海上風(fēng)電：大鱷們的游戲？
http://m.0374v.cn【風(fēng)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(fēng)電發(fā)展快的國家之一。2009年中國風(fēng)電新增裝機(jī)容量總量位居。如今，國內(nèi)外風(fēng)電巨頭對中國迅速升溫的海上風(fēng)電市場虎視眈眈，“跑馬圈海”熱情漲。】
新能源在哪里？
水電，嚴(yán)重破壞當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)；太陽能，多晶硅污染至今難解；核電，“功在當(dāng)代，罪在后代”？風(fēng)電，下一個救命稻草？
從各國的新能源戰(zhàn)略來看，風(fēng)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(jī)過4000萬千瓦，很多國家都把風(fēng)電作為能源發(fā)展重點(diǎn)，而中國更是全球風(fēng)電發(fā)展快的國家之一。2009年，中國風(fēng)電新增裝機(jī)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(fēng)電及風(fēng)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(fēng)能等一干國內(nèi)外風(fēng)電巨頭對著國內(nèi)迅速升溫的海上風(fēng)電市場虎視眈眈，“跑馬圈海”熱情漲。雖然對海上風(fēng)電的質(zhì)疑之聲從來就沒有停止過，但風(fēng)電巨頭們堅(jiān)信:屬于他們的時代來啦！
提速發(fā)展
風(fēng)電利用分為陸上風(fēng)電和海上風(fēng)電兩種。其中海上風(fēng)電以風(fēng)速快、風(fēng)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(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，距離電力負(fù)荷中心近，風(fēng)電并網(wǎng)和消納容易等特點(diǎn)被寄予厚望。不過自上世紀(jì)90年代末，丹麥建立座海上風(fēng)電場以來，海上風(fēng)電的發(fā)展一直躑躅不前，主要原因是技術(shù)復(fù)雜、安裝、運(yùn)行、維護(hù)的成本，一直不被開發(fā)商看好。
但是，歐洲和美國在海上風(fēng)電技術(shù)的研發(fā)卻沒有停滯，海上風(fēng)電開發(fā)的技術(shù)難關(guān)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(fēng)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(fēng)電被提上議事日程。自2008年開始，海上風(fēng)電有了新的飛躍，2008和2009連續(xù)兩年海上風(fēng)電新增裝機(jī)容量過了500兆瓦，兩年的風(fēng)電安裝量過了過去累計(jì)裝機(jī)容量的總和。
中國風(fēng)電的路上資源目前主要集中在西北部，特點(diǎn)是距離電力消費(fèi)地較遠(yuǎn)，存在著運(yùn)輸、消納等問題，而海上風(fēng)電則靠近東部沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，有著較好的電力市場來消納海上風(fēng)電。按照業(yè)內(nèi)人士的保守估計(jì)，我國近海區(qū)域、海平面以上50米度技術(shù)可開發(fā)的風(fēng)能儲量約為2億千瓦。這意味著我國海上風(fēng)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(fèi)占能源消費(fèi)總量中達(dá)到15％的比例，風(fēng)電，特別是海上風(fēng)電無疑將扮演重要角色。
東海大橋海上風(fēng)電項(xiàng)目是全球歐洲之外個海上風(fēng)電并網(wǎng)項(xiàng)目，中國個國家海上風(fēng)電示范項(xiàng)目。總裝機(jī)容量102兆瓦，全部采用華銳風(fēng)電自主研發(fā)的34臺3兆瓦海上風(fēng)電機(jī)組。預(yù)計(jì)未來年發(fā)電量可達(dá)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(dāng)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(jī)組已正式投運(yùn)，全部機(jī)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(dāng)時，國外某風(fēng)機(jī)制造商看到中國海上風(fēng)電缺少經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，漫天要價，后來還是華銳風(fēng)電承擔(dān)了此項(xiàng)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(fēng)電項(xiàng)目全部設(shè)計(jì)、建設(shè)施工、海上運(yùn)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(xué)的研制程序，一般的海上風(fēng)電機(jī)組樣機(jī)需要先在陸上試運(yùn)行，然后再到海上，而且從樣機(jī)運(yùn)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(fēng)機(jī)一般需要在岸上運(yùn)行監(jiān)測3年以上，并進(jìn)行海上惡劣環(huán)境下的風(fēng)機(jī)各參數(shù)非標(biāo)準(zhǔn)排量模擬仿真試驗(yàn)后，才逐漸確定批量生產(chǎn)。而國內(nèi)風(fēng)機(jī)老大華銳風(fēng)機(jī)4年前才開始涉足海上風(fēng)機(jī)領(lǐng)域，據(jù)此，外國咨詢公司預(yù)言目前運(yùn)營的國產(chǎn)風(fēng)機(jī)質(zhì)量問題，可能在未來兩到三年后集中爆發(fā)。
更令人擔(dān)心的是，海上風(fēng)場將遭遇臺風(fēng)的威脅，桑美臺風(fēng)2006年登陸浙江，大風(fēng)速78米/秒，導(dǎo)致浙江蒼南風(fēng)電場28臺風(fēng)機(jī)倒了20臺，整個風(fēng)場幾乎報(bào)廢。上海電氣副總經(jīng)理劉琦表示，現(xiàn)在的風(fēng)場規(guī)劃大多在長江以北受臺風(fēng)影響較小的區(qū)域，大家會在積累了相當(dāng)經(jīng)驗(yàn)的前提下，再逐步向有臺風(fēng)影響的區(qū)域推進(jìn)。“隨著技術(shù)的發(fā)展，對抗臺風(fēng)已經(jīng)不是難題。”
強(qiáng)者游戲
隨著5月18日海上風(fēng)電特許權(quán)招標(biāo)的啟動，國內(nèi)海上風(fēng)電設(shè)備巨頭紛紛布局蘇北這一我國首個特許權(quán)招標(biāo)集中地。值得關(guān)注的是，巨頭們此次布局的目標(biāo)機(jī)型、單機(jī)容量分別達(dá)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(shí)現(xiàn)大功率風(fēng)機(jī)產(chǎn)業(yè)化的國際巨頭不禁發(fā)出“不可思議”的驚嘆。
實(shí)際上，在經(jīng)歷“引進(jìn)、復(fù)制和消化”階段后，“再創(chuàng)新”成為當(dāng)前中國風(fēng)電整機(jī)制造業(yè)的主題。
2009年，華銳風(fēng)電成為中國、全球第三的風(fēng)電裝備企業(yè)。華銳風(fēng)電科技(集團(tuán))股份有限公司副總裁陶剛指出，目前制約全球海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素是大容量、可靠性的海上風(fēng)電機(jī)組的技術(shù)研發(fā)和規(guī)模化生產(chǎn)。華銳風(fēng)電從2006年起，就開始了3兆瓦和5兆瓦海上和潮間帶風(fēng)電機(jī)組的研制。
湘電風(fēng)能則通過買入總部位于荷蘭烏特勒支的離岸風(fēng)機(jī)制造商Darwind資產(chǎn)，直接獲得了5兆瓦直驅(qū)風(fēng)機(jī)的技術(shù)以及2兆瓦的風(fēng)機(jī)生產(chǎn)線。一直強(qiáng)調(diào)自主研發(fā)的上海電氣風(fēng)電設(shè)備有限公司雖然與東海大橋一期失之交臂，卻對二期項(xiàng)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(dāng)初鑒于對自身技術(shù)的考慮，放棄了東海大橋一期項(xiàng)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(fēng)機(jī)本月即將下線，8月并網(wǎng)運(yùn)行。“很多公司都在買圖紙、買設(shè)計(jì)，我們堅(jiān)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(jìn)、穩(wěn)扎穩(wěn)打的策略會讓我們走得更遠(yuǎn)。”
在歐洲，德國、荷蘭、英國的風(fēng)機(jī)制造公司已經(jīng)走得很遠(yuǎn)。他們不僅在各自風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)上推出了6兆瓦級風(fēng)機(jī)，更是開始了10兆瓦的海上風(fēng)機(jī)研發(fā)計(jì)劃。不過2兆瓦－3兆瓦級以下單機(jī)容量的機(jī)組仍將長期存在(畢竟現(xiàn)在安裝的機(jī)組生命周期長達(dá)20年)。
除了向大容量進(jìn)發(fā)，由淺水走向“深藍(lán)”是國外風(fēng)電巨頭摸索海上風(fēng)電的另外一個趨勢。海上風(fēng)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(fēng)電的基本模式，而深海浮體式則以其適應(yīng)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(fēng)電項(xiàng)目已經(jīng)開始試運(yùn)行。挪威石油公司和挪威政府為這一海上風(fēng)電項(xiàng)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(xiàng)目能夠具備大的經(jīng)濟(jì)效益和穩(wěn)定的運(yùn)行效果。
斯塔萬格這臺浮體式風(fēng)力發(fā)電機(jī)集中了上與該項(xiàng)目相關(guān)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(fēng)力發(fā)電機(jī)本身到整體控制系統(tǒng)，從重量分布測算到關(guān)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(fēng)電代表了當(dāng)今風(fēng)電技術(shù)的水平，要求設(shè)備可靠、易安裝、易維護(hù)。雖然市場規(guī)模龐大，但風(fēng)險(xiǎn)也極。因此，敢于和能夠進(jìn)入海上風(fēng)電制造領(lǐng)域的企業(yè)只能是極少數(shù)研發(fā)實(shí)力雄厚、技術(shù)成熟、經(jīng)驗(yàn)豐富的企業(yè)。
海上風(fēng)電5大難題
首先是風(fēng)能資源的問題。海上風(fēng)資源數(shù)據(jù)的不確定性是目前開發(fā)海上風(fēng)電項(xiàng)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(fēng)速風(fēng)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(fēng)況，海上風(fēng)能資源缺乏長期、準(zhǔn)確的實(shí)測資料。
氣象局今年年初才完成了我國風(fēng)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(jī)容量約2億千瓦。而在這次勘察前，業(yè)內(nèi)一直認(rèn)為我國海上風(fēng)能資源達(dá)7.5億千瓦。
其次是設(shè)備挑戰(zhàn)。與陸上風(fēng)機(jī)相比，海上風(fēng)電設(shè)備所需防腐蝕技術(shù)更為復(fù)雜，要求更，發(fā)電機(jī)系統(tǒng)可靠性要求更、單機(jī)容量要求更大。我國3兆瓦甚至更大容量的風(fēng)機(jī)技術(shù)與國外還存在一定的差距，現(xiàn)在歐洲已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了5兆瓦以上的風(fēng)機(jī)生產(chǎn)。一位美國的風(fēng)電專家表示，在美國，海上風(fēng)電的發(fā)展仍處于技術(shù)研究階段，在陸上風(fēng)電沒有完全開發(fā)之前，不會大規(guī)模發(fā)展海上風(fēng)電。
除此之外，大多數(shù)中國兆瓦級風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)制造企業(yè)還處于研發(fā)或原型設(shè)計(jì)階段，而許多本地零部件制造商與服務(wù)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(fēng)電進(jìn)一步發(fā)展的短板。
成本因素。由于較的輸電和設(shè)備安裝成本，海上風(fēng)電項(xiàng)目的成本是一般陸上風(fēng)電項(xiàng)目的2.5倍左右。據(jù)了解，國內(nèi)陸地風(fēng)力發(fā)電工程造價平均為8000元/千瓦，其中風(fēng)力發(fā)電設(shè)備造價約5000元/千瓦，而海上風(fēng)電的造價在2萬元/千瓦左右。
公開資料顯示，東海海上風(fēng)電項(xiàng)目一開始的項(xiàng)目成本預(yù)估是6億元，目前成本大概為同等規(guī)模陸上風(fēng)電投資的2－3倍。東海大橋的招標(biāo)上網(wǎng)電價為0.98元。
“我們將對東海大橋項(xiàng)目進(jìn)行3－5年的檢測，從而對海上風(fēng)電項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性、度電成本進(jìn)行實(shí)際的評估。同時進(jìn)一步積累設(shè)備制造、工程建設(shè)等一系列海上風(fēng)電建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，再開展大規(guī)模的海上風(fēng)電基地建設(shè)，這是一個循序漸進(jìn)的過程。”中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專業(yè)委員會副理事長施鵬飛表示。
安裝維修難。海上風(fēng)電場的運(yùn)行和維護(hù)常常比預(yù)期的要困難得多。因?yàn)榭傻竭_(dá)性差，致使風(fēng)機(jī)的可利用率較低；運(yùn)行和維護(hù)的總成本(包括運(yùn)行和維護(hù)的直接成本和損失的發(fā)電量)可能于預(yù)期。
目前，主要依靠船只和直升飛機(jī)到達(dá)兩種方式。直升飛機(jī)對天氣條件要求較多，而且只適合人員到達(dá)，無法協(xié)助更換大型零部件，還要得到相關(guān)法律的許可，成本昂。根據(jù)丹麥專家介紹，直升飛機(jī)運(yùn)送維修人員的單次成本就達(dá)3000歐元。因?yàn)榭傻竭_(dá)性差，致使風(fēng)機(jī)的可利用率較低。
并網(wǎng)難題。對于任何風(fēng)電項(xiàng)目而言，電網(wǎng)接入都是其主要障礙之一，海上風(fēng)電項(xiàng)目也不例外。專家表示，海上風(fēng)電為間隙性發(fā)電，對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來一定風(fēng)險(xiǎn)。同時，海上風(fēng)電場發(fā)電運(yùn)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(fēng)電場相對于陸上風(fēng)電場更靠近中國的經(jīng)濟(jì)中心，電網(wǎng)容量較大，而且海上風(fēng)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(jì)數(shù)據(jù)顯示，2009年中國風(fēng)電并網(wǎng)總?cè)萘?613萬千瓦，并網(wǎng)風(fēng)電容量較2008年增長92％，系近年來風(fēng)電并網(wǎng)增速快的一年，即便如此，仍有587萬千瓦的風(fēng)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(shè)跟不上海上風(fēng)電發(fā)展速度，直接導(dǎo)致電網(wǎng)難以消納新增風(fēng)電。風(fēng)電在電網(wǎng)中的比重過5％，就需要以智能電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)控；比重達(dá)到8％~10％以上，如果沒有水電或燃?xì)獍l(fā)電進(jìn)行調(diào)控，則將危及電網(wǎng)安全
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