德國(guó)海上風(fēng)電躍進(jìn)之路
位于北海、距離德國(guó)海岸53英里(約合85公里)的梅爾(Meerwind)海上風(fēng)電場(chǎng),裝機(jī)容量為288兆瓦,是德國(guó)最大的海上風(fēng)電場(chǎng)之一。此前由私募股權(quán)公司黑石集團(tuán)(Black Stone)和德國(guó)Windland公司共同開(kāi)發(fā),2016年中國(guó)三峽集團(tuán)收購(gòu)該項(xiàng)目,控股項(xiàng)目公司德國(guó)穩(wěn)達(dá)風(fēng)電公司(Wind MW)80%股權(quán)。
雖然位于淺水,但梅爾項(xiàng)目建設(shè)異常艱難。從2000年正式立項(xiàng),到2015年3月才得以并網(wǎng)發(fā)電,歷時(shí)近15載,比原定計(jì)劃晚了一年多(因電網(wǎng)原因),投資近16億美元。
該項(xiàng)目使用80臺(tái)3.6兆瓦西門子風(fēng)機(jī),工程師需要將風(fēng)機(jī)、變壓器和整流站的底座固定在水面以下130多英尺處,工程難度遠(yuǎn)超預(yù)期。另一個(gè)問(wèn)題是建海上換流站,將發(fā)的電由海上輸送至陸地,因電網(wǎng)公司的原因,時(shí)間有所拖延。
雖然工期時(shí)間長(zhǎng),工程難度大,但早期為了扶持海上風(fēng)電,德國(guó)政府出臺(tái)了很多政策。除上述提到的高額固定電價(jià)補(bǔ)貼政策,德國(guó)首批10個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)還得到了政府的資助,德國(guó)復(fù)興信貸銀行(KFW)在2011年設(shè)立了50億歐元的海上風(fēng)電專項(xiàng)貸款額度。目前德國(guó)政府在波羅的海和北海建造的海上風(fēng)力發(fā)電場(chǎng),總發(fā)電量可滿足1200萬(wàn)戶家庭的用電需求。
在運(yùn)維方面,德國(guó)不同公司采取的方式也有所差異,一些大型能源集團(tuán)如E.ON、RWE運(yùn)行的風(fēng)場(chǎng)由其自身維護(hù),大多數(shù)能源開(kāi)發(fā)企業(yè)則與風(fēng)電廠商簽約。由于貸款銀行要求企業(yè)提供長(zhǎng)期運(yùn)維合同,因此這些公司會(huì)選擇和風(fēng)機(jī)廠商簽訂10—15年長(zhǎng)期的運(yùn)維合約。
但在穩(wěn)達(dá)公司看來(lái),簽訂短期合同對(duì)風(fēng)場(chǎng)更為有利,這也意味著能源開(kāi)發(fā)企業(yè)對(duì)風(fēng)場(chǎng)有著更多控制權(quán)。對(duì)于風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)作,穩(wěn)達(dá)則使用SCADA軟件,該軟件由穩(wěn)達(dá)與另一家公司合作開(kāi)發(fā),可全程操作風(fēng)場(chǎng)的運(yùn)行。而與西門子簽訂的五年運(yùn)維合同,也規(guī)定了維護(hù)人員組成的比例為1:1,每次維修都由兩方組成團(tuán)隊(duì)共同維修,以此控制工程質(zhì)量。
與大多數(shù)歐洲的風(fēng)場(chǎng)不同,三峽穩(wěn)達(dá)還擁有自己的運(yùn)維船,穩(wěn)達(dá)公司CEO嚴(yán)思 (Jens Assheuer) 認(rèn)為,雖然建造要求高,對(duì)團(tuán)隊(duì)要求也高,需要花費(fèi)大量投資,但從安全性考慮是非常必要的。目前,梅爾海上風(fēng)電場(chǎng)還有直升機(jī)參與運(yùn)維,風(fēng)場(chǎng)升壓站上建有直升機(jī)停機(jī)坪,這大大縮短了維修周期。為了安全考慮,德國(guó)要求參與直升機(jī)運(yùn)維的人員必須經(jīng)過(guò)海底逃生等一系列培訓(xùn),獲取合格證后才有使用直升機(jī)進(jìn)行運(yùn)維的資質(zhì)。
近年來(lái),全球風(fēng)機(jī)制造商正逐步增加單機(jī)容量,同時(shí),安裝船的容量越來(lái)越大,海纜電壓也逐漸增高。
嚴(yán)思指出,2020到2023年,歐洲新建海上風(fēng)電項(xiàng)目的風(fēng)機(jī)將從西門子和MHI Vestas開(kāi)發(fā)的單機(jī)5—6兆瓦的渦輪機(jī)升級(jí)為8—9兆瓦的渦輪機(jī),預(yù)計(jì)2024和2025年北海還將安裝單機(jī)10—12兆瓦的風(fēng)機(jī)。這種巨型渦輪機(jī),其葉片掃過(guò)的區(qū)域較英國(guó)的“倫敦眼”摩天輪更大。
目前歐洲安裝船市場(chǎng)已供過(guò)于求,有許多新的大容量安裝船進(jìn)入市場(chǎng),這些新的安裝船更適用于新一代風(fēng)機(jī),而較小的船只將從安裝市場(chǎng)退役到運(yùn)維市場(chǎng)。對(duì)于海底傳輸電纜,大多數(shù)歐洲國(guó)家包括德國(guó)都使用33千伏的電纜,而荷蘭目前正在計(jì)劃用66千伏電纜來(lái)減少線損。因此所有大型渦輪機(jī)供應(yīng)商正在開(kāi)發(fā)可以使用66千伏的渦輪機(jī)。
上網(wǎng)電價(jià)怎么定
近年來(lái)隨著海上風(fēng)電在技術(shù)上日漸成熟,其經(jīng)濟(jì)性也有所改觀。2017年4月在德國(guó)實(shí)行的首輪競(jìng)標(biāo)中,有三個(gè)項(xiàng)目的競(jìng)標(biāo)結(jié)果為零補(bǔ)貼電價(jià),平均成交價(jià)為44歐元/ MWh,中標(biāo)的四座風(fēng)電場(chǎng)將分別在2024、2025年投運(yùn)并網(wǎng)。
“由于競(jìng)標(biāo)機(jī)制的存在,市場(chǎng)電價(jià)會(huì)越來(lái)越低,迫使風(fēng)機(jī)開(kāi)發(fā)商和整個(gè)海上風(fēng)電的產(chǎn)業(yè)鏈包括設(shè)備供應(yīng)商、安裝商等想方設(shè)法來(lái)降低相應(yīng)的成本。”嚴(yán)思向eo記者表示。
在德國(guó)補(bǔ)貼機(jī)制下,海上風(fēng)電采用的固定電價(jià)補(bǔ)貼由兩部分組成,一部分是上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼,為150歐元/MWh,德國(guó)政府希望能源開(kāi)發(fā)企業(yè)未來(lái)能在市場(chǎng)上出售電能,因此有4歐元/MWh的小額補(bǔ)貼是電力直接交易所得,補(bǔ)貼電價(jià)合計(jì)為154歐元/MWh。自該政策實(shí)行13年以來(lái),德國(guó)海上風(fēng)電的電價(jià)補(bǔ)貼沒(méi)有波動(dòng)。據(jù)嚴(yán)思介紹,享受補(bǔ)貼的時(shí)間長(zhǎng)短則決于風(fēng)場(chǎng)到海岸線的距離以及水深,離海岸線越遠(yuǎn),水深越深,補(bǔ)貼的時(shí)間也就越長(zhǎng),風(fēng)場(chǎng)通常可享有不少于8年的補(bǔ)貼。
2012年起德國(guó)修改了政策,風(fēng)電場(chǎng)可選擇將補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)提高至190歐元/MWh,但相應(yīng)補(bǔ)貼年限由12年降至8年,并規(guī)定8年后的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)為35歐元/MWh。“選擇補(bǔ)貼的時(shí)間越短,錢就越多,但如果為了更高的安全性考慮,你可以決定選擇長(zhǎng)期但低一點(diǎn)的補(bǔ)貼,”嚴(yán)思解釋道。
2017年德國(guó)政府將補(bǔ)貼機(jī)制調(diào)整為競(jìng)標(biāo)機(jī)制,而零補(bǔ)貼電價(jià)的出現(xiàn)正是競(jìng)標(biāo)機(jī)制的結(jié)果。官方給出的投標(biāo)價(jià)格上限為120歐元/MWh,競(jìng)標(biāo)方在政府補(bǔ)貼價(jià)格的基礎(chǔ)上考慮日后投資、可能降低的成本,對(duì)價(jià)格做出預(yù)期。
據(jù)嚴(yán)思介紹,當(dāng)時(shí)業(yè)內(nèi)普遍預(yù)估的價(jià)格在100—120歐元/MWh,但第一輪競(jìng)標(biāo)的結(jié)果卻令人始料未及。丹麥最大的海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)商DONG能源,中標(biāo)110MW開(kāi)發(fā)容量,電價(jià)是60歐元/兆瓦時(shí),并將在2023年實(shí)施這一電價(jià)。更沒(méi)有想到的是有三個(gè)中標(biāo)風(fēng)場(chǎng)的電價(jià)是零補(bǔ)貼,這意味著他們將完全依賴市場(chǎng)電價(jià)。
這一結(jié)果令業(yè)內(nèi)人士錯(cuò)愕:競(jìng)標(biāo)價(jià)格為何如此之低,這些風(fēng)場(chǎng)又能否盈利?
在嚴(yán)思看來(lái),競(jìng)標(biāo)機(jī)制會(huì)推動(dòng)所有參與方不斷尋求降低成本的解決方案,由于中標(biāo)項(xiàng)目在2024、2025年并網(wǎng),考慮到未來(lái)7年相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,設(shè)備價(jià)格和建設(shè)成本會(huì)大幅降低,在零補(bǔ)貼下投產(chǎn)也有可能實(shí)現(xiàn)盈利。同時(shí),由于2023年德國(guó)所有核電站將退役,火電逐步關(guān)停,加之2021到2025年間海上風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度也將減慢,海上風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)營(yíng)商預(yù)測(cè)未來(lái)電力批發(fā)價(jià)格會(huì)上漲,因此造成了低成交價(jià)格。
低價(jià)的另一原因則是日趨完善的海上風(fēng)電供應(yīng)鏈。北海四國(guó)(英國(guó)、德國(guó)、丹麥、荷蘭)供應(yīng)鏈?zhǔn)滞陚洌鞔竽茉雌髽I(yè)可以就近采購(gòu)建設(shè)風(fēng)場(chǎng)需要的裝備,這使得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇,歐洲安裝船市場(chǎng)已經(jīng)面臨發(fā)展過(guò)剩,進(jìn)而促進(jìn)了過(guò)去幾年海上風(fēng)電成本的下降。
盡管如此,建造成本的下降和市場(chǎng)電價(jià)的上升均有較大的不確定性,因此,新項(xiàng)目未來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)較大,北海海上風(fēng)電的競(jìng)標(biāo)已進(jìn)入惡性競(jìng)爭(zhēng)的怪圈。
今年4月德國(guó)將進(jìn)行第二輪海上風(fēng)電競(jìng)標(biāo),業(yè)內(nèi)人士也非常期待。從用戶的角度看,沒(méi)有政府補(bǔ)貼電價(jià)也意味著他們不用向發(fā)電商支付額外的補(bǔ)貼。
責(zé)任編輯:電朵云
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