全球海上風(fēng)電現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

2017-08-17 09:47:11 可再生能源專委會(huì)CREIA　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

一、全球海上風(fēng)電現(xiàn)狀根據(jù)最新數(shù)據(jù)顯示，風(fēng)能發(fā)電僅次于水力發(fā)電占到全球可再生資源發(fā)電量的16%。在全球高度關(guān)注發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的語境下，海上風(fēng)電有成為改變游戲規(guī)則的可再生能源電力的潛質(zhì)。在人口密集的沿海地區(qū)

2016年，全球海上風(fēng)電裝機(jī)達(dá)到14.4GW，其中歐洲占據(jù)了其中的87%，尤以英國(guó)、德國(guó)、丹麥、荷蘭、比利時(shí)五國(guó)為主。

※ 固定電價(jià)補(bǔ)貼／綠證不受歡迎

由于電力市場(chǎng)較為完善，歐洲大部分國(guó)家對(duì)可再生能源發(fā)電的補(bǔ)貼政策已經(jīng)從FIT轉(zhuǎn)向了FIP，即更多考慮市場(chǎng)電價(jià)。其中固定電價(jià)補(bǔ)貼（fixed-FIP）即上網(wǎng)電價(jià)由市場(chǎng)電價(jià)和補(bǔ)貼兩部分決定，補(bǔ)貼多為固定額度，丹麥針對(duì)陸上風(fēng)電的補(bǔ)貼就采取此類模式。而國(guó)內(nèi)現(xiàn)在比較火的綠證其實(shí)與此類似，綠證可以理解為另一種補(bǔ)貼，其價(jià)格由不同的市場(chǎng)機(jī)制形成，其中英國(guó)的ROC和美國(guó)各州的RPS體系也不盡相同。對(duì)于海上風(fēng)電，這種補(bǔ)貼模式在歐洲并不盛行。這種補(bǔ)貼模式下的上網(wǎng)電價(jià)并不固定，其中固定補(bǔ)貼模式下，上網(wǎng)電價(jià)相當(dāng)于市場(chǎng)電價(jià)平行上抬，而綠證模式下，由于綠證價(jià)格的形成機(jī)制不同，價(jià)格靈活，上網(wǎng)電價(jià)更加多變。

※ 浮動(dòng)電價(jià)補(bǔ)貼是主流

由于固定電價(jià)補(bǔ)貼下的上網(wǎng)電價(jià)不可預(yù)期，開發(fā)商收益受市場(chǎng)波動(dòng)影響，風(fēng)險(xiǎn)較大，并不利于海上風(fēng)電這種新興技術(shù)的初期發(fā)展，丹麥以及歐洲眾多國(guó)家采取了浮動(dòng)式電價(jià)補(bǔ)貼方式。即上網(wǎng)電價(jià)固定，而補(bǔ)貼額度為上網(wǎng)電價(jià)和市場(chǎng)價(jià)的差額。成交價(jià)即海上風(fēng)電廠所得上網(wǎng)電價(jià)，為固定值，這個(gè)價(jià)格或?yàn)檎贫?，或?yàn)楦?jìng)拍所得。而成交價(jià)與市場(chǎng)價(jià)或校準(zhǔn)市場(chǎng)價(jià)之間的差額構(gòu)成了補(bǔ)貼。其中校準(zhǔn)市場(chǎng)價(jià)多為在年平均市場(chǎng)價(jià)的基礎(chǔ)上考慮其他一些風(fēng)險(xiǎn)因素，進(jìn)行調(diào)整，各國(guó)考慮因素也不一。

此外，各國(guó)對(duì)價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)控制的態(tài)度也有所不同，有些設(shè)置了補(bǔ)貼下限，有些設(shè)置了補(bǔ)貼上限，有些則完全放開。

※ 競(jìng)價(jià)成為新潮流

目前，采用競(jìng)拍的方式?jīng)Q定上網(wǎng)電價(jià)正在成為趨勢(shì)，英國(guó)、德國(guó)、荷蘭都開始改成這種形式，與中國(guó)最初推行海上風(fēng)電時(shí)實(shí)施的特許經(jīng)營(yíng)權(quán)有些類似。這種模式下產(chǎn)生的價(jià)格由競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)生，更利于海上風(fēng)電價(jià)格下降，但對(duì)于企業(yè)而言風(fēng)險(xiǎn)較大，更適宜較為成熟的市場(chǎng)，無論是供應(yīng)鏈還是玩家的風(fēng)險(xiǎn)掌控能力都更強(qiáng)。

競(jìng)拍規(guī)則各國(guó)有所不同，歐洲各國(guó)均采取度電價(jià)格投標(biāo)，以價(jià)低者中標(biāo)，但最后出清價(jià)格各異，其中英國(guó)以競(jìng)拍最高價(jià)出清，而大多數(shù)國(guó)家采用中標(biāo)價(jià)出清。而中國(guó)的特許經(jīng)營(yíng)權(quán)綜合考量多方因素，價(jià)格只是其中一個(gè)要素。美國(guó)則采用商業(yè)租賃的形式，拍賣土地，價(jià)高者獲得。

雖然競(jìng)價(jià)模式因競(jìng)爭(zhēng)可以盡快降低價(jià)格，但也增大了企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)，存在企業(yè)違約即不履行項(xiàng)目或推遲項(xiàng)目的可能，如中國(guó)的第一次海上風(fēng)電的特許經(jīng)營(yíng)權(quán)競(jìng)標(biāo)就出現(xiàn)了類似的尷尬，雖然價(jià)低，但項(xiàng)目遲遲無法啟動(dòng)。

為平衡價(jià)格與風(fēng)險(xiǎn)，各國(guó)各有想法。如通過政府來確定地點(diǎn)而非讓企業(yè)自主選擇，從而降低選址失誤的風(fēng)險(xiǎn)與成本，但也會(huì)一定程度上限制企業(yè)的自主性。再比如通過預(yù)選的方式，設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)，排除一些投標(biāo)?；蚴侨绾商m增收投標(biāo)保證金來提高門檻，但英國(guó)則選擇免費(fèi)投標(biāo)，吸引更多競(jìng)爭(zhēng)。

最后，對(duì)于未能按時(shí)履約，大多數(shù)國(guó)家都采取較高處罰措施，降低風(fēng)險(xiǎn)，而德國(guó)則選擇了較低的懲罰措施。這也可以部分解釋德國(guó)在今年上半年創(chuàng)造的零電價(jià)競(jìng)標(biāo)，即完全接受市場(chǎng)電價(jià)無需補(bǔ)貼。另一方面的原因可能是，項(xiàng)目完成日期設(shè)定較晚，為2024年，開發(fā)商對(duì)于技術(shù)進(jìn)步有較為樂觀的預(yù)期。

三、海上風(fēng)電發(fā)展趨勢(shì)

全球海上風(fēng)電發(fā)展迅速，市場(chǎng)廣闊。2016年全球累計(jì)海上風(fēng)電產(chǎn)能增長(zhǎng)2,219MW，增幅18%。據(jù)全球風(fēng)能理事會(huì)(Global Wind Energy Council)估計(jì)，2017年產(chǎn)能有望再增3GW。另外，根據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Markets發(fā)布的報(bào)告，2017年全球海上風(fēng)電市場(chǎng)投資約270.2億美元，預(yù)計(jì)到2022年增長(zhǎng)到551.1億美元，期間復(fù)合年增長(zhǎng)率達(dá)15.32%。

如果全球經(jīng)濟(jì)一直朝著無碳化的方向發(fā)展，到2030年，風(fēng)電必將成為主力電源。國(guó)際可再生能源署認(rèn)為，海上風(fēng)電的總裝機(jī)在2030年將達(dá)到100GW，但如果能夠從政策層面使可再生能源在全球能源結(jié)構(gòu)中的占比翻番，那么到2030年海上風(fēng)電的裝機(jī)規(guī)模有望進(jìn)一步擴(kuò)大——風(fēng)電總裝機(jī)將達(dá)到1990GW，其中海上風(fēng)電占280GW。

海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)在已經(jīng)不僅僅覆蓋北歐區(qū)域，開始向北美洲、東亞、印度和其他地區(qū)擴(kuò)展。美國(guó)第一個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng)已在去年投產(chǎn)，中國(guó)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)也有了進(jìn)一步的推動(dòng)，計(jì)劃將在臺(tái)灣市場(chǎng)大力開發(fā)海上風(fēng)電；在可預(yù)見的未來，盡管歐洲仍將繼續(xù)稱霸海上風(fēng)電市場(chǎng)，但目前的趨勢(shì)表明，在未來幾年內(nèi)全球海上風(fēng)電將很有可能開始呈現(xiàn)全面騰飛的局面。

海上風(fēng)電的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)：

（1）葉片制造技術(shù)以及傳動(dòng)系統(tǒng)性能的持續(xù)改善。這使得可以應(yīng)用更大型的葉片，相應(yīng)地提高了單機(jī)容量。目前主流在役機(jī)組的單機(jī)容量為6MW，風(fēng)輪直徑達(dá)到150m。運(yùn)用更大型的機(jī)組，可能并不一定會(huì)在現(xiàn)有設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步降低單位兆瓦的資本成本，但卻可以通過提高可靠性以及降低單位兆瓦的基座制造和吊裝成本，來降低度電成本。預(yù)計(jì)到21世紀(jì)20年代，單機(jī)容量為10MW的海上風(fēng)電機(jī)組將會(huì)投入商業(yè)化應(yīng)用，而到21世紀(jì)30年代，單機(jī)容量為15MW的機(jī)組將可以進(jìn)入市場(chǎng)。

數(shù)據(jù)來源：GWEC

（2）機(jī)組吊裝的便捷化。機(jī)組吊裝將會(huì)不斷趨于簡(jiǎn)單。通過在港口組裝和預(yù)調(diào)試機(jī)組，并在海上一次性完成吊裝工作，可以大大簡(jiǎn)化原有的環(huán)節(jié)。另外一種創(chuàng)新則是預(yù)先安裝好機(jī)組和基座，再通過定制的運(yùn)輸船或者拖輪將其運(yùn)到指定的機(jī)位點(diǎn)。這些方面的創(chuàng)新有助于降低吊裝成本，并規(guī)避健康和安全風(fēng)險(xiǎn)。

（3）漂浮式基座的發(fā)展。漂浮式機(jī)組是另外一個(gè)將會(huì)對(duì)海上風(fēng)電成本下降產(chǎn)生重要影響的創(chuàng)新環(huán)節(jié)，并有望在2020年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。應(yīng)用該類型的基座，可以使海上風(fēng)電開發(fā)進(jìn)入到風(fēng)能資源更好，水深超過50m的海域。在中等水深（30m—50m）的海域，相比于固定式基座，漂浮式基座無疑更具成本優(yōu)勢(shì)，因?yàn)槠淇梢允够O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化，并能夠最大限度地減少海上作業(yè)。此外，安裝這種基座時(shí)還可以使用造價(jià)低、現(xiàn)成的安裝船。

（4）輸電環(huán)節(jié)的創(chuàng)新。輸電環(huán)節(jié)也存在諸多可以創(chuàng)新的方面，其中就包括減少海上高壓交流（HVAC）基礎(chǔ)設(shè)施。在輸送離岸較遠(yuǎn)的風(fēng)電場(chǎng)所發(fā)電力時(shí)，高壓直流（HVDC）方式要優(yōu)于高壓交流（HVAC）方式，因?yàn)榍罢呖梢詼p少線損以及電纜成本。高壓直流輸電基礎(chǔ)設(shè)施成本的下降，將可以為其打開新的應(yīng)用市場(chǎng)，并使高壓直流變電站的互聯(lián)成為建設(shè)國(guó)際或者洲際高壓交流超級(jí)電網(wǎng)的第一要素。

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