德國海上風(fēng)電躍進(jìn)之路
位于北海、距離德國海岸53英里(約合85公里)的梅爾(Meerwind)海上風(fēng)電場,裝機(jī)容量為288兆瓦,是德國最大的海上風(fēng)電場之一。此前由私募股權(quán)公司黑石集團(tuán)(Black Stone)和德國Windland公司共同開發(fā),2016年中國三峽集團(tuán)收購該項(xiàng)目,控股項(xiàng)目公司德國穩(wěn)達(dá)風(fēng)電公司(Wind MW)80%股權(quán)。
雖然位于淺水,但梅爾項(xiàng)目建設(shè)異常艱難。從2000年正式立項(xiàng),到2015年3月才得以并網(wǎng)發(fā)電,歷時近15載,比原定計劃晚了一年多(因電網(wǎng)原因),投資近16億美元。
該項(xiàng)目使用80臺3.6兆瓦西門子風(fēng)機(jī),工程師需要將風(fēng)機(jī)、變壓器和整流站的底座固定在水面以下130多英尺處,工程難度遠(yuǎn)超預(yù)期。另一個問題是建海上換流站,將發(fā)的電由海上輸送至陸地,因電網(wǎng)公司的原因,時間有所拖延。
雖然工期時間長,工程難度大,但早期為了扶持海上風(fēng)電,德國政府出臺了很多政策。除上述提到的高額固定電價補(bǔ)貼政策,德國首批10個海上風(fēng)電場的建設(shè)還得到了政府的資助,德國復(fù)興信貸銀行(KFW)在2011年設(shè)立了50億歐元的海上風(fēng)電專項(xiàng)貸款額度。目前德國政府在波羅的海和北海建造的海上風(fēng)力發(fā)電場,總發(fā)電量可滿足1200萬戶家庭的用電需求。
在運(yùn)維方面,德國不同公司采取的方式也有所差異,一些大型能源集團(tuán)如E.ON、RWE運(yùn)行的風(fēng)場由其自身維護(hù),大多數(shù)能源開發(fā)企業(yè)則與風(fēng)電廠商簽約。由于貸款銀行要求企業(yè)提供長期運(yùn)維合同,因此這些公司會選擇和風(fēng)機(jī)廠商簽訂10—15年長期的運(yùn)維合約。
但在穩(wěn)達(dá)公司看來,簽訂短期合同對風(fēng)場更為有利,這也意味著能源開發(fā)企業(yè)對風(fēng)場有著更多控制權(quán)。對于風(fēng)電場的運(yùn)作,穩(wěn)達(dá)則使用SCADA軟件,該軟件由穩(wěn)達(dá)與另一家公司合作開發(fā),可全程操作風(fēng)場的運(yùn)行。而與西門子簽訂的五年運(yùn)維合同,也規(guī)定了維護(hù)人員組成的比例為1:1,每次維修都由兩方組成團(tuán)隊(duì)共同維修,以此控制工程質(zhì)量。
與大多數(shù)歐洲的風(fēng)場不同,三峽穩(wěn)達(dá)還擁有自己的運(yùn)維船,穩(wěn)達(dá)公司CEO嚴(yán)思 (Jens Assheuer) 認(rèn)為,雖然建造要求高,對團(tuán)隊(duì)要求也高,需要花費(fèi)大量投資,但從安全性考慮是非常必要的。目前,梅爾海上風(fēng)電場還有直升機(jī)參與運(yùn)維,風(fēng)場升壓站上建有直升機(jī)停機(jī)坪,這大大縮短了維修周期。為了安全考慮,德國要求參與直升機(jī)運(yùn)維的人員必須經(jīng)過海底逃生等一系列培訓(xùn),獲取合格證后才有使用直升機(jī)進(jìn)行運(yùn)維的資質(zhì)。
近年來,全球風(fēng)機(jī)制造商正逐步增加單機(jī)容量,同時,安裝船的容量越來越大,海纜電壓也逐漸增高。
嚴(yán)思指出,2020到2023年,歐洲新建海上風(fēng)電項(xiàng)目的風(fēng)機(jī)將從西門子和MHI Vestas開發(fā)的單機(jī)5—6兆瓦的渦輪機(jī)升級為8—9兆瓦的渦輪機(jī),預(yù)計2024和2025年北海還將安裝單機(jī)10—12兆瓦的風(fēng)機(jī)。這種巨型渦輪機(jī),其葉片掃過的區(qū)域較英國的“倫敦眼”摩天輪更大。
目前歐洲安裝船市場已供過于求,有許多新的大容量安裝船進(jìn)入市場,這些新的安裝船更適用于新一代風(fēng)機(jī),而較小的船只將從安裝市場退役到運(yùn)維市場。對于海底傳輸電纜,大多數(shù)歐洲國家包括德國都使用33千伏的電纜,而荷蘭目前正在計劃用66千伏電纜來減少線損。因此所有大型渦輪機(jī)供應(yīng)商正在開發(fā)可以使用66千伏的渦輪機(jī)。
上網(wǎng)電價怎么定
近年來隨著海上風(fēng)電在技術(shù)上日漸成熟,其經(jīng)濟(jì)性也有所改觀。2017年4月在德國實(shí)行的首輪競標(biāo)中,有三個項(xiàng)目的競標(biāo)結(jié)果為零補(bǔ)貼電價,平均成交價為44歐元/ MWh,中標(biāo)的四座風(fēng)電場將分別在2024、2025年投運(yùn)并網(wǎng)。
“由于競標(biāo)機(jī)制的存在,市場電價會越來越低,迫使風(fēng)機(jī)開發(fā)商和整個海上風(fēng)電的產(chǎn)業(yè)鏈包括設(shè)備供應(yīng)商、安裝商等想方設(shè)法來降低相應(yīng)的成本。”嚴(yán)思向eo記者表示。
在德國補(bǔ)貼機(jī)制下,海上風(fēng)電采用的固定電價補(bǔ)貼由兩部分組成,一部分是上網(wǎng)電價補(bǔ)貼,為150歐元/MWh,德國政府希望能源開發(fā)企業(yè)未來能在市場上出售電能,因此有4歐元/MWh的小額補(bǔ)貼是電力直接交易所得,補(bǔ)貼電價合計為154歐元/MWh。自該政策實(shí)行13年以來,德國海上風(fēng)電的電價補(bǔ)貼沒有波動。據(jù)嚴(yán)思介紹,享受補(bǔ)貼的時間長短則決于風(fēng)場到海岸線的距離以及水深,離海岸線越遠(yuǎn),水深越深,補(bǔ)貼的時間也就越長,風(fēng)場通??上碛胁簧儆?年的補(bǔ)貼。
2012年起德國修改了政策,風(fēng)電場可選擇將補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)提高至190歐元/MWh,但相應(yīng)補(bǔ)貼年限由12年降至8年,并規(guī)定8年后的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)為35歐元/MWh。“選擇補(bǔ)貼的時間越短,錢就越多,但如果為了更高的安全性考慮,你可以決定選擇長期但低一點(diǎn)的補(bǔ)貼,”嚴(yán)思解釋道。
2017年德國政府將補(bǔ)貼機(jī)制調(diào)整為競標(biāo)機(jī)制,而零補(bǔ)貼電價的出現(xiàn)正是競標(biāo)機(jī)制的結(jié)果。官方給出的投標(biāo)價格上限為120歐元/MWh,競標(biāo)方在政府補(bǔ)貼價格的基礎(chǔ)上考慮日后投資、可能降低的成本,對價格做出預(yù)期。
據(jù)嚴(yán)思介紹,當(dāng)時業(yè)內(nèi)普遍預(yù)估的價格在100—120歐元/MWh,但第一輪競標(biāo)的結(jié)果卻令人始料未及。丹麥最大的海上風(fēng)電開發(fā)商DONG能源,中標(biāo)110MW開發(fā)容量,電價是60歐元/兆瓦時,并將在2023年實(shí)施這一電價。更沒有想到的是有三個中標(biāo)風(fēng)場的電價是零補(bǔ)貼,這意味著他們將完全依賴市場電價。
這一結(jié)果令業(yè)內(nèi)人士錯愕:競標(biāo)價格為何如此之低,這些風(fēng)場又能否盈利?
在嚴(yán)思看來,競標(biāo)機(jī)制會推動所有參與方不斷尋求降低成本的解決方案,由于中標(biāo)項(xiàng)目在2024、2025年并網(wǎng),考慮到未來7年相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,設(shè)備價格和建設(shè)成本會大幅降低,在零補(bǔ)貼下投產(chǎn)也有可能實(shí)現(xiàn)盈利。同時,由于2023年德國所有核電站將退役,火電逐步關(guān)停,加之2021到2025年間海上風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度也將減慢,海上風(fēng)電場運(yùn)營商預(yù)測未來電力批發(fā)價格會上漲,因此造成了低成交價格。
低價的另一原因則是日趨完善的海上風(fēng)電供應(yīng)鏈。北海四國(英國、德國、丹麥、荷蘭)供應(yīng)鏈?zhǔn)滞陚洌鞔竽茉雌髽I(yè)可以就近采購建設(shè)風(fēng)場需要的裝備,這使得市場競爭加劇,歐洲安裝船市場已經(jīng)面臨發(fā)展過剩,進(jìn)而促進(jìn)了過去幾年海上風(fēng)電成本的下降。
盡管如此,建造成本的下降和市場電價的上升均有較大的不確定性,因此,新項(xiàng)目未來的風(fēng)險較大,北海海上風(fēng)電的競標(biāo)已進(jìn)入惡性競爭的怪圈。
今年4月德國將進(jìn)行第二輪海上風(fēng)電競標(biāo),業(yè)內(nèi)人士也非常期待。從用戶的角度看,沒有政府補(bǔ)貼電價也意味著他們不用向發(fā)電商支付額外的補(bǔ)貼。

責(zé)任編輯:電朵云
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