2、海上风电开发技术上可行,装备不是其制约因素
虽然海上开发有许多特殊制约条件,如盐雾问题导致的防腐问题,地质条件复杂导致的施工困难,但是经过对现有海上风电场与风电设备的考察发现,海上风电设备的故障率远低于陆上。究其原因主要是:陆上风机稳定可靠地运行已经有了20多年的经验,对海上风电技术装备提供了技术基础;设备供应商经过近十年的研究和适应,充分考虑了海上风电的特殊需要,参考海上钻井平台的运行经验,对设备运行和维护提出了相应的技术要求和维修维护预案;各设备供应商大多对海上风电进行了长期的研究和实验,比如丹麦的维斯塔斯对丹麦的海上风电进行了10多年的研究和开发积累,具有了海上风电设备实际商业化运行的经验。因此,装备技术已经不再是发展海上风电的阻碍。
3、投资大和成本高将是制约海上风电开发的主要因素
发电成本是海上风电发展的瓶颈。研究表明,按照目前的技术水平和20年设计寿命计算,海上风电的发电成本约合人民币0.42元(或0.05美元)/千瓦时。这是由于海上风电的初期投资费用较高,特殊基础结构的建造和并网连接所占份额最大,一般要占总投资的一半以上;海上风电成本也与单机容量和风电场装机台数有关,同一基础安装更大容量的风电机组会更经济,海上风电场总装机容量在10万千瓦以上比较经济;海上风电场的运行和维护费用也很高。为减少维修次数,在海上恶劣天气条件下停运设备降低了可用率;为使风电机组适合海上运行,要采取气密、干燥、换热、防腐处理等特别措施;为方便维修风电机组需设计、安装的特殊装置,这些都造成发电成本的增加。
海上风机的吊装
目前,海上风电场的总投资中,基础结构占15%~25%,而陆上风电场仅为5%~10%。因此,发展低成本的海上风电基础结构是降低海上风电成本的一个主要途径。
国外海上风电的发展趋势
1、风电技术发展迅速,成本持续下降
海上风电场总投资成本一般比陆上风电场总投资成本高出2倍左右,其中基础、安装及电网接入成本远远大于陆上。虽然建设成本相对较高,但海上风电场拥有优越的风资源,不占用陆地面积等显著优点,它的经济价值和社会价值正得到越来越多的认可。同时海上风电场安装容量的增加、风机尺寸和风机布置规模的扩大、大功率风机的研制开发和安装运输技术的成熟,海上风电成本及运营成本也在逐步下降,海上风电将得到进一步的发展。
欧盟委托欧洲风能协会制定风机发展的标准和认证体系,协调各个风机制造商,在技术创新的同时,把相对稳定机型和频谱、避免机型出现混乱、增加零部件的通用性和互换性、提高可靠性和稳定性、降低发电成本作为重要目标。过去的发展更多的是依靠技术进步,以后更多的是依赖于规模化、系列化和标准化降低成本。一旦大规模投入市场,通过规模化、系列化和标准化,可以大幅度降低售价,从而降低发电成本。世界风能理事会估计,到2020年,海上风机的造价可以降低40%以上,发电成本可以同幅下降。
国外有关机构也对如何降低海上风电成本进行了研究,提出了以下应对措施:提高海上风机的可靠性,延长使用寿命,提高免维护时间,降低维护和维修费用;适当大规模开发,合理安排施工时间;充分利用已知海洋地质和气象资料,减少开发初期投入;适当降低噪声要求和塔架高度,降低造价。
2、政府支持仍然是欧洲海上风电发展的主要因素
海上风电是当前提倡的低碳经济发展项目之一,政策的积极支持是海上风电产业发展的主要因素。海上风电利用海上风能资源,是一种清洁的可再生能源,与传统的燃煤发电相比,海上风电不依赖外部能源,没有碳排放等环境成本,不会造成大气污染和产生任何有害物质,是理想的绿色能源。正是因为有这些独特的优势,风力发电逐渐成为许多国家可持续发展的重要组成部分。
尽管风电成本开始大幅度下降,在资源好的条件下,在考虑环境外部成本特别是碳税的情况下,基本上可以同煤电和油电相竞争,但是风电由于其间歇式等技术问题,需要政府的协调和支持,才能有效地发挥电网企业的积极性。突破风电上网瓶颈,保障风电的顺利发展。
欧盟把发展可再生能源作为应对气候变化、能源来源多样化、保障能源安全和经济发展新的增长点的重要措施,制定若干政策和机制,积极推动可再生能源的发展。为了发展海上风电,欧盟已经决定建设环大西洋欧洲沿岸的海底电缆网,为海上风电的输送和调度提供基础设施保障,现在已经进入勘探设计阶段。在风能资源普查方面,欧盟绘制了统一的风能资源图,还配合海上风电开发,开始绘制海上风能资源图,为风电的开发奠定数据支持基础。