“雙碳”目標(biāo)提出以來(lái),我國(guó)海上風(fēng)電發(fā)展加速。但我國(guó)海上風(fēng)電發(fā)展歷程較短,經(jīng)驗(yàn)積累不夠,呈現(xiàn)出“大而不強(qiáng)”的特點(diǎn),尤其是2022年補(bǔ)貼取消后,海上風(fēng)電新增規(guī)模大幅下滑,一系列問(wèn)題需要妥善應(yīng)對(duì)。世界上部分國(guó)家在海上風(fēng)電領(lǐng)域已經(jīng)進(jìn)行了長(zhǎng)期的探索,并積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),尤其是歐盟國(guó)家,已經(jīng)走在了世界前列。本文對(duì)世界海上風(fēng)電發(fā)展情況進(jìn)行回顧,總結(jié)其發(fā)展經(jīng)驗(yàn),并基于我國(guó)海上風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀,提出先進(jìn)國(guó)家海上風(fēng)電經(jīng)驗(yàn)對(duì)我國(guó)的啟示。
海上風(fēng)電發(fā)展概況
全球海上風(fēng)電主要分布在歐洲以及中國(guó)。近幾年,世界海上風(fēng)電發(fā)展速度較快,在單機(jī)規(guī)模、深遠(yuǎn)海發(fā)展等方面取得了突出的成就,造價(jià)也出現(xiàn)了大幅下降。
世界海上風(fēng)電發(fā)展概況
全球海上風(fēng)電發(fā)展前景廣闊。一方面,《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》第26次締約方大會(huì)(COP26)就《巴黎協(xié)定》實(shí)施細(xì)則達(dá)成共識(shí);另一方面俄烏沖突逐漸弱化歐洲對(duì)俄羅斯能源的依賴。為此,包括海上風(fēng)電在內(nèi)的可再生能源正加速發(fā)展。根據(jù)全球風(fēng)能協(xié)會(huì)(GWEC)預(yù)測(cè),2021~2026年,全球海上風(fēng)電裝機(jī)年均增長(zhǎng)率為6.3%,2026~2031年可達(dá)13.9% ;到2031 年底,全球海上風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到3.70億千瓦。
海上風(fēng)電單機(jī)容量大型化已經(jīng)成為趨勢(shì)。隨著海上風(fēng)電逐步走向深遠(yuǎn)海,海上風(fēng)電單機(jī)容量不斷增加。1991年,海上風(fēng)電單機(jī)容量最大僅有0.46兆瓦;2021年10兆瓦風(fēng)機(jī)已經(jīng)投運(yùn)。按照目前的研發(fā)計(jì)劃,預(yù)計(jì)2025年15~17兆瓦的風(fēng)機(jī)即將投產(chǎn)。
2010年至2021年,全球新投運(yùn)海上風(fēng)電容量系數(shù)在39%上下波動(dòng)。2021年,新安裝項(xiàng)目的容量系數(shù)范圍在30%~46%。自2017年(峰值,45%)以來(lái),全球平均容量系數(shù)出現(xiàn)了下降,主要是由于我國(guó)海上風(fēng)電所占份額的增加(約占2021年新增產(chǎn)能的80%),其中我國(guó)海上風(fēng)電往往在近岸或潮間帶,這些地方通常風(fēng)力較差,造成全球平均容量系數(shù)有所下降。
2010~2015年,海上風(fēng)電從海岸向深水方向發(fā)展,此時(shí)海上風(fēng)電造價(jià)在5250美元/千瓦附近波動(dòng)。2015年后,全球平均造價(jià)開始下降,并在2021年相對(duì)較快地降至2858美元/千瓦。
海上風(fēng)電運(yùn)維成本高于陸上風(fēng)電。國(guó)際可再生能源署(IRENA)分析結(jié)果顯示,運(yùn)維成本大約在0.017美元/千瓦時(shí)到0.030美元/千瓦時(shí)之間,其中較低的成本區(qū)間在歐洲和中國(guó)等成熟市場(chǎng),較高的成本區(qū)間在韓國(guó)等運(yùn)維供應(yīng)鏈尚未完全建立的市場(chǎng)。從成本構(gòu)成看,運(yùn)維成本約占平準(zhǔn)化度電成本(LCOE)的6%~25%。從單位容量成本看,海上風(fēng)電每年運(yùn)維成本為70~129美元/千瓦。
2010~2021年,海上風(fēng)電的全球平均LCOE下降了60%,從0.188美元/千瓦時(shí)降至0.075美元/千瓦時(shí)。與2011年的峰值相比,2021年全球平價(jià)LCOE下降了62%。
我國(guó)海上風(fēng)電發(fā)展概況
我國(guó)海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)持續(xù)增加。2015~2022年,我國(guó)海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)從162萬(wàn)千瓦增至3250萬(wàn)千瓦。其中由于2021年出現(xiàn)了搶裝潮,同比增加178%;2022年由于補(bǔ)貼開始取消,海上風(fēng)電發(fā)展減速,同比增加僅23%。我國(guó)海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)占世界裝機(jī)的比重一直在增加,從2015年的8.9%增加至2022年的近50%。
我國(guó)各省份規(guī)模差異顯著。截至2021年底,江蘇、廣東、福建、浙江、遼寧累計(jì)裝機(jī)規(guī)模較大,分別為1184萬(wàn)千瓦、650萬(wàn)千瓦、314萬(wàn)千瓦、220萬(wàn)千瓦及105萬(wàn)千瓦。上述五個(gè)省份裝機(jī)規(guī)模占全國(guó)的94%。
國(guó)企是海上風(fēng)電發(fā)展的主力。截至2021年底,三峽集團(tuán)累計(jì)裝機(jī)容量位居第一,達(dá)431萬(wàn)千瓦。華能集團(tuán)公司位居第二,為383萬(wàn)千瓦。國(guó)能投、國(guó)電投、中廣核分別為358萬(wàn)千瓦、313萬(wàn)千瓦及235萬(wàn)千瓦。
海上風(fēng)電補(bǔ)貼取消。2020年1月,財(cái)政部、國(guó)家發(fā)改委等部門發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)非水可再生能源發(fā)電健康發(fā)展的若干意見(jiàn)》,提出2022年開始,新增海上風(fēng)電和光熱項(xiàng)目不再納入中央財(cái)政補(bǔ)貼范圍。同年9月,財(cái)政部、國(guó)家發(fā)改委等部門發(fā)布了《關(guān)于<關(guān)于促進(jìn)非水可再生能源發(fā)電健康發(fā)展的若干意見(jiàn)>有關(guān)事項(xiàng)的補(bǔ)充通知》,規(guī)定海上風(fēng)電全生命周期合理利用小時(shí)數(shù)為52000小時(shí),合理利用小時(shí)內(nèi)的發(fā)電量給予補(bǔ)貼;超過(guò)部分的電量不再享受中央財(cái)政補(bǔ)貼資金。
開啟競(jìng)爭(zhēng)性配置模式。2021年,國(guó)家發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于2021年新能源上網(wǎng)電價(jià)政策有關(guān)事項(xiàng)的通知》,明確自2021年8月1日起,新核準(zhǔn)(備案)海上風(fēng)電項(xiàng)目、光熱發(fā)電項(xiàng)目上網(wǎng)電價(jià)由當(dāng)?shù)厥〖?jí)價(jià)格主管部門制定,具備條件的可通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性配置方式形成,上網(wǎng)電價(jià)高于當(dāng)?shù)厝济喊l(fā)電基準(zhǔn)價(jià)的,基準(zhǔn)價(jià)以內(nèi)的部分由電網(wǎng)企業(yè)結(jié)算。
我國(guó)海上風(fēng)電距離平價(jià)上網(wǎng)仍有一定差距。我國(guó)海上風(fēng)電造價(jià)約1.4~1.8萬(wàn)元/千瓦,部分項(xiàng)目甚至高達(dá)2萬(wàn)元/千瓦。按照發(fā)電3500小時(shí)/年、造價(jià)1.8萬(wàn)元/千瓦、上網(wǎng)電價(jià)0.4元/千瓦時(shí)計(jì)算,項(xiàng)目IRR為0%;造價(jià)降至1.4萬(wàn)元/千瓦,項(xiàng)目的IRR為2.4%。目前,海上風(fēng)電實(shí)行平價(jià)上網(wǎng)為時(shí)過(guò)早。
國(guó)外海上風(fēng)電經(jīng)驗(yàn)借鑒
從海上風(fēng)電分布看,歐洲累計(jì)裝機(jī)份額超過(guò)了40%(北美僅為0.1%),而且在海上風(fēng)電發(fā)展方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),尤其在俄烏沖突時(shí)期,歐盟更加重視海上風(fēng)電的發(fā)展。以下著重對(duì)歐盟近幾年發(fā)展海上風(fēng)電的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行梳理。
一是能源戰(zhàn)略成為歐盟海上風(fēng)電發(fā)展的重要引領(lǐng)。2019年底,歐委會(huì)發(fā)布了應(yīng)對(duì)氣候變化新政《歐洲綠色協(xié)議》,提出到2050年歐洲在全球范圍內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)凈零排放,并將海上風(fēng)電納入重要發(fā)展領(lǐng)域。2020年,為確保碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),歐委會(huì)發(fā)布了《歐盟海上可再生能源戰(zhàn)略》,明確提出到2030年,歐盟海上風(fēng)電裝機(jī)容量至少達(dá)到6000萬(wàn)千瓦,到2050年,海上風(fēng)電裝機(jī)容量至少達(dá)到3億千瓦。歐盟各成員國(guó)根據(jù)歐委會(huì)制定的發(fā)展戰(zhàn)略,相繼制訂了本國(guó)的具體戰(zhàn)略與發(fā)展目標(biāo)。
二是能源安全成為歐盟海上風(fēng)電發(fā)展的重要?jiǎng)恿Α6頌鯖_突對(duì)歐盟的油氣供應(yīng)、電力安全和關(guān)鍵資源供應(yīng)鏈造成全面沖擊,TTF天然氣期貨價(jià)格從2022年1月的84歐元/兆瓦時(shí)(約5.7元/立方米)增至8月的236歐元/兆瓦時(shí)(約16元/立方米);德國(guó)、法國(guó)電力期貨價(jià)格突破1000歐元/兆瓦時(shí)(67元/立方米),同比漲了近10倍以上。為確保能源安全,擺脫對(duì)俄氣的依賴,2022年3月,歐盟提出了《重新賦能歐盟計(jì)劃》(REPowerEU),計(jì)劃將歐盟2030年可再生能源占比由原來(lái)的40%提升到45%。其中海上風(fēng)電再次受到了歐盟的重視。同年8月,波羅的海沿岸國(guó)家丹麥、德國(guó)、瑞典等8國(guó)國(guó)家元首簽署了《馬林堡宣言》,計(jì)劃于2030年將這些國(guó)家在波羅的海地區(qū)的海上風(fēng)電裝機(jī)容量從目前的280萬(wàn)千瓦提高至1960萬(wàn)千瓦,逐漸擺脫對(duì)俄羅斯化石燃料的依賴。
三是政府參與是海上風(fēng)電快速發(fā)展的重要支撐。歐盟各國(guó)政府在推動(dòng)海上風(fēng)電發(fā)展方面發(fā)揮著重要作用。一方面,各國(guó)政府之間加強(qiáng)合作。2022年5月,歐盟修訂了《跨歐洲能源網(wǎng)絡(luò)條例》,增加了加速發(fā)展海上風(fēng)電規(guī)模的許可條款,并支持歐盟國(guó)家之間的區(qū)域合作。另一方面,部分國(guó)家政府積極參與海上風(fēng)電建設(shè)。例如,由丹麥能源署牽頭成立 “規(guī)劃委員會(huì)”,發(fā)展規(guī)劃經(jīng)過(guò)議會(huì)討論后便具有法律效力,可以有效促進(jìn)部門之間的協(xié)調(diào),確保項(xiàng)目前期工作順利開展。
四是完善的市場(chǎng)機(jī)制是海上風(fēng)電盈利的保障。目前,歐洲日前市場(chǎng)和日內(nèi)市場(chǎng)已實(shí)現(xiàn)跨國(guó)耦合,分別形成了歐盟日前統(tǒng)一耦合市場(chǎng)及日內(nèi)統(tǒng)一耦合市場(chǎng),其中包括海上風(fēng)電在內(nèi)的新能源全部參與現(xiàn)貨市場(chǎng),盈利情況與現(xiàn)貨市場(chǎng)運(yùn)行密切相關(guān)。為確保新能源在現(xiàn)貨市場(chǎng)中獲得穩(wěn)定收益,部分國(guó)家通過(guò)差價(jià)合約等機(jī)制進(jìn)行價(jià)格保障。由于引入了招標(biāo)機(jī)制,差價(jià)合約的電價(jià)也在逐步下降。目前,歐洲統(tǒng)一大市場(chǎng)在推動(dòng)電源之間互濟(jì)、系統(tǒng)運(yùn)行安全、資源優(yōu)化配置等方面發(fā)揮了很大作用,在海上風(fēng)電發(fā)展方面起到了重要的推動(dòng)作用。
我國(guó)海上風(fēng)電面臨的挑戰(zhàn)
“雙碳”目標(biāo)加速了我國(guó)海上風(fēng)電的發(fā)展進(jìn)程,但是我國(guó)海上風(fēng)電發(fā)展仍然面臨一系列挑戰(zhàn),政策需要進(jìn)一步完善,經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)先進(jìn)性等方面仍有很大的提升空間,行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)秩序也需要進(jìn)一步規(guī)范。
一是政策仍需進(jìn)一步完善。2020年1月,財(cái)政部、國(guó)家發(fā)改委等部門發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)非水可再生能源發(fā)電健康發(fā)展的若干意見(jiàn)》,提出2022年開始,新增海上風(fēng)電和光熱項(xiàng)目不再納入中央財(cái)政補(bǔ)貼范圍。但是部分省份并未及時(shí)出臺(tái)銜接政策,導(dǎo)致海上風(fēng)電發(fā)展緩慢。海上風(fēng)電是資金、技術(shù)密集型的長(zhǎng)周期產(chǎn)業(yè),目前我國(guó)海上風(fēng)電發(fā)展仍然處在發(fā)展初期,資金支持至關(guān)重要。
二是經(jīng)濟(jì)性仍需進(jìn)一步提升。成本是影響海上風(fēng)電規(guī)模化發(fā)展的主要因素。從單位投資成本看,目前,我國(guó)海上風(fēng)電的投資成本為1.4~1.85萬(wàn)元/千瓦,是陸上風(fēng)電的兩倍多。從運(yùn)維成本看,海上風(fēng)電運(yùn)維成本占度電成本的25%~30%,是陸上風(fēng)電運(yùn)維成本的1.5~2倍。從單位度電成本看,目前海上風(fēng)電度電成本約在0.5元/千瓦時(shí)左右,距離平價(jià)上網(wǎng)還有一定差距。為此,目前仍需要從設(shè)備造價(jià)、項(xiàng)目施工、運(yùn)行維護(hù)等方面進(jìn)一步提升經(jīng)濟(jì)性,盡快實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng),為大規(guī)模發(fā)展打好基礎(chǔ)。
三是技術(shù)創(chuàng)新需要進(jìn)一步加快。我國(guó)海上風(fēng)電起步晚,關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新需要加快步伐。從我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看,大部分設(shè)備已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。但是關(guān)鍵設(shè)備仍需進(jìn)口,例如大兆瓦機(jī)型的主軸軸承和變流器等核心部件較高程度依賴進(jìn)口,而且我國(guó)國(guó)產(chǎn)的部分軸承在精度保持性、性能穩(wěn)定性、壽命及可靠性等方面與國(guó)外設(shè)備仍有較大差距。另外,從技術(shù)人才需求方面看,海上風(fēng)電涉及到多種行業(yè)領(lǐng)域,如海洋工程、船舶、電力、風(fēng)力監(jiān)測(cè)等,對(duì)技術(shù)人員綜合素質(zhì)要求高;而且海上風(fēng)電機(jī)組處于復(fù)雜的海洋環(huán)境中,使運(yùn)維人員的安全防護(hù)工作承受巨大的壓力。
四是企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)需要進(jìn)一步規(guī)范。2019年5月,國(guó)家發(fā)改委印發(fā)《關(guān)于完善風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)政策的通知》,提出將海上風(fēng)電標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)改為指導(dǎo)價(jià),新核準(zhǔn)海上風(fēng)電項(xiàng)目全部通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)方式確定上網(wǎng)電價(jià)。隨后,各省陸續(xù)開展了競(jìng)爭(zhēng)性配置。但是從近幾年的實(shí)施效果看,部分企業(yè)為了搶占資源,報(bào)出了極低的價(jià)格,對(duì)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生不利影響。目前競(jìng)爭(zhēng)性配置的規(guī)則需要進(jìn)一步完善,企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)行為也需要進(jìn)一步規(guī)范。
對(duì)我國(guó)海上風(fēng)電發(fā)展的啟示
“他山之石,可以攻玉”,借鑒國(guó)外海上風(fēng)電發(fā)展經(jīng)驗(yàn),得出的主要啟示如下:
一是充分發(fā)揮戰(zhàn)略引領(lǐng)作用。完整、準(zhǔn)確、全面貫徹新發(fā)展理念,貫徹落實(shí)能源安全新戰(zhàn)略,將海上風(fēng)電作為實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的重要實(shí)現(xiàn)路徑。一方面以碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)為引領(lǐng),出臺(tái)海上風(fēng)電中長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略。我國(guó)海上風(fēng)能資源豐富,對(duì)推動(dòng)?xùn)|部地區(qū)電源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型影響深遠(yuǎn)。為進(jìn)一步引導(dǎo)市場(chǎng)主體規(guī)范、有序發(fā)展,應(yīng)盡快出臺(tái)海上風(fēng)電發(fā)展戰(zhàn)略,對(duì)海上風(fēng)電發(fā)展目標(biāo)、實(shí)施路徑、技術(shù)方案等予以明確,同時(shí)出臺(tái)保障措施,為行業(yè)發(fā)展樹立信心。另一方面以能源安全新戰(zhàn)略為根本遵循,統(tǒng)籌好各電源中長(zhǎng)期發(fā)展之間的關(guān)系。海上風(fēng)電大規(guī)模高比例發(fā)展,需要妥善處理好電力系統(tǒng)安全性、可靠性及供需平衡之間的關(guān)系。統(tǒng)籌火電、儲(chǔ)能等靈活性電源發(fā)展,結(jié)合用戶側(cè)負(fù)荷管理等措施,從整個(gè)電力系統(tǒng)層面進(jìn)行優(yōu)化,保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
二是更好地發(fā)揮政府協(xié)調(diào)作用。一方面由政府承擔(dān)起項(xiàng)目前期工作。相比陸上風(fēng)電,企業(yè)在推進(jìn)海上風(fēng)電前期工作方面,需要協(xié)調(diào)的部門較多,程序復(fù)雜,而且成本較高。借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn),成立由政府牽頭的前期工作部門,做好各項(xiàng)資源勘查、規(guī)劃及審批等工作,為企業(yè)決策提供科學(xué)依據(jù)。另一方面做好產(chǎn)業(yè)鏈之間的協(xié)調(diào)工作。海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈較長(zhǎng),涉及環(huán)節(jié)較多,政府在保證質(zhì)量監(jiān)督的前提下,應(yīng)鼓勵(lì)在全國(guó)層面進(jìn)行各環(huán)節(jié)之間的優(yōu)化,充分發(fā)揮市場(chǎng)決定性作用,實(shí)現(xiàn)海上風(fēng)電成本最小化。
三是做好中央補(bǔ)貼取消的承接工作。目前海上風(fēng)電距離平價(jià)上網(wǎng)尚需一段時(shí)間,不能簡(jiǎn)單將補(bǔ)貼一削了之。一方面盡快出臺(tái)地方補(bǔ)貼及稅收優(yōu)惠政策。從度電補(bǔ)貼、投資補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠、用地(海)費(fèi)用等方面盡快出臺(tái)具體支持措施,為海上風(fēng)電平價(jià)上網(wǎng)搭好橋梁。另一方面簽訂差價(jià)合約,保障企業(yè)收益。在建立現(xiàn)貨市場(chǎng)的地區(qū),可與企業(yè)提前簽訂帶負(fù)荷曲線的差價(jià)合約,保障企業(yè)電價(jià)收益,同時(shí)也可通過(guò)負(fù)荷曲線激勵(lì)企業(yè)提高功率預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性。
四是完善市場(chǎng)機(jī)制建設(shè)。國(guó)外已經(jīng)將市場(chǎng)機(jī)制作為推動(dòng)海上風(fēng)電發(fā)展的關(guān)鍵措施,歐盟的新能源已經(jīng)全部參與現(xiàn)貨市場(chǎng)。我國(guó)應(yīng)加快建立健全電力市場(chǎng),充分發(fā)揮市場(chǎng)決定性作用。一方面加快電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)。充分體現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)的公平性,將新能源全部納入現(xiàn)貨市場(chǎng),通過(guò)價(jià)格信號(hào)激勵(lì)靈活性電源對(duì)海上風(fēng)電進(jìn)行調(diào)節(jié);以現(xiàn)貨市場(chǎng)為平臺(tái),引導(dǎo)海上風(fēng)電企業(yè)通過(guò)應(yīng)用儲(chǔ)能、制氫等方式優(yōu)化功率輸出。另一方面繼續(xù)健全海上風(fēng)電招標(biāo)機(jī)制。將招標(biāo)機(jī)制作為未來(lái)海上風(fēng)電市場(chǎng)主體選擇的主要方式,分別從技術(shù)、成本及時(shí)間限制等方面對(duì)企業(yè)提出要求,加強(qiáng)招標(biāo)機(jī)制規(guī)范化管理,推動(dòng)行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。
原標(biāo)題: 【縱橫】海上風(fēng)電發(fā)展概況及我國(guó)面臨的形勢(shì)挑戰(zhàn)