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南方电网毕亚雄:南方区域海上风电发展趋势与展望
作者:毕亚雄 2020/12/09 浏览:475 人物

2020年12月4日至6日,由中国海洋工程咨询协会海上风电分会、中国南方电网有限责任公司、中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司、中国长江三峡集团有限公司、新疆金风科技股份有限公司等单位共同主办的“2020中国海上风电工程技术大会”在北京召开。

 

南方电网有限公司董事、党组副书记毕亚雄出席大会并发表题为“南方区域海上风电发展趋势与展望”的主题报告。

 

 

以下为发言实录:

 

毕亚雄:尊敬的各位领导、各位专家、各位同行,朋友们:

 

大家上午好!首先,非常感谢大会把南方电网作为主办单位,并受邀在大会发言。我本人也非常荣幸,与各位交流并介绍南方区域海上风电发展趋势与展望。

 

下面,我将从四个方面展开介绍。

 

近年来,全球海上风电呈现持续的发展态势。截至2019年底,累计装机容量2900万千瓦,其中,欧洲占比76%,处于全球领先地位。我国2019年海上风电累计装机593万千瓦,全球占比20%,居第三位。在中国南方区域,海上风电主要分布在广东,2019年底装机容量23.6万千瓦。

 

目前,全球很多国家都对海上风电的发展作出了规划。根据全球风能理事会统计和预测,未来二十年,全球海上风电规划装机将按每年13%的速度增长。预计到2030年,全球规划新增装机约200GW;到2040年,在政策支持、降本技术发展下,预测海上风电装机将增加到约560GW。根据规划,未来海上风电增长主要集中在欧盟、中国、美国、韩国、日本、印度,全球海上风电未来仍将保持快速发展的趋势。

 

从上述分析看,未来继续发展海上风电是必要的。主要原因包括:一是加快推动东南沿海能源转型,深入贯彻“四个革命、一个合作”能源安全新战略,兑现向国际社会的承诺和实现“碳达峰”和“碳中和”新目标的重要举措;二是改善环境质量,促进节能环保、可持续和高质量发展的需要;三是推动关键共性技术、前沿引领技术、现代工程技术、颠覆性技术创新,培育新的优势产业;四是调整产业结构、经济结构和发展战略,带动一系列相关产业的协同发展。

 

在海上风电的资源潜力方面,我国海岸线长约18000千米,近海100米高度层,5至25米水深区的风能资源技术开发量约为2 亿千瓦,5至50米水深区约为5亿千瓦,其中,广东近海海域风能资源理论总储量可达1亿千瓦。另外,海上风电距离用电负荷近。中国沿海的广东、山东、江苏、上海、浙江、福建等都是经济大省,电力消耗大,并且电网结构强,对海上风电具有较大的消纳空间。因此,海上风电是我国沿海地区可再生能源中最具规模化发展潜力的领域。

 

下面,我介绍一下南方五省区海上风电的发展规划情况。首先是广东,广东能源结构复杂,1/3电力依靠西电东送,电力供应和保障存在一定风险,发展本地电源显得尤为重要。广东省政府在2018年发布了《广东省海上风电发展规划(2017-2030年)》,规划海上风电场址23个、总装机容量6685万千瓦。近期,广东省进一步摸查,预计还可规划新增约1560万千瓦的海上风电。

 

广西目前已向国家能源上报规划,建议“十四五”期间,规划建设海上风电1000万千瓦(投产和开工均为500万千瓦),相关企业正在开展测风等工作。海南海上风电资源丰富,目前暂无海上风电发展规划和意愿。总体上看,南方区域的海上风电发展潜力较大。

 

下面介绍第二方面,海上风电降本的趋势、影响及对策。

 

当前,受2019年“5.24”风电电价新政影响,大批的海上风电项目建设提速,并集中计划在2021年底前并网,较原规划投产时间整体提前了2-3年,电源业主抢装并网时间与电网标准建设周期难以匹配,造成源网不协调。因此,“抢装”并非长久之计,“平价上网”才是未来发展和努力的主要方向。海上风电只有降本增效,具备与传统燃煤标杆电价相应的价格竞争力,才可实现产业的健康持续发展。

 

广东省发改委在今年9月印发《广东省培育新能源战略性新兴产业集群行动计划(2021—2025年)》,提出争取2025年前海上风电项目实现平价上网。可以说,海上风电未来降本的趋势非常显著。

 

根据国际可再生能源署发布的《2019年可再生能源发电成本》,从全球17000个项目中收集的数据显示,2019 年海上风电的平准化度电成本降至0.115美元/千瓦时,较2010年下降了29%,而同时期陆上风电则下降了39%。

 

从过去十年看,海上风电降本的主要驱动因素包括:机组成本、利用效率和运维成本三个方面。机组成本方面,近十年海上风电的装机成本下降了 18%;在利用效率方面,海上风电的容量系数在过去十年间增大了近1/5,从 2010 年的 36.8% 增至 2019 年的43.5%;在运维成本方面,由于风机容量效益的提高,以及海上风电场数量增多而带来的成本协同效益,运营和维护成本也相应地下降。

 

国际可再生能源署根据全球海上风电竞拍结果,预测2023年海上风电的度电成本将降至 0.082 美元/千瓦时,较 2019 年下降 29%,接近全球新建化石燃料发电成本范围的下限。

 

促进海上风电降本,首先要科学规划与优化设计降本机制。科学开展海上风电开发、建设和并网的总体规划,促进资源集约化利用。规划要覆盖海上风电场从初勘到详勘直至设计优化的全过程,包括基础型式与机型选择、海上风电场规模与汇集接入系统的集约优化等技术环节。同时,国内外风电发展的经验也证明,优化海上风电开发利用的总体规划,推动以“海上升压站/换流站”为划界的投资运营模式,实现发电侧和电网侧的产权划分和资源整合,发挥各自专业化优势,实现边际效益的最大化,是最直接和有效的降本措施。

 

以广东为例,目前海上风电典型造价约为17600元/千瓦,其中,机本体及塔筒、桩基础、海缆环节占初始投资的45%、27%和19%;运维成本、贷款利息成本、税收成本占运营成本的48%、30%和22%。

 

通过这些数据,我们可以看到:目前风机及塔筒制造成本、桩基础建设成本、运维成本等环节占成本的比重较大,降低这些关键环节的成本,是海上风电降本的核心。

 

2017年12月,全国碳排放权交易市场正式启动。海上风电作为零排放的清洁能源,应积极探索参与碳交易市场的模式和机制,争取获得相应的碳减排收益,以促进降本增效。

 

此外,还可以通过积极拓展海上风电附带产业及多能协调发展,促进产业链良性循环。

 

比如,积极探索海洋牧场与海上风电融合发展。海上风电具备发展养殖业的基础,可为海上风电场带来附加价值,也可促进社会就业。

 

再如,促进海上风电、波浪能等多类型能源互补利用。在海上风电附近安装波浪能发电机组,既可实现多类型能源的互补利用,也可以抵消风电平台波浪前进方向的能量,提高运维船登靠时的安全系数。

 

下面,我再介绍一下南方电网在海上风电领域开展的主要工作。

 

首先在科研与工程应用方面:

 

一是,建设海上风电相关实验室。2019年初,南网在珠海横琴建设新能源研究中心,开展新能源并网关键技术攻关。依托桂山海上风电场,南网打造了海上“风电+储能”并网研究实验室,开展海上风机并网测试,探索“海上风电+储能”联合运行新模式。在此基础上,广东省能源局已批复南网建设广东省“1+N”统一海上风电试验场,这其中的“1”就是我刚才提到的海上“风电+储能”并网研究实验室,“N”是指在粤东、粤西持续扩大试验场规模。我们将持续加大实验室建设力度,将上述实验室打造成粤港澳大湾区新能源国际创新中心与国家重点实验室。

 

二是,与阳江市政府合作,积极推动“柔性直流输电智能系统装备国家产业创新中心“筹备工作。该中心将通过整合、集聚行业优势资源,联合开展海上风电柔性直流输电领域“卡脖子”技术研发攻关,谋划海上风电电价补贴、科研经费等政策支持。

 

三是,投资建设了珠海桂山海上风电场。该项目总规划容量200兆瓦,2018年已完成一期建设和并网,目前总并网容量为93兆瓦,工程投运以来运行良好,成功抵御了“山竹”等台风的侵扰。该项目的重大意义在于它是南方电网区域的首个海上风电场,南方电网发挥了央企的引领带动作用,扶持了广东省海上风电产业发展。与此同时,该项目创新性地采用了“商业运行+科研实验基地”的模式,确保首台套资产的有效效率。

 

四是,加大海上风电技术研发投入,累计投入科研经费近1.5亿元。接下来,我们将着力加强海上风电功率预测技术研发,提高预测准确性;加强海上风电接入系统备用优化与灵活调节技术研究和应用,为海上风电全额消纳做好技术储备。

 

另外,在政策支持方面:

 

一是,出台了南方电网公司服务和融入海上风电发展实施方案,打造服务和融入海上风电发展的专业前中后台,前台由先期成立的广东电网海上风电服务分公司承担主角,统一面向海上风电业主,为海上风电送出和并网提供专业化、一站式服务;中后台由相关分子公司构成,负责具体承接提供海上风电工程规划咨询、工程设计、试验检测、运维调试、软硬件开发、施工建设等产品和服务。通过这样的方式,南方电网积极服务海上风电发展,推动价值链整合,带动整个行业共同进步。

 

二是,南方电网公司组织完成《广东省大规模海上风电输电规划研究》并积极向国家部委、广东省政府报告建议,积极引导海上风电科学、集约发展,同时支撑并推动广东省能源局印发了《广东省海上风电配套输电工程布局方案(2019-2023年)》。

 

三是,在并网管理方面,组织广东电网公司加强与各电源业主沟通协调,目前已完成近海浅水区910万千瓦和深水区50万千瓦共29项海上风电接入系统方案批复;广东近海浅水区海上风电接入系统工程(电网投资)规划投资约14亿元,截至2019年底,已完成投资约1.7亿元,已建成9个海上风电项目送出工程;2020年计划投资约1.5亿元。

 

最后,从南方电网公司角度,基于促进海上风电产业的健康发展,对海上风电带来的挑战以及未来发展提几点应对措施和建议。

 

首先,我们看看海上风电并网的挑战。海上风电夜大昼小的日特性和冬大夏小的季特性明显,出力的波动性、间歇性显著,同时也具有显著的反调峰特性,与广东负荷特性匹配性较差,将对电网的调节能力提出更高要求。

 

广东海上风电集中于粤东西两翼,与沿海核电、火电布局高度重合,海上风电的送出和消纳将面临较大挑战。

 

大规模海上风电集中并网后,由于其转动惯量较常规同步发电机小,系统阻尼降低,广东电力系统安全稳定运行面临挑战。

 

基于以上风险和挑战,我对未来海上风电发展提出以下建议:

 

第一项建议,有序推进海上风电开发。呼吁充分考虑海上风电设备制造及施工技术进步、广东用能成本影响、系统消纳条件等因素,积极稳妥推进广东海上风电开发。呼吁各方改变当前抢装潮的不利格局,保持定力、担当大任,做到长远谋划、有序开发,以更好促进广东能源转型、支撑经济社会发展,稳步实现“碳达峰”和“碳中和”目标。

 

第二项建议,科学规划与优化设计海上风电降本机制。做好海上风电开发利用的总体规划,要覆盖海上风电场从初勘到详勘至设计优化的全过程,包括基础型式与机型选择、海上风电场规模与汇集接入系统的集约优化等技术环节。尤其要推动合理的资产和投资界面,充分发挥发各方资源和专业优势,实现边际效益的最大化。

 

第三项建议,大力促进资源集约利用。以全社会资源配置最优为目标,统一规划、统筹建设海上风电输电通道,更好支撑海上风电实现高质量发展。

 

第四项建议,统筹谋划降低海上风电接入对电网安全稳定的影响。加强海上风资源数据的积累与共享,不断深化对海上风电特性的认识。加大风功率预测与电网安全稳定运行等方面的研究,保证海上风电并网后电网的安全稳定。

 

第五项建议,研究规范海上风电相关技术标准。结合相关研究成果,进一步组织各方深入研究,深化海上风电特性认识,推动将装机替代率、合理消纳率、并网安全技术要求等原则上升为国家标准或行业规划设计规范。

 

第六项建议,完善相关辅助补偿机制。随着海上风电规模化发展,其对系统调峰调频影响将逐渐凸显,需增强电网调节能力适配性,完善相关辅助服务补偿与交易机制,促进常规机组参与系统调节的积极性。

 

第七项建议,引领推动技术产业进步。加大联合攻关、项目示范等力度,推动漂浮式基础、大容量平台、柔性直流输电、机组抗台风防盐雾等关键技术进步,充分发挥广东海上风电规模发展优势,降低海上风电开发成本,提升海上风电发展竞争力。

 

最后,南方电网将坚决贯彻落实习近平总书记“四个革命、一个合作”能源安全新战略的要求,加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系,以实际行动更好服务和融入海上风电发展。

 

我的报告结束,谢谢大家。

 

来源:能见APP

                   
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