
技术上不断自主创新,拥有自主知识产权,不依赖进口。同时加强已有核心技术的优化。重点加强成本较高环节的研发力度,使成本不断降低。
虽然陆上风电施工和维护成本低于海上风电,但海上风电也具有其独特的优势。海上风电和陆上风电的成本比较不能只考虑施工与维护成本,应考虑综合成本。首先,海上风电靠近经济发达的沿海地区,这些区域集中了我国用电负荷大的省份,风电并网和消纳容易。传输距离近,减少了电力的损耗和衰减,以及大规模建设特高压输电线的投资。第二,海上风电的风资源持续稳定,几乎“全年无休”。第三,风速高、发电量大、采用风机单机容量更大,在规模经济效益上较陆上风电更优。第四,不占用土地资源。
目前,海上风力发电发展不快的主要原因就是由于成本偏高。江苏盐城海上风电4个招投标项目,迟迟没有开工的一个主要原因,可能就是中标价格低于成本价格,开工之日就是亏损之时。加快海上风电开发,除了合理调整招投标价格外,如何降低成本,成了关键性问题。
海上风电成本偏高的原因分析
1.海上风电的施工和维修成本高
海上风电机的设备要求高、施工难度大,投资额比陆地风电高约70%。由于海水深度不同,海底结构难以把握,对风力发电机的安装、运营维护要求都很高,一旦发生故障,维修比较困难。因为可到达性差,运行和维护的总成本(包括运行和维护的直接成本和损失的发电量)可能高于预期。潮间带风电场没有国际经验,车和船的通行能力有限,运输、吊装和运行维护困难。东部沿海的海底多是淤泥,增加基础结构成本。南部沿海要考虑台风的影响。维修水平相对落后,因为我国开发海上风电的时日尚短,对风机的维护和维修方面也缺乏经验。
2. 海上风电专用的大型风机,国内能做的厂家少,属于卖方市场。核心零部件还依赖进口
海上风电机组的发展方向是大型化,这对风机设备制造商提出了更高的制造要求。海上风电机的选型要求功率一般都比较大,常规成本同比核算,功率增加一倍,造价可降低20%。由于较高的输电和设备安装成本,海上风电项目的成本是一般陆上风电项目的2.5倍左右。国内陆地风力发电工程造价平均为8000元/ kW,其中风力发电设备造价约5000元/kW,而海上风电的造价在2万元/kW左右。
海上专用的大型风机,国内能做的厂商很少,目前属于卖方市场,整机企业对风电场运营商拥有很强的议价能力。核心零部件如变流器、轴承、电控系统等仍然依赖进口,虽然我国现在在整机制造方面取得了较大进展,并且制造能力也排在世界先进行列,但在一些主要零部件方面还需要依赖进口,这样无形中大大增加了风机制造的成本。

3.其他技术要求比陆上风电要求高
海上风电设备所需防腐蚀技术更为复杂,要求更高,发电机系统可靠性要求更高。
4.电网建设相对滞后
2010年底我国风电装机容量约为4183万kW,并网容量约为3107万kW,在风电装机容量方面首次超过了美国,但是发电量只有500亿kWh,仍低于美国。一般来讲国外先进水平未并网容量不会超过10%,而中国一般高达30%以上,影响了风电效率和效益水平的提高。
我国首个海上风电项目上海东大桥10万kW海上风电项目,发改委核定后的税后上网电价为0.978元/kWh。
降低海上风电成本的主要途径
1.技术创新
降低海上风电成本、提高安全性和可靠性,首先必须加强技术创新。技术创新的内容很多。从机型来看,目前常见的笼型异步发电机和双馈异步发电机,在使用中遇到一些问题。系统成本高、可靠性差、维护量大,噪声污染严重。低负荷运行时,效率较低,特别是随着单机容量的增大,问题更加突出。主要是由于存在齿轮箱,双馈异步发电机还存在碳刷和滑环,所以直驱和无刷化越来越受到人们的关注。因此,直驱永磁发电机在研发时便基于变速运行、变桨距调节、低转速、高效率、高功率因数等方面进行考虑。
目前的直驱永磁同步发电机采用永磁体励磁,这使其消除了励磁损耗,提高了效率,实现了发电机无刷化;并且运行时,不需要从电网吸收无功功率来建立磁场,可以改善电网的功率因数;采用风力机对发电机直接驱动的方式,取消了齿轮箱,提高了风力发电机组的效率和可靠性,降低了设备的维护量,减少了噪声污染。但是虽然直驱永磁发电机省去了成本较高的齿轮箱,但需要全额变频装置,所以成本并不低。但是具有总损耗低、效率高、年发电量高、运行可靠、噪声低、维护量小、对电网的冲击小、风速适应范围宽、控制简单、有功和无功功率调节灵活等突出优点。
对于双馈和直驱永磁技术,未来哪种将成为海上风电的主流。我认为综合成本低、安全性和可靠性高的产品必然成为主流产品。目前双馈和直驱永磁各有优点,各有千秋;哪一个未来成为主流产品,要靠市场的检验。
另外,技术上不断自主创新,拥有自主知识产权,不依赖进口。同时加强已有核心技术的优化。重点加强成本较高环节的研发力度,使成本不断降低。
除在发电机上降低成本外,比如研发一杆多叶片组式风电杆,一桩多杆式海上风电桩。节约风电杆建设成本和维修成本,节约短距离电网传输成本,有效利用风能。在风电杆上预留可搭建拆装式平台的机械接点,维修时搭建牢固的简易维修平台。考虑组装件研发,使其体积变小,可以用小型吊车和船进行施工维修,节约建设和维修成本。陆上风电施工与维修开车,海上风电施工与维修开小船不用开大船。
2.资源整合
海上风电产业链中企业兼并收购,可以大幅度降低成本。假如有四家企业,其中三家是生产风力发电机的整机及零部件的;另外一家企业是除开发海上风电场外并生产A产品零部件外,还购进这三家的整机及零部件。但是X企业如果收购另外三家企业,这样就等于可以以成本价得到那三家企业整机及零部件,生产成本自然就降低了。层层利润叠加,必然会导致其产品成本过高。所以说产业链中企业兼并收购,产品的成本就会大幅度降低。另外就风电企业来说,假如生产双馈发电机和生产直驱永磁发电机的两家企业兼并收购,这样就可以在生产中根据客户要求选择其所要的机型,如果客户两种机型都要,就可以以成本价得到另外一种机型,大幅度降低成本。产业链中成本整合横向纵向都可以考虑。纵向一条龙式的整合可以称霸,横向联合式的整合可以称王。这就是“合纵可以称霸,连横可以称王”。从成本角度考虑产业链的整合,称之为产业链的成本整合。如果风电行业,能从产业链的成本整合方面始终保持到最低的成本组合结构,那么其成本自然会降低。风电行业的研发、生产、施工、维修、营销全产业链成本整合,将大大降低其成本。当然产业链的整合除了成本也要考虑到其它一些必须考虑的要素。
由此可见,21世纪已不是孤军奋战的时代了,同行不必成为竞争对手,互利共赢已成为时代的主流。在当前海上风电产业的发展中,不仅存在着资源闲置与资源浪费,也存在着资源稀缺与资源过剩等。例如中海油在海上施工方面具有独特的优势,但是目前的海上风电开发的几个大项目基本上都没有参与,这从行业的角度来讲,可谓一大损失。中国企业,尤其是可再生能源行业的企业,推进资源的优化配置和整合,十分必要。
对企业来说,企业90%的资源都掌握在别人手里。创造资源很难,而整合资源却很容易;创造资源很慢,而整合资源却很快。不是你去整合别人,就是你被别人整合。信息、资金、人脉、渠道等等,都是企业家渴望获得的宝贵资源。
可以相信,如果能做好海上风电产业链成本整合,始终保持成本最低的结构,其海上风电的成本自然会降低。
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作者:何发
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