全国能源信息平台|后补贴时代的思考:海底电缆降本路有多长

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然而 , 全球海上风电成本与电价仍然不断降低 , 2019年法国、英国新近公布的海上风电项目最低中标价折合人民币分别达到了0.39元/千瓦时(2026年并网)和0.35元/千瓦时(2023/25年并网) 。 对比我国0.75元/千瓦时(2020年)的上网电价而言 , 该数字仍然有很大的下降空间 。 显然 , 在国家可再生能源补贴逐步退出的背景下 , “降本增效”将成为我国“十四五”期间海上风电的首要任务 , 也成为产业链上的企业为之奋斗的目标之一 。
海底电缆如何降本?
当我们在探讨了海上风电的降本时 , 多聚焦于大功率机组的应用 。 那么 , 作为和风机、基础及塔筒并列的三大主要硬件设备之一的海底电缆 , 该设备占海上风电总成本构成的10%左右 。 这一部分的降本空间在哪里 , 又有多大?
海缆的高技术含量 , 决定了其较高的成本造价 。 一组来自水规总院的数字显示:35kV的海底电缆的价格在60-150万元/千米之间 , 220kV海底电缆的价格为400-500万元/千米 。
而与陆上风电不同的是 , 海上风电项目需要先通过35kV海底电缆将分散在场址内的风机所发电量汇集至海上升压站 , 再由海上升压站用220kV海底电缆送至陆上集控中心 。 从这个过程来看 , 海上风电的送出成本要远高于陆上风电 , 且项目离岸越远 , 海底电缆投资成本占比越大 。
可以说 , 海底电缆成本的下降取决于多方面因素——材质、技术、组网方式、离岸距离等等 , 但非常重要的一点在于施工量的上升所对应的单位成本下降 。
行业普遍预测 , “十四五”期间随着我国海上风电的政策倒逼以及体量逐渐增大 , 我国海上风电单位千瓦造价将由当前的1.6万元降低至1.3万元左右 , 大概有20%左右的降本空间 。
无独有偶 , 中电建集团华东勘测设计研究院副总工程师赵生校指出 , 目前我国100万千瓦的海上风电场群的送出系统度电成本在0.15元/千瓦时以上 。 如果装机规模达到200~300万千瓦以上 , 送出系统度电成本将下降至0.1元/千瓦时以下 。
【全国能源信息平台|后补贴时代的思考:海底电缆降本路有多长】他还指出 , 在海缆方面以铝芯替代铜芯 , 绝缘材料国产化的情况下 , 海缆的成本造价也将有12%-18%的下降空间 。 这意味着 , 在我国海上风电开启规模化建设的进程中 , 海上风电各个环节的成本才能在“量”的支撑下逐步下降到行业可以承受的程度 。
另一方面 , 技术创新也是行业公认的降本路径之一 。
据华东院测算 , “十四五”期间海上风电的电价水平要落实到0.5~0.55元/千瓦时之间 , 在集电线路和海缆价格领域 , 要通过优化场内及220kV集电线路布置、采用66kV集电线路、绝缘材料国产化及铝芯降低线路投资等方式来实现 。 而以上措施能降低项目整体单位千瓦造价400~500元 。
在以上我们提到的技术创新领域 , 企业必须提前布局 , 并在全产业链上形成协同的局面 , 才能真正将海缆的成本造价降下来 。
据北极星风力发电网了解 , 当前国内海缆领域已经显示出突破创新的势头:2019年 , 世界上最高电压等级、最长输电线路(距离约100公里)的柔性直流输电工程——三峡如东海上风电±400kV直流海缆研发成功 。 该技术突破了低交联体系软接头、1235kV世界最高电缆操作过电压等技术瓶颈 , 填补国内空白 , 达到国际领先水平 。
而且 , 未来随着海上风电向深远海发展 , 漂浮式动态缆、330kV海缆、高压直流海缆等技术领域都将是创新的方向 。
后补贴时代的思考
2022年海上风电国家补贴将全面退出 , 后补贴时代对企业的研发创新能力提出了更高的要求 , 未来的风电企业必须在不断创新的同时 , 进一步加强质量保证体系和成本管控水平的建立 , 才能在退补平价的压力下涅槃重生 。
截至2019年底 , 江苏、福建、上海、浙江、广东、辽宁、天津、河北共8省市均有海上风电项目并网 , 其中 , 江苏省海上风电机组累计并网容量达423万千瓦 , 占全国海上风电总装机的71.3%;福建并网容量为45.5万千瓦;上海40.5万千瓦;浙江25.2万千瓦;广东23.6万千瓦;辽宁23.6万千瓦;天津9万千瓦;河北2.4万千瓦 。
随着产业政策与标准体系的不断完善 , 以及海上风电向深远海发展 , 浮式风电等新兴风机基础施工的技术研究与创新提上日程 。
在欧洲 , 适应于深远海项目的公共升压站和直流并网技术逐步完善 , 2018年欧洲在建海上风电的平均离岸距离已经延伸至33公里 , 最远103公里 , 最深的漂浮式实验风电场Kincardine水深已达77米 。
在日前于江苏南通举办的海上风电产业链大会上 , 水电水利规划设计总院副院长易跃春指出 , 十四五期间 , 我国海上风电开发将以“近海为主、远海示范”;到“十五五”期间 , 将遵循“深远海为主、综合利用”的路径发展 。


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