摘要：2018年，由于电力行业煤炭使用量的增加，全球与能源相关的CO2排放量达到历史最高水平。尽管可再生能源取得了令人瞩目的成绩，但化石燃料仍占发电量的近三分之二，与20年前相同。有迹象表明，随着对经济脱碳和解决空气污染的承诺增加，出现了转变，但需要加快行动，以实现可持续能源目标。随着全球能源系统电气化的继续，现在比以往任何时候都更迫切需要清洁和负担得起的低碳技术来生产电力。这份《世界能源展望》特别报告深入探讨了目前总装机容量为23吉瓦(欧洲80%)，仅占全球发电量的0.3%，但有可能成为世界电力供应支柱的海上风电。本文根据作者多年工作经验，对我国海上风电发展现状与效益提升进行了全面的分析。
关键词：海上风电；发展现状；效益提升；分析
1、海上风电发展现状
自1991年全球第一座海上风电场Vindeby风电场项目在丹麦开始运行以来，欧洲海上风电发展已经走过了25余年，已经形成了从海上风电开发、装备制造、勘测设计、安装施工以及运行维护完整的产业链，据英国皇家财产局编制的《成本下降监测框架》（CRMF）显示，随着技术的进步，规模效应的显现，预计到2025年欧洲海上风电投资成本将在2015年的基础上下降35%－40%，海上风电逐步成为欧洲主要国家未来新能源开发的重点之一。2010年6月8日，亚洲第一个海上风电项目，上海东海大桥风电项目的34台3MW海上风电机组调试完毕，全部并网投入运行。以“欧洲以外第一个海上风电场”为标志，中国风电迈开了向海上开发风电的步伐。
2010～2018年，全球海上风电市场年均增长近30%，得益于快速的技术改进。在未来五年内，全球计划完成约150个新建海上风电项目，这表明海上风电在电力供应中的作用越来越大。英国、德国和丹麦推动了欧洲的海上风电技术发展。2018年，英国15%的电力来自海上风电。2018年，中国新增的海上风电装机超过世界其他国家。
2、我国海上风电成本分析
2.1海上风电成本构成
根据在全国各个沿海省份实际开展的项目，分析各个区域海上风电项目造价，总体上来说海上风电项目单位千瓦造价均比较高。（根据海上风电项目周期，本文成本分析主要考虑项目开发建设阶段投资费用）海上风电场成本主要由以下几个部分构成：设备购置费、建安费用、其它费用、利息。各部分占总成本的比例不同，对总成本的影响也不尽相同。
（1）设备购置费
现阶段设备购置费（不含集电线路海缆）约占工程成本的50%，对成本的影响较大。其中，风电机组及塔筒约占设备费用的85%，单位千瓦成本约7500～8500元/千瓦，对整体设备费用的影响较大；送出海缆约占设备费用的5%，单位千瓦成本约500元/千瓦；相关电气设备约占设备费用的10%，单位千瓦成本约1000元/千瓦。
（2）建安费用
建安费用约占总成本的35%，单位千瓦成本约6000～7000元/kW。当前海上风电已竣工的风电场项目相对数量少、规模小，相应船机设备不成熟，施工队伍较为单一，施工经验不足，造成建设成本较高，加上海上施工条件复杂、施工难度大，施工所需的关键装备（如海上风电机组基础打桩、风电机组吊装等）专业可用的大型船机设备较少，船班费用高昂，相对陆上风电，海上风电的建安费用占总成本的比重大。
（3）其它费用
其它费用包括项目用海用地费、项目建管费、生产准备费等，占总成本约10%，单位千瓦成本约1600～1900元/千瓦。由于海洋资源的紧缺、人工工资提高、前期工作周期加长等原因，其它费用总体将略有上涨，特别是用海养殖补偿、海域生态修复等费用上涨较为明显；但随着海上风电开发数量的增加，项目开发建设经验的积累，业主对自身项目管理水平也将提升，将抵消部分这些上涨因数。即使其它费用下降10%，总成本下降不到1%，影响相对有限。
（4）利息
利息与风电场建设周期及利率相关，占总成本约5%。随着海上风电施工技术的不断进步，特别是关键项目工期的缩短，利息将有一定程度的下降。至于利率，属政策性费用，主要在国家调节宏观经济时才变动。总体而言，利息对风电场成本的影响有较大不确定性。
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2.2海上风电全生命周期成本分析
（1）项目前期
海上风电场的前期工作时间相对较长，需要协调的部门较多，主要包括海洋、海事等，需要取得的支持性文件多，海域、通航、海洋环评等。相比于陆上，项目前期工作费用较高。
（2）项目建设期
相比于陆上风电场，海上风电项目建设中，设备费用和施工安装费用均有显著增加。设备费用中，海上风电机组千瓦价格约是陆上风电机组的2倍、海缆以及海上升压站等电气设备价格均比陆上风电场高出较多；施工安装费用中，由于海上施工条件差，施工难度高，风机基础、风机安装等费用远远超出陆上风电场费用。
（3）项目运行期
海上风电场需要维护的设备主要包括风电机组设备、升压站设备及平台、海缆等。但海上风电场一般离岸距离较远，加上台风、风暴潮等天气引起的大浪等不利海况条件，可到达性较差，风电机组运行维护较困难，维护成本很高。
目前根据项目设备在寿命期可靠性逐渐下降的特点，修理费率分阶段考虑，一般建设期及质保期取固定资产价值的0.5%，并以（5～10）年为一个时间段，逐级提高修理费率至3.0%。根据欧洲海上风电场运行、维护经验，风电场运行维护工作量约为同等规模陆上风电场的2～4倍，运行维护工作量较大，难度较高。
3、我国海上风电效益提升策略
3.1建立相应海上风电利用的相关优惠政策
如果政府能在鼓励新兴能源利用方面颁布更多的规划以及激励机制,如上网电价审批权从省级收回国家后,导致上网电价大幅度降低,影响项目的顺利实施。如果按照华能风电以及国华风电0.76元千瓦的上网电价,风电企业的投入产出结果是相对合理。如果按照0.61元千瓦的上网电价,那么这定会造成企业的亏损,件随着我国风电产业的快速前进,海上风电机器设备货源紧张,然而国内企业产能较小、规模一般,而且不能完全保证质量。这就造成了风电机器设备供应日趋紧张,使工程推进速度延规,因比,在海上风能的开发和利用上,想取得跨越式的发展,必须在海上风能利用方面继续完善制定相关产业政策,特别是税收、财政等方面政策。
3.2加快资本和新能源人才的引入
新能源相关产业以大都以技术密集和资本密集为主需要加强人才与资本的联合。在新能源产业方面,我国相关人才匮乏,特别是缺少高端技术类人才。要妥善解决技术人才的问题,单依露自已区域内的人才力量是不行的，应该在招商的时候把相应的人才招进来。吸收一些国内人才，也要吸收一些国际化人才，例如新能源技术类人才、规划、管理等方面的人才。人才的培养需要两方面进行：第一，加强国际化的招聘：第二，加强自己企业内的培训。技术类的工人也需要进行相关培训，把队伍逐渐壮大起来，为新能源产业的快速发展积蓄力量。在海上风电融资方面，引入外资也是加快风电建设的重要渠道。
4、结束语
在未来十年内，海上风电将与其他可再生能源(包括太阳能光伏)竞争。海上风电的成本正在下降，而且将进一步下降。预计到2040年，海上风电发电的平准化度电成本(LCOE)将下降近60%。再加上其对系统相对较高的价值，这将使海上风电成为最具竞争力的电力来源之一。我国海上风电或将在2030年左右与新建煤电竞争，并可与太阳能光伏和陆上风电相媲美。
参考文献：
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[4]发达国家海上风电经验借鉴[J].中国环境科学.2014(09)
[5]“下海”需要悠着点[J].石定寰.风能.2013(01)
[6]中国风电发展趋势[J].能源与节能.2015(01)
论文作者:康旭林
论文发表刊物:《电力设备》2019年第22期
论文发表时间:2020/4/13
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