摘要:随着全球能源需求的持续提升和人们环保意识的不断增强,世界各国将发展清洁可再生能源作为解决能源供需矛盾的重要手段。风力发电因其潜力巨大、清洁无公害且技术相对成熟,成为了发展速度最快的可再生能源。海上风电更是因其风资源稳定、风速高、发电量大、不占用土地资源等优势备受关注与青睐,在世界各地掀起一轮投资热潮。
关键词:海上风电;发展;措施
1海上风电产业的发前景和现状
全球沿海地区都将集约用海视作发展海洋经济、推动可持续发展的重大举措。2016年底,我国国家海洋局在《关于进一步规范海上风电用海管理的意见》中要求海上风电的规划、开发和建设,应坚持集约节约的原则,提高海域资源利用效率。海上机组大型化是实现海上风电场集约化建设的主要途径。同等条件下,单机容量越大的风电机组所需基础数量越少,海缆长度更短,可有效减少项目用海面积,降低征海难度与项目长期用海成本,促进海洋产业的协同发展。
对海上风电来说,成本居高不下始终是掣肘其发展的主要问题。海上作业窗口期短,风电机组的运输、安装和维护都受到很大的制约。面对这一现状,机组大型化趋势不可避免。机组大型化可降低项目整体投资,因为这意味着同样的装机容量需要更少数目的机组,点位少,建设期可令项目基础、吊装、海缆的总投资成本更低,后期运维也能高效,有针对性地展开工作,极大地降低了成本。
此外,风电机组大型化被业内人士视为提高海上机组发电量的最有效途径之一。叶片越长,扫风面积越大,能捕获的风能资源就越多,发电量就越高。海上风能资源丰富,技术创新带来发电量的提升将是非常可观的。
2中国的海上风电发展数据
中国海上风电装机容量增速加快。近年来,中国海上风电装机容量呈递增趋势,据统计,中国海上风电累计装机容量为2790MW,同比增长71%。根据《风电发展“十三五”规划》,到2020年底,中国海上风电并网装机容量将达到5000MW以上,开工容量超过10000MW。
3海上风电发展滞后原因
可开发海域面积受到海洋功能区划限制。某省海域海洋生物资源丰富,历来是渔业大省,为严格保护各类珍稀、濒危生物资源和生态环境,某省出台了海洋生态红线划定方案,将1.4万平方公里纳入生态红线保护范围,占某省管理海域面积的31.72%。其次,某省还是重要的海上航运枢纽,主要有宁波-舟山港、温州港、台州港和嘉兴港四个港口,密集的国际航道、传统航道亦会占用较多海域面积。此外,某省部分海域还是军事训练用海,禁止进行项目开发。
某省电力供应能力仍有富余。2015年、2016年、2017年发电装机容量分别为8158万千瓦、8331万千瓦、8898万千瓦,而相应的电力最高负荷分别为6290万千瓦、7010万千瓦、7650万千瓦,已有发电能力可满足全省电力需求。在浙江重点推广光伏、核电等新能源发电技术背景下,为统筹燃煤电厂发电效益,对海上风电的发展并不那么迫切。
地方政府对海上风电资源投入和产出比仍有顾虑。海上风电场各台风机需间隔600-1200米,海底电缆两侧500米均属于保护范围,其用海具有排他性。海上风电场进行用海面积确权时,仅按照单个风机机组桩基础占用的海域面积计算,导致确权用海面积仅占实际用海面积的10%-15%,缴纳的海域使用金也相对较少。此外,国外海上风电场平均装机容量密度为1万千瓦/平方公里,我国仅能达到平均0.6万千瓦/平方公里的水平,节约集约利用海域的能力仍有欠缺。
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4加快推进海上风电产业发展
2018年印发的《某省建设国家清洁能源示范省行动计划(2018-2020年)》和《某省打赢蓝天保卫战三年行动计划》均提出,要大力发展可再生能源,控制煤炭消费总量,减少温室气体、污染性气体排放。加快发展海上风电正是实现这些目标的重要途径。发展海上风电还可以助力某省建设海洋经济示范区,发展海工装备制造业,打造海洋新兴产业经济增长点。
尽管现阶段某省海上风电产业发展处于起步阶段,但却拥有诸多后发优势。其一,某省拥有较为完整的制造业产业链条、完善的物流交通体系和良好的科研创新氛围,可有效承接海上风电产业链的落地。其二,某省仍有较多可开发的场址,可借鉴周边省市海上风电项目建设和管理经验,采用新研制的机型、技术和优化的风机布置设计方案,打造运行稳定、“亩均”效益较好的海上风电集群。为加快推进海上风电产业发展,可从以下几个方面做文章:
完善海上风电场规划,制定合理的开发时序。海上风电场资源是发展海上风电产业的基础,政府要在摸清所辖海域风资源条件、海底条件、水文条件、海洋灾害等基础上,综合考虑海洋功能区划、海洋生态红线、军事训练区域和电缆铺设条件等,选择适宜开发的海域场址。按照集中区块布置原则,调整海上风电布局方案,实现与其他海洋开发活动的和谐共存、共同发展。根据技术发展趋势,布局规划离岸深海海上风电场,减少与其他行业用海需求的冲突,有效开发深海空间资源,兼顾维护国家海洋权益。制定合理的海上风电场开发时序,实现海上风电发展水平与某省电力需求、可再生能源利用水平相适应。
建立高效的海上风电协调管理机制。海上风电开发涉及发改(能源)、海洋、交通、海事、环保、军事等多个部门,需建立以发改(能源)和海洋部门为主体,其他相关部门联动的协调管理机制。在海上风电规划修编环节,各部门应统筹考虑各种因素、各方需求,达成风电场规划选址和开发时序的共识;在海上风电项目审批方面,推行一站式服务,缩短项目审批流程和时间;在海上风电项目施工环节,海洋、环保、海事等部门应根据海洋鱼类产卵、鸟类迁徙等周期加强施工监管,严格控制工程施工区域,确保对生态环境影响降到最低。
探索支持海上风电发展的政策体系。2018年,国家能源局印发了《关于2018年度风电建设管理有关要求的通知》,明确从2019年起,各省(自治区、直辖市)新增核准的海上风电项目应全部通过竞争方式配置和确定上网电价,这将对海上风电项目的投资积极性造成一定的影响。为鼓励海上风电向深海区域发展,可制定相应财政补助政策,按照项目离岸距离及水深深度制定梯级化的补贴方案。此外,应进一步完善电力市场化交易机制,确定合理的清洁能源市场化交易配额,确保海上风电所产电力足额消纳。
加强海上风电产业链招商引资。积极开展招商引资,通过主动出击,直接盯引龙头企业,或召开海上风电产业招商推介会等形式,吸引海上风机勘察设计、装备制造、销售、运输、安装、运维等相关企业落户某省。海上风电资源丰富的地市可在交通运输便捷、配套设施较完善的区域规划建设海上风电产业园,制定优惠的入园政策,实现海上风电产业的集约化发展,还可适当引导海上风机产业链的企业参与海上风电项目投资,确保企业一定的市场空间,提升企业落户的积极性。
结语
我国可以搭乘全球发展海上风电的快车,加强国际交流,协同发展,合作共赢。欧洲海上风电竞价模式、技术趋势,以及风电场运维等先进的管理和开发建设经验对我国发展海上风电有重要的借鉴意义。国内企业应当加快国际技术交流和合作,同时积极参与国际市场开发建设,积累先进的技术管理经验,促进国内海上风电产业健康发展。
参考文献:
[1]王秀丽,张小亮,宁联辉,等.分频输电在海上风电并网应用中的前景和挑战[J].电力工程技术,2017,36(1):15-19.
[2]沙志成,张丹,赵龙.大规模海上风电并网方式的研究[J].电力与能源,2017,38(2):158-161.
论文作者:程学文
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/8/27
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