兆瓦和5兆瓦海上和潮間帶風電機組的研制。
湘電風能則通過買入總部位于荷蘭烏特勒支的離岸風機制造商Darwind資產(chǎn)，直接獲得了5兆瓦直驅(qū)風機的技術(shù)以及2兆瓦的風機生產(chǎn)線。一直強調(diào)自主研發(fā)的上海電氣風電設備有限公司雖然與東海大橋一期失之交臂，卻對二期項目志在必得。公司副總經(jīng)理劉琦在接受記者采訪時表示，當初鑒于對自身技術(shù)的考慮，放棄了東海大橋一期項目。經(jīng)過近三四年的發(fā)展，公司自主研發(fā)的3.6MW海上風機本月即將下線，8月并網(wǎng)運行。“很多公司都在買圖紙、買設計，我們堅定地走自主研發(fā)的技術(shù)路線。眼下看來我們似乎慢了一些，但循序漸進、穩(wěn)扎穩(wěn)打的策略會讓我們走得更遠。”
在歐洲，德國、荷蘭、英國的風機制造公司已經(jīng)走得很遠。他們不僅在各自風機的基礎上推出了6兆瓦級風機，更是開始了10兆瓦的海上風機研發(fā)計劃。不過2兆瓦－3兆瓦級以下單機容量的機組仍將長期存在(畢竟現(xiàn)在安裝的機組生命周期長達20年)。
除了向大容量進發(fā)，由淺水走向“深藍”是國外風電巨頭摸索海上風電的另外一個趨勢。海上風力發(fā)電的兩種主要方式分別是淺海的座底式和深海的浮體式。座底式是歐洲海上風電的基本模式，而深海浮體式則以其適應性和效律被業(yè)界寄予厚望。
目前，挪威斯塔萬格上首臺深海浮體式海上風電項目已經(jīng)開始試運行。挪威石油公司和挪威政府為這一海上風電項目已先后投入過一億歐元，如此巨大的前期投入目的是讓這一項目能夠具備大的經(jīng)濟效益和穩(wěn)定的運行效果。
斯塔萬格這臺浮體式風力發(fā)電機集中了上與該項目相關的尖端的技術(shù)要素，從海底鋼纜的選擇到平臺穩(wěn)定技術(shù)，從風力發(fā)電機本身到整體控制系統(tǒng)，從重量分布測算到關鍵材料的選擇，無一不代表了目前上頂級的工程技術(shù)。
國家發(fā)改委能源研究所可再生能源發(fā)展中心副主任虎指出，海上風電代表了當今風電技術(shù)的水平，要求設備可靠、易安裝、易維護。雖然市場規(guī)模龐大，但風險也極。因此，敢于和能夠進入海上風電制造領域的企業(yè)只能是極少數(shù)研發(fā)實力雄厚、技術(shù)成熟、經(jīng)驗豐富的企業(yè)。
海上風電5大難題
首先是風能資源的問題。海上風資源數(shù)據(jù)的不確定性是目前開發(fā)海上風電項目的一個難題。據(jù)悉，海上氣象參數(shù)觀測比較困難，近海陸地氣象站所測的風速風向受地面粗糙度及大氣穩(wěn)定度影響，不能直接代表海上風況，海上風能資源缺乏長期、準確的實測資料。
氣象局今年年初才完成了我國風能資源詳查和評價，并公布階段性成果，測得我國5米到25米水深線以內(nèi)近海區(qū)域、海平面以上50米度可裝機容量約2億千瓦。而在這次勘察前，業(yè)內(nèi)一直認為我國海上風能資源達7.5億千瓦。
其次是設備挑戰(zhàn)。與陸上風機相比，海上風電設備所需防腐蝕技術(shù)更為復雜，要求更，發(fā)電機系統(tǒng)可靠性要求更、單機容量要求更大。我國3兆瓦甚至更大容量的風機技術(shù)與國外還存在一定的差距，現(xiàn)在歐洲已經(jīng)實現(xiàn)了5兆瓦以上的風機生產(chǎn)。一位美國的風電專家表示，在美國，海上風電的發(fā)展仍處于技術(shù)研究階段，在陸上風電沒有完全開發(fā)之前，不會大規(guī)模發(fā)展海上風電。
除此之外，大多數(shù)中國兆瓦級風力渦輪發(fā)電機制造企業(yè)還處于研發(fā)或原型設計階段，而許多本地零部件制造商與服務提供商也不能完全滿足該行業(yè)的需求。這都成為制約我國海上風電進一步發(fā)展的短板。
成本因素。由于較的輸電和設備安裝成本，海上風電項目的成本是一般陸上風電項目的2.5倍左右。據(jù)了解，國內(nèi)陸地風力發(fā)電工程造價平均為8000元/千瓦，其中風力發(fā)電設備造價約5000元/千瓦，而海上風電的造價在2萬元/千瓦左右。
公開資料顯示，東海海上風電項目一開始的項目成本預估是6億元，目前成本大概為同等規(guī)模陸上風電投資的2－3倍。東海大橋的招標上網(wǎng)電價為0.98元。
“我們將對東海大橋項目進行3－5年的檢測，從而對海上風電項目的經(jīng)濟性、度電成本進行實際的評估。同時進一步積累設備制造、工程建設等一系列海上風電建設的經(jīng)驗，再開展大規(guī)模的海上風電基地建設，這是一個循序漸進的過程。”中國可再生能源學會風能專業(yè)委員會副理事長施鵬飛表示。
安裝維修難。海上風電場的運行和維護常常比預期的要困難得多。因為可到達性差，致使風機的可利用率較低；運行和維護的總成本(包括運行和維護的直接成本和損失的發(fā)電量)可能于預期。
目前，主要依靠船只和直升飛機到達兩種方式。直升飛機對天氣條件要求較多，而且只適合人員到達，無法協(xié)助更換大型零部件，還要得到相關法律的許可，成本昂。根據(jù)丹麥專家介紹，直升飛機運送維修人員的單次成本就達3000歐元。因為可到達性差，致使風機的可利用率較低。
并網(wǎng)難題。對于任何風電項目而言，電網(wǎng)接入都是其主要障礙之一，海上風電項目也不例外。專家表示，海上風電為間隙性發(fā)電，對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行帶來一定風險。同時，海上風電場發(fā)電運行效率低，無功消耗大，系統(tǒng)穩(wěn)定性差，真正滿發(fā)功率不足10％。
雖然海上風電場相對于陸上風電場更靠近中國的經(jīng)濟中心，電網(wǎng)容量較大，而且海上風力較為穩(wěn)定，但是仍然存在諧波污染、電壓波動及閃變等問題。
中電聯(lián)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2009年中國風電并網(wǎng)總?cè)萘?613萬千瓦，并網(wǎng)風電容量較2008年增長92％，系近年來風電并網(wǎng)增速快的一年，即便如此，仍有587萬千瓦的風電因未能并網(wǎng)而空轉(zhuǎn)。
業(yè)內(nèi)人士指出，并網(wǎng)難題的根本在于電網(wǎng)建設跟不上海上風電發(fā)展速度，直接導致電網(wǎng)難以消納新增風電。風電在電網(wǎng)中的比重過5％，就需要以智能電網(wǎng)進行調(diào)控；比重達到8％~10％以上，如果沒有水電或燃氣發(fā)電進行調(diào)控，則將危及電網(wǎng)安全
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