中国电建华东设计院姜贞强:十四五期间平价海上风电项目开发形势与建议

能见APP 2021年11月16日 5455

2021年11月16日,中欧海上风电产业合作与技术创新论坛在盐城召开。
 
本次论坛由水电水利规划设计总院、中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司、中国欧盟商会和盐城市政府联合主办,论坛以“中欧海上风电合作·助力碳达峰碳中和”为主题,旨在构建中欧海上风电领域交流合作平台,及时分享技术创新和优秀实践,推动海上风电产业高质量发展,共同绘画绿色发展美好未来。
 
近年来,盐城积极践行“四个革命,一个合作”能源安全新战略和贯彻落实“2030碳达峰,2060碳中和”的双碳目标,致力于打造引领全球新能源产业发展的风向标和要素资源对接的新高地,一座国际绿色能源之城正在快速崛起。
 
中国电建集团华东勘测设计研究院新能源院院长姜贞强出席海上风电技术与创新分论坛并做精彩主旨演讲,以下为发言实录:

姜贞强:各位领导,各位专家,大家下午好!我分享的主题是“十四五期间平价海上风电项目开发形势与建议”。

主要有两个方面,一是从当前最新的项目,从主机,还有整个产业链上相关的价格,我们选取了沿海的各个区域的项目做了典型的经济性测算,给出总体的评价和印象。二是从十四五阶段,目前切实可行的技术创新。

从以前的评估来看,海上风能的开发量是陆上的三倍,这两年国家在推动荒漠的地方开发陆上风电,海上的一些长池受到相关因素的制约,现在不好评估陆上和海上究竟谁的储量更大,从十四五各个省的规划来看,全国可开发的海上风电的量也是非常大的,可能要在两个亿以上。

2020年我国的海上风电新增装机容量占到全球一半以上,连续三年领跑全球。华东院也在我国沿海的不同省份有一些相应的勘测设计、咨询等等项目。我们选取从北至辽宁到最南边的广东、海南的一些区域,开展一些经济性的测算成果。

主机厂家或者第三方机构也做了一些相关的测算,我们从总包的角度而言,今年的报价行业里大家比较清楚,结合一些新的机型,相对于前段时间,这次测算的风机等下负荷小时数在各个区域比以前更高,最主要是得益于今年以来各大主机厂家在大机组的研发上面速度非常快。

关于造价水准上我们没有太冒进,这也是结合最近的招标情况,现在主机的单机容量也非常大,实际上10兆瓦及以上的,全国能够带吊装船的不会超过10条,这也会带来一些其他成本上的增加。因此,测算的造价水准基本在13000到15000多,最新在广东招标的价格,单位千瓦的投资在14000到15000,最高的达到15200。

这里列的表格不是一个项目的线性测算的结果,是根据几个区域几个典型项目测算的平均情况。给大家一个宏观上的概念和评估成果的汇报。按照资本金收益率6%测算,福建和广东,广东主要选择了粤东地区的项目,主要是电价比较高,资源条件比较好,对福建和广东区域按照目前的造价水准基本上是可以实现平价的。在江苏、上海这些地方应该说接近于平价,以江苏为例,苏北和苏南各个不同典型风电场测算的结果还是有差异的,靠近上海启东这些区域,这些项目相对可以平价,苏北就有一定的难度。以江苏为例,大概会有一分钱左右的差距。

十四五期间,我们认为的一些切实可行的关键技术的创新建议。主要是三方面,最大块的是风电主机,特别是进入今年以来,主机的技术创新非常快,我们觉得在主机研发的速度上快是好的,但也倾向于对主机的各个部件的认证工作能尽量的做得更加扎实,特别是现在八兆瓦、十兆瓦及以上的机组,投标是都投了,可能形式认证非常少,甚至还有没有设计认证的,希望这方面工作做得更扎实一些。在单机容量提升的时候,可能也要结合相应的空气动力的原理,对载荷方面,以及在整机对下部一体化优化方面进行深入的研究,对主机的载荷方面也能够往下走。

关于勘测的施工运维,在风电场开工以后,涉及到整个链条上的优化。作为设计单位的代表,我认为勘测设计还有以下几方面可以进行突破。结合检测数据,能够开展的一些实证的或者反馈分析的工作,这非常重要;外部政策的调整,制氢、储能方面都可以开展一些示范的工作;整个海上风电场的降本可能是压缩产业链各个环节的利润,作为从风电场的设计单位而言,我们倾向于认为每个环节都应该要有适当的利润,整个产业协同一定是在一个科学合理的环境下进行将本的。

关于工程地址勘察,工程解析方面,我们建议在勘察的装备方面,通过相对资深的平台,以及一些其他的测试手段,尽量对土地减少扰动的情况下获取最直接的土样参数,而且对整个风电场,比如100台,每一台风机都应该有独立的参数,这在十三五阶段通过CPT,还有原位的测试技术已经取得了比较大的进步。在原状土的取样方面,对土的扰动方面还可以进行优化,在勘察上的投入,也可以比较大的降低整个风机基础的重量。   

三峡和广和集团牵头在如东建设了国内第一座海上风电柔性直流输电工程,华东院有幸作为主体设计单位。通过我们的经验,前面的西门子专家提的观点也是我们通过很多的敏感性分析之后比较认同的观点。在如东的项目里面,总体规模是110万千瓦,离岸距离在100公里。在这种水准下,柔性直流是处在整个成本和普通的交流送出,在零界上略有优势的情况。对于未来,对总体的送出容量,在100万以上同时送出长度超过10公里的情况下,柔性直流是比较理想的方式。对于离岸距离相对近,送出容量没有超过100万,我们认为还是通过交流送出。可以对交流的输电便压等级进行提高。

在风机基础选型和精细化设计方面,我们也在少量的项目上,以及在越南的项目上和主机场家开展了一体化的迭代,上部下部是完全打通的,对于基础的造价有一定程度的降低。

在智能化、智慧化的管理基础上面,华东院以3维模型作为基础,这背后做了很多细致的工作,对一个风电场而言,我们编制了大概15000多个部件,每个部件都以KK4的编码纳入到风电场里面去,以相应的数字孪生技术跟实物的风电场进行对比和相互验证,做的这部分的工作,也在十多个风电场里面得到应用,后续可能还在故障预警、诊断方面,行业里面还是可以进一步的研究。前面的专家也提到了很多,但是数字化、智慧化的手段一定是以提升它的智能化管控,降低整个风电场的成本,以及提高运维智能化的程度作为目标。

华东院也愿意与各位领导,各位专家,各位企业的朋友加强国际合作,降低建设成本,促进海上风电行业健康有序发展。谢谢大家。

(本文根据速记整理,未经本人审核)