由中國電力企業(yè)聯(lián)合會(售電與綜合能源服務(wù)分會)、中國國際商會、中國海洋工程咨詢協(xié)會海上風(fēng)電分會聯(lián)合主辦的“2020中國新能源高峰論壇”于2020年9月6日-8日在鹽城召開。能見App全程圖文直播。
華能清能院院長助理兼華能海上風(fēng)電研發(fā)中心主任郭小江出席海上風(fēng)電分論壇,并發(fā)表了題為《海上風(fēng)電技術(shù)發(fā)展趨勢》的主旨演講。以下為發(fā)言全文:
郭小江:尊敬的各位專家,各位領(lǐng)導(dǎo),大家好,我是來自華能的郭小江,我匯報的題目應(yīng)該是海上風(fēng)電技術(shù)發(fā)展趨勢的初探,也非常榮幸借這次機會和大家一起探討這個內(nèi)容。
在我的話題里面沒有過多的展開具體的技術(shù),主要是探討一下目前海上風(fēng)電發(fā)展的趨勢,所以引申出來的未來的技術(shù)方向,相對來說比較宏觀,大家一起探討。
匯報分為兩個部分,首先是我國海上風(fēng)電的發(fā)展現(xiàn)狀,簡要的分析一下目前的情況,在此基礎(chǔ)上推出海上風(fēng)電技術(shù)的發(fā)展趨勢。
大家都知道,19年風(fēng)電裝機容量已經(jīng)達到了2.1億千瓦,占電源總裝機比重達11%。預(yù)計2035年,風(fēng)電裝機容量將達到9.7億千瓦,其中海上風(fēng)電2.46億千瓦。目前2019年,中國的海上風(fēng)電裝機總共642萬,不是太多,在全球排名第三,還來源于英國和德國,今年由于我們的搶裝潮,還有江蘇地區(qū)的大發(fā)展,今年有望超過德國,有可能會超過一千萬千瓦的裝機容量。
近幾年,歐美國家在海上風(fēng)電的發(fā)展趨勢還是比較明顯的,而且也是處于技術(shù)引領(lǐng)的階段,咱們國家在海上風(fēng)電雖然說發(fā)展比較迅猛,但是技術(shù)方面仍然比較落后,開發(fā)規(guī)模仍有差距。從這幾個曲線上可以清楚的看到,歐洲目前單個海上風(fēng)電場的快法規(guī)模達到了80萬左右,未來近幾年的風(fēng)潮已經(jīng)超過了一百萬,甚至更高。
此外,國內(nèi)主要的海上風(fēng)機基本在4-6兆瓦,近幾年也有金風(fēng)、遠(yuǎn)景、上海電氣這些廠家也在積極的研發(fā)10兆瓦級的風(fēng)機,總體而言,我們較國外的風(fēng)機相對來說較小。
為了實現(xiàn)海上風(fēng)電的規(guī)?;拈_發(fā),為了應(yīng)對退補后存在成本的風(fēng)險,各大廠商也在積極的開發(fā)10兆瓦級的更大的風(fēng)機,來解決大容量、高效率、定制化的開發(fā),剛才馬院長也提到了海上風(fēng)電集中開發(fā),通過交流或者直流輸送到岸上以后對安全性提出了很高的要求。
綜合目前發(fā)展?fàn)顩r的回顧,目前海上風(fēng)電的發(fā)展存在一些困境,比如說海上風(fēng)電風(fēng)資源目前切割比較碎,比較零散,沒有形成規(guī)模化的效益。這些分散的開發(fā)就造成了工程的勘察、設(shè)計、制造、運維等等一系列的重復(fù)建設(shè),或者沒有形成一個規(guī)模化效益,所以帶來的成本造價的升高。未來解決退補,以及技術(shù)的發(fā)展方向,需要我們做更多的工作。
在此基礎(chǔ)上,我這次和大家共同探討可能的未來海上風(fēng)電發(fā)展的趨勢,我總結(jié)了八個化,不一定合適,拋磚引玉,作為一個論點和大家共同探討。
電價平價化,開發(fā)規(guī)?;?,機組定制化,風(fēng)機大型化,資源遠(yuǎn)?;?,組網(wǎng)柔性化和方案系統(tǒng)化。我就這八個化簡要的闡述一下。
電價平價大家已經(jīng)了解到了,到了2022年馬上就平價。如果降到了0.39元,對于未來海上風(fēng)電的發(fā)展存在致命性的打擊。如果這個平價降低到0.6或者0.5元,我認(rèn)為目前海上風(fēng)電還是有一定的發(fā)展空間。為了應(yīng)對平價,我們需要各個方面綜合的應(yīng)對這個措施。從我們目前調(diào)研的情況來看,我們國內(nèi)沿海地區(qū)海上風(fēng)電綜合造價成本基本在1.7到2萬的水平,歐洲應(yīng)對平價已經(jīng)結(jié)束,他們的造價基本在2萬左右,之所以我們1.7到2萬還沒有實現(xiàn)平價上網(wǎng)的原因,目前風(fēng)資源整體來說不如歐洲、北美,利用小時數(shù)偏低。從這個角度來看,為了應(yīng)對評價,不僅是我們利用技術(shù)來提升我們捕獲的能量,降低設(shè)備成本,還要提升利用小時數(shù),成片集約化開發(fā),這是我們應(yīng)對平價的關(guān)鍵。
規(guī)模化的開發(fā)。非常有必要進行一體化的規(guī)劃設(shè)計,一體化的招標(biāo),一體化的施工,一體化的風(fēng)電場的調(diào)控,實現(xiàn)一體化的開發(fā),最好一片資源,一個開發(fā)主體來實現(xiàn)這樣的工作,非常有利于成本的降低,以及技術(shù)的提升和創(chuàng)新。
風(fēng)機不僅要大型化,更重要的是定制化。由于風(fēng)電場的風(fēng)資源不同,地形環(huán)境的不同,季節(jié)的差異,不同的風(fēng)機要求也是不一樣的,定制化的開發(fā)來匹配風(fēng)機和風(fēng)資源可以有效的提高我們的利用小時數(shù),提高風(fēng)能的捕獲效率,定制化開發(fā)是我們解決一個利用小時提高效率的關(guān)鍵。
除了超長葉片大型化的風(fēng)機以外還有其他風(fēng)能捕獲的形式。
我們國家風(fēng)資源的分布總體來看差不多就是5到7億的開發(fā)規(guī)模,從我們的調(diào)研來看,距離岸邊四五十公里以外,它的風(fēng)資源密集程度更高,占比更強。我們和歐洲深遠(yuǎn)海不太一樣的地方,我們水深沒有那么深,基本上處于30米左右,沒有到50米,甚至更深的水平。我們更強調(diào)的是遠(yuǎn)海化,深海方面更多的是集中在福建、廣東、海南,對于江蘇來看,它只是遠(yuǎn)海的方向。
海上風(fēng)電風(fēng)電場要進行規(guī)?;拈_發(fā),建一個200、300萬水平的風(fēng)電場,它會采用一些多端直流或者直流組網(wǎng)。歐洲最先提出直流電網(wǎng)概念的時候,就是為了應(yīng)對歐洲北海的,以及地中海風(fēng)電的開發(fā)進行組網(wǎng)的。不僅是兩端的直流,柔性直流的組網(wǎng),這是海上風(fēng)電很方便的應(yīng)用場景,也有利于提升整個海上風(fēng)電運行的可靠性和穩(wěn)定性,以及經(jīng)濟性。
這么多的海上風(fēng)電,不同的地區(qū)規(guī)劃的有上千萬,整個盤子有幾個億,這么多的海上風(fēng)電通過交流或者直流,并到收端電網(wǎng),它是發(fā)達的負(fù)荷中心華東地區(qū),珠三角地區(qū),以及山東地區(qū),如果再通過交流或者直流進入華東地區(qū),它安全穩(wěn)定的問題是一個非常棘手的問題,這些受端電網(wǎng)本身的電路水平非常高,已經(jīng)到了臨界的狀態(tài)。
左邊是一個歐洲的50萬的風(fēng)場的方案,它本身如果用33千伏和66千伏來匯集電網(wǎng),它的造價不同,損耗也不同,可以極大的提升經(jīng)濟性。用什么樣的電壓等級,以及送端的匯集的方案,以及輔助的電力設(shè)備,還有一些并網(wǎng)控制方案,都是我們進行系統(tǒng)化設(shè)計的關(guān)鍵,這也就是我們工程在設(shè)計過程中都需要考慮的問題。
剛才所說的八個化簡單的作為一個拋磚引玉,不一定合適,和大家共同來探討。后面我給了兩個點,我認(rèn)為這兩個點也是需要在后續(xù)的發(fā)展過程中需要探討的一個問題。
第一個問題就是電力交易。19年我國八個地區(qū)已經(jīng)進入了限貨市場交易的試點運行階段,八個地區(qū)里面有四個地區(qū)都是沿海地區(qū),同時也是海上風(fēng)電發(fā)展的熱點。海上風(fēng)電本身就是規(guī)?;拈_發(fā),同時輸電的資產(chǎn)又是發(fā)電集團自己做的,海上風(fēng)電又是波動性的電源。我認(rèn)為,未來海上風(fēng)電進行現(xiàn)貨交易是非常大概率的事情。
剛才也提到了風(fēng)資源那么豐富,海上風(fēng)電放了那么多的資產(chǎn)在沿海地區(qū),而且離岸距離相對來說比較遠(yuǎn)。去年2019年8月9日,英國就是由于海上風(fēng)電80多萬退出了運行帶來了電網(wǎng)崩潰,那我們幾個億海上風(fēng)電的資產(chǎn)如何來解決這樣的問題?這也是我們需要探討的。謝謝大家。
(發(fā)言根據(jù)速記整理,未經(jīng)嘉賓審核)