海上風(fēng)電在沒有補(bǔ)貼的情況下贏利

在歐洲，新技術(shù)的出現(xiàn)提高了先前昂貴的海上風(fēng)電的吸引力。 最近，歐洲的海上風(fēng)電領(lǐng)域取得了重大進(jìn)展：3個項目將在沒有政府補(bǔ)助的情況下建成。西門子風(fēng)力發(fā)電部門負(fù)責(zé)能源成本預(yù)測的本特•克里斯坦森(Bent Christensen)認(rèn)為，行業(yè)級的成本削減已經(jīng)超出預(yù)期?？死锼固股f：“我們比計劃提前了3~4年。”

今年夏天，歐洲水域的項目正在形成，同時將展示交付這些項目所需的持續(xù)創(chuàng)新，即能使海上風(fēng)電對金融機(jī)構(gòu)和電網(wǎng)運(yùn)營商更具吸引力的創(chuàng)新。

長期以來，批評者們將海上風(fēng)電看成一個利基領(lǐng)域。即使不考慮異常大的風(fēng)浪，搭建海上設(shè)施并將其安裝在惡劣的海洋環(huán)境中也是非常昂貴的。

在2013年，新項目的發(fā)電成本為160歐元/兆瓦時，行業(yè)集體規(guī)定了克里斯坦森所說的“現(xiàn)實(shí)性發(fā)展目標(biāo)”：到2020年，將發(fā)電成本降低到100歐元/兆瓦時?？死锼固股彩俏鏖T子的風(fēng)力渦輪機(jī)業(yè)務(wù)公司——西門子Gamesa可再生能源公司的高級副總裁，他通過自己的發(fā)展版圖告訴大家，海上風(fēng)電的成本已經(jīng)下降。

克里斯坦森的估計得到了金融咨詢公司拉扎德(Lazard)的回應(yīng)，拉扎德公司預(yù)計新開工項目的無補(bǔ)貼成本為105歐元/兆瓦時，比2014年下降27%。拉扎德公司在2016年12月的分析中發(fā)現(xiàn)，海上風(fēng)電成本與燃煤發(fā)電、太陽能發(fā)電和核電成本相當(dāng)甚至更低。

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近期投標(biāo)的近岸項目同時與陸上風(fēng)電和太陽能發(fā)電展開了成本競爭。丹麥和荷蘭的幾個項目承諾海上風(fēng)電成本將會低于75歐元/兆瓦時。今年4月，哥本哈根的Dong Energy公司和德國巴登符騰堡州能源設(shè)備公司投標(biāo)了無補(bǔ)貼的德國風(fēng)電項目。Dong公司的監(jiān)管事務(wù)高級主管烏爾里克•斯特里德比克(Ulrik Stridbaek)估計，其項目的發(fā)電成本為62歐元/兆瓦時。

斯特里德比克表示，競爭、創(chuàng)新和規(guī)模都有助于整個行業(yè)的供應(yīng)鏈——從渦輪機(jī)制造、安裝到電力傳輸——實(shí)現(xiàn)快速成本下降。但是斯特里德比克也說：“決定性的因素是規(guī)模。”

Dong公司的1.2千兆瓦近海風(fēng)力發(fā)電項目將于2018年在英國約克郡沿岸的120公里處開始安裝，產(chǎn)能幾乎是目前已投產(chǎn)海上發(fā)電項目紀(jì)錄的近2倍。海上發(fā)電廠的渦輪機(jī)組也正在不斷增加。2013年，海上渦輪機(jī)組裝機(jī)容量最高為3.9兆瓦，而今天的最大裝機(jī)容量為8兆瓦。2016年12月，Dong公司在另一個英國風(fēng)電場安裝了第一批大規(guī)模渦輪機(jī)組。

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與此同時，德國零補(bǔ)貼項目要依賴于尚不存在的13~15兆瓦渦輪機(jī)組。斯特里德比克表示，Dong公司賭的是，西門子Gamesa和MHI維斯塔斯海上風(fēng)電等供應(yīng)商將在2024年或2025年為完成北海項目準(zhǔn)備好這種超大規(guī)模設(shè)施。

輸電系統(tǒng)也需要新技術(shù)將風(fēng)電輸送到陸地?，F(xiàn)在幾種創(chuàng)新方法正在波羅的海進(jìn)行測試，德國和丹麥風(fēng)電場之間的30公里跨海線路將在北歐和歐洲電網(wǎng)之間建立起額外的互連。電纜從海底穿過波羅的海淺沙灘，這條路線被稱為KriegersFlak，這個月正在清理二戰(zhàn)期間遺留下來的未爆炸彈藥，預(yù)計將在明年完成這個連接。

當(dāng)波羅的海風(fēng)力發(fā)電場閑置時(約有50%的時間閑置)，歐洲的軟件整合電力市場將使用該電纜在北歐和斯堪的納維亞之間輸送電力。丹麥電網(wǎng)運(yùn)營商Energinet.dk的總裁彼得•約根森(Peter Jørgensen)預(yù)計，這一連接將加強(qiáng)該地區(qū)現(xiàn)有的電力互送模式，可以實(shí)現(xiàn)歐洲風(fēng)電和北歐水電的相互平衡。

約根森說，為了確保這個項目可行，需要在兩個不同步電網(wǎng)之間安裝一種可進(jìn)行400兆瓦功率點(diǎn)交換的低成本高壓直流(HVDC)變換器。早期的設(shè)計是在Kriegers Flak的海上設(shè)置一個變換器。而現(xiàn)在，該項目將兩臺背靠背變換器設(shè)置在德國陸地上，從而避免了海上平臺約50%的溢價。

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去年，荷蘭國有電網(wǎng)運(yùn)營商TenneT倡議在北海海上輸電樞紐上采用這種超大規(guī)模的雙用途電纜設(shè)計。Energinet最近加入該倡議，呼吁修建一個或多個人造島嶼，島上的發(fā)電系統(tǒng)將收集高達(dá)100千兆瓦的海上風(fēng)電，并將其輸送到北海各國。

這些“電力鏈島嶼”像KriegersFlak鏈路一樣，通過在陸地上設(shè)置HVDC變換器降低輸電成本，并通過在各電網(wǎng)之間進(jìn)行電能交易實(shí)現(xiàn)其最大價值。它們還將配備技術(shù)人員、備件、維護(hù)船和海上航空港，從而降低風(fēng)電場維護(hù)成本。

約根森表示，“北海”提案正在進(jìn)行可行性研究，可能最終無法實(shí)施。但行業(yè)參與者們表示，降低成本就是需要這樣的創(chuàng)造性想法，尤其是要滿足歐洲雄心勃勃的減排目標(biāo)，需要部署大量可再生能源，那就更需要這種想法了。