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Kurt Andersen （远景能源全球技术委员会主任） 中国海上风电尽管起步较晚，但装机规模连续几年快速增长。2018年中国海上风电新增装机容量达到165万千瓦，同比增长42.7%，海上风电新增装机首次超过欧洲国家，占全球新增装机容量40%，位居第一。但同时，中国海上风电亦存在大兆瓦风机技术储备不足、供应链不完善等情况，其中补贴退坡导致的“抢装”，更为行业发展带来不确定因素。 一、欧洲海上风电开发经验 欧洲在海上风电行业涉入较早，开发经验丰富，具有先进的工程装备技术和成功的行业发展模式。中欧海上风电开发最大的差异就是海上风电数据的获得和前期测量设备的部署。历史数据、历史安装运行经验、气象水文地质等数据对于投资决策和后评估至关重要，欧洲有丰富的数据获取和应用经验。 在海上风电项目前期，通过各种测试设备和大量数据来进行风场的定义。采用欧洲最知名的哥白尼卫星获得包括风、土壤以及海洋洋流数据在内的大数据。这些大数据结合测量设备，可以很早就获得未来规划风场的信息，并且通过度电成本分析判断什么样的机型最适合这样的风电场。 此外，欧洲国家在开发海上风电上非常有耐心和计划。以丹麦政府为例，20年前就致力于清洁能源风电为基础的基本国策，至少以五年计划为周期来规划风电，政府出面主导投标竞价，建立了一整套更细致的系统开发计划。英国有明确的round1、round2、round3，分别明确在哪些地方进行开发，开发多少容量。这些清晰的开发计划都明确了开发容量、位置和时间。明确的计划让整个海上风电生态系统，包括开发商、主机厂、配件厂，以及整个港口区域都可以针对性地去做相应的规划，然后按照节奏去开发。虽然开发速度没有那么快，但是效率非常高，没有浪费。 尽管政策驱动的市场也可以促进海上风电生态系统的建设，但欲速则不达，有些本需通过正常的开发节奏来验证和闭环的技术被提前应用到海上风电，加大了海上风电的风险。欧洲海上风电的开发历史经验也表明成熟技术对海上风电开发的重要性。 二、对中国海上风电开发的启示 欧洲海上风电早期通过公开的宏观大数据及前期测量来获取风场的关键数据，并通过一系列的模型测算以最优度电成本规划选址选型，这些是目前中国所缺失的。 欧洲海上风电经验和开放的风电场数据可以为中国海上风电优化提供参考，但中国海上风电的环境跟欧洲、美国都不一样，中国同行不能直接套用欧洲已经获得的经验，必须研究自己的特殊工况。 首先，中国的海床地质跟欧洲不一样，有很深的淤泥，而且海床从南到北差异非常大，福建、广东很多项目是岩基，但在欧洲海上风电很少有岩基的项目。此外，欧洲没有台风，但中国的台风风速能达到将近每秒80米，这些都是中国海上风电需要特殊解决的问题。 其次，欧洲跟中国的风资源也不同，欧洲目前开发的海上风电集中在北海和波罗的海海域，风速将近11米/秒，海床较深，出现更大的兆瓦机组是通过LCOE (平准化电力成本) 模型确定的方向，这就是为什么走出欧洲后，丹麦DONG能源首先来到了中国台湾，相同的工况可以用相同的策略开发。 面对国内大部分7.5米/秒的风速和比较浅的海床，选择什么样的风机同样应该听从LCOE模型的反馈，LCOE模型会帮助开发商做出决策。 国内的远景能源在全球设立研发团队，远景格林威治集成海上风电基础环境大数据和先进的设计优化模型算法，支撑基于最优度电成本的投资决策。同时，集成国家权威机构的水深和海床地质数据，基于海上设施大数据和算法模型绘制海上LCOE图谱，提供更可靠的投资决策。 格林威治从整个风场角度，通过对电气线路建模，以及土壤的地质建模和风机建模，来定位产品规划。同时通过先进的数据测量技术来获得风速、海床、土壤等数据。然后将这些数据以及欧洲风场已经运行的数据，放在远景建立的模型上对比，来校正模型。 什么样的机型与中国风电最匹配？台风、中风速、浅海地区等不同区域的差异较大。远景能源根据供应链，在不同的海域，根据LCOE模型谨慎选择最应该规划的机型，这也是远景能源目前的海上机组兆瓦级别还停留在5.2兆瓦的原因。5.2兆瓦可以精准匹配到江苏、山东、浙江一带。江苏海域对度电成本非常敏感，如果没有精准的模型来度量度电成本，就无法准确定义最适合的机型。 三、平价时代来临，海上风电将面临两大挑战 2018年末，受政策预期影响，福建、广东等沿海省份加速核准海上风电项目。今年5月24日国家发展改革委发布《关于完善风电上网电价政策的通知》，规定将海上风电标杆上网电价改为指导价且逐年下调。2019年符合规划、纳入财政补贴年度规模管理的新核准近海风电指导价调整为每千瓦时0.8元，2020年调整为每千瓦时0.75元，同时新核准海上风电项目全部通过竞争方式确定上网电价。 中国海上风电刚刚起步，大兆瓦技术尚不成熟、供应链尚不完善，“抢装”给行业带来更多不确定因素。如何在2021年底时间节点前给业主高质量的交付？2021年之后海上风电电价进一步下降，怎样才是未来更具竞争力的风机？这是整个行业需要共同面对和重视的问题，也是对开发商和主机厂战略定力和选择的考验。 批量生产大风机对工艺的稳定性、一致性有很大挑战，这是目前中国风机供应链较难克服的问题。做一款大兆瓦的样机不难，量产之后如何保障可靠供应和质量的稳定挑战更大。2018年，远景能源202天完成30万千瓦国家电投上海电力大丰海上项目的交付，创下行业记录。远景目前海上4X兆瓦产品已经累计交付1.2吉瓦以上，今明两年海上产品的产能仍有扩容空间。远景4X/5X兆瓦海上产品供应链布局非常成熟稳定，关键战略大部件例如叶片、齿轮箱，铸件基本都是三家以上供应商。此外，远景掌握了整机设计和核心战略部件的研发技术，实现了关键战略部件的OEM化，对整个交付过程中的供应和质量保障有充分信心。 影响中国海上风电度电成本的关键因素是发电量，发电量影响50%以上的度电成本，提升10%的发电量可以降低9%的度电成本。2021年后，怎样的风机才能应对未来更具挑战的度电成本要求？只有对未来铸件加工设备尺寸的上限、碳纤维技术和供应链对大规模量产的支撑、更高可靠性和高性能传动链的可获得性等问题充分研究，同时结合中国海上不同海域、不同海况和不同工程造价综合考虑，才能清楚解析什么机型具有最优度电成本。远景未来会不断优化度电成本，在平衡功率、叶片的基础上，坚定不移地提高发电量。 （本文作者远景能源全球技术委员会主任Kurt Andersen曾在瑞典大瀑布电力公司担任高级顾问，在西门子担任发电机组负责人，拥有30多年风电技术研发、产品开发的丰富经验，非常熟悉中欧海上风电发展历程。） |
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