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把握核心技术方向 突破海上风电困局

导读: 对现阶段陆上风电场开发项目而言,盈亏平衡点大约为风电机组年利用小时数2000小时。但面对平均风速已低至5米/秒的广大南方山区风电场而言,即使风轮直径达到120米的2MW机型,也只能勉强达到这个标准。而风电场建设还要受到地形、运输、征地、林业的诸多限制。

  4月6日,央视题为“甘肃千亿风电基地停摆”的新闻报道播出后,将弃风限电问题推向了全社会讨论的高潮。4月22日,国家能源局再次下发通知,要求到2020年,国内所有火电企业所承担的非水可再生能源发电量配额需占火电发电量的15%以上。基于风电和光伏的可利用小数相对火电较低,因此,未来4年内,风电和光伏的装机容量要达到现有火电总装机容量的30%甚至更多。

  关于上述两点的讨论和解读有很多,这里就不赘述了。需要指出的是,从密集的文件下发频率及指标的大幅提高中,可以感受到各大发电集团受到的压力。而弃风限电是规划、政策、利益分配和技术相互影响的系统性问题,短时间尚无有效解决措施。

  大力开发海上风电已成为共识

  那么,在国家政策强力推进和大规模弃风限电夹缝中生存的各大发电集团该何去何从呢?可选的路只有两条,开发陆上低风速资源和海上风电。

  对现阶段陆上风电场开发项目而言,盈亏平衡点大约为风电机组年利用小时数2000小时。但面对平均风速已低至5米/秒的广大南方山区风电场而言,即使风轮直径达到120米的2MW机型,也只能勉强达到这个标准。而风电场建设还要受到地形、运输、征地、林业的诸多限制。一边是发电效益受限,一边是投资风险增大,短时间来看,陆地低风速风电场无法快速大规模建设,不能完全满足各大发电集团期望的大规模建成投运的目标。

  相比较而言,海上风电资源丰富,平均风速7米/秒以上,风向稳定,靠近负荷中心,而且单体项目动辄二三百兆瓦起,相当于多个陆上项目同时建设,从发电收益和建设规模都满足各大发电集团的需求。因此,现阶段大力开发海上风电已成为各大发电集团的共识。

  海上风电现状

  2008年,我国第一个海上风电场“上海东海大桥100MW海上风电示范项目”开工建设,2010年建成并网发电。根据中国可再生能源学会风能专业委员会(CWEA)的数据,截至2015年底,我国海上风电全年新增装机容量360.5MW,累计装机容量为1014.68MW,这与“十二五”规划中设定的海上风电建设目标5000MW相差甚远。但2015年底已核准待建的海上风电项目达44个,装机容量达10.53GW,这些项目都将于未来几年内并网发电。

  2015年,上海电气提供的西门子机组装机容量最大,占当年海上风电总装机容量的83.2%。截至2015年底,在所有吊装的海上风电机组中,单机容量为4MW的机组最多,累计装机容量达到352MW,占海上装机容量的34.69%。

  海上风电制约因素简析

  从历年数据可以看出,我国海上风电发展缓慢。从2008年到2015年,7年的时间里,不但远远没有达成国家“十二五”规划的5000MW装机目标,甚至没有一款能够同西门子3.6/4MW机型直接竞争的主机产品。这同陆上风电装机量连续翻番、机组设备3年进入价格战、5年外资品牌基本撤出国内市场竞争、新技术新产品层出不穷的局面形成了鲜明对比。

  图1 2015年中国海上风电不同功率机组累计装机容量

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