后補(bǔ)貼時(shí)代的思考：海底電纜降本路有多長(zhǎng)
從我國(guó)首個(gè)海上風(fēng)電項(xiàng)目——東海大橋項(xiàng)目發(fā)展至今，十多年不間斷地經(jīng)驗(yàn)積累，以及業(yè)內(nèi)在勘測(cè)設(shè)計(jì)、設(shè)備研發(fā)制造和工程建設(shè)運(yùn)營(yíng)的的提升，我國(guó)海上風(fēng)電單位千瓦造價(jià)降低至在15700元/千瓦左右。
然而，全球海上風(fēng)電成本與電價(jià)仍然不斷降低，2019年法國(guó)、英國(guó)新近公布的海上風(fēng)電項(xiàng)目較低中標(biāo)價(jià)折合人民幣分別達(dá)到了0.39元/千瓦時(shí)（2026年并網(wǎng)）和0.35元/千瓦時(shí)（2023/25年并網(wǎng)）。對(duì)比我國(guó)0.75元/千瓦時(shí)（2020年）的上網(wǎng)電價(jià)而言，該數(shù)字仍然有很大的下降空間。顯然，在國(guó)家可再生能源補(bǔ)貼逐步退出的背景下，“降本增效”將成為我國(guó)“十四五”期間海上風(fēng)電的首要任務(wù)，也成為產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè)為之奮斗的目標(biāo)之一。
海底電纜如何降本？
當(dāng)我們?cè)谔接懥撕Ｉ巷L(fēng)電的降本時(shí)，多聚焦于大功率機(jī)組的應(yīng)用。那么，作為和風(fēng)機(jī)、基礎(chǔ)及塔筒并列的三大主要硬件設(shè)備之一的海底電纜，該設(shè)備占海上風(fēng)電總成本構(gòu)成的10%左右。這一部分的降本空間在哪里，又有多大？
海纜的高技術(shù)含量，決定了其較高的成本造價(jià)。一組來(lái)自水規(guī)總院的數(shù)字顯示：35kV的海底電纜的價(jià)格在60-150萬(wàn)元/千米之間，220kV海底電纜的價(jià)格為400-500萬(wàn)元/千米。
而與陸上風(fēng)電不同的是，海上風(fēng)電項(xiàng)目需要先通過(guò)35kV海底電纜將分散在場(chǎng)址內(nèi)的風(fēng)機(jī)所發(fā)電量匯集至海上升壓站，再由海上升壓站用220kV海底電纜送至陸上集控中心。從這個(gè)過(guò)程來(lái)看，海上風(fēng)電的送出成本要遠(yuǎn)高于陸上風(fēng)電，且項(xiàng)目離岸越遠(yuǎn)，海底電纜投資成本占比越大。
可以說(shuō)，海底電纜成本的下降取決于多方面因素——材質(zhì)、技術(shù)、組網(wǎng)方式、離岸距離等等，但非常重要的一點(diǎn)在于施工量的上升所對(duì)應(yīng)的單位成本下降。
行業(yè)普遍預(yù)測(cè)，“十四五”期間隨著我國(guó)海上風(fēng)電的政策倒逼以及體量逐漸增大，我國(guó)海上風(fēng)電單位千瓦造價(jià)將由當(dāng)前的1.6萬(wàn)元降低至1.3萬(wàn)元左右，大概有20%左右的降本空間。
無(wú)獨(dú)有偶，中電建集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院副總工程師趙生校指出，目前我國(guó)100萬(wàn)千瓦的海上風(fēng)電場(chǎng)群的送出系統(tǒng)度電成本在0.15元/千瓦時(shí)以上。如果裝機(jī)規(guī)模達(dá)到200~300萬(wàn)千瓦以上，送出系統(tǒng)度電成本將下降至0.1元/千瓦時(shí)以下。
他還指出，在海纜方面以鋁芯替代銅芯，絕緣材料國(guó)產(chǎn)化的情況下，海纜的成本造價(jià)也將有12%-18%的下降空間。這意味著，在我國(guó)海上風(fēng)電開(kāi)啟規(guī)模化建設(shè)的進(jìn)程中，海上風(fēng)電各個(gè)環(huán)節(jié)的成本才能在“量”的支撐下逐步下降到行業(yè)可以承受的程度。
另一方面，技術(shù)創(chuàng)新也是行業(yè)公認(rèn)的降本路徑之一。
據(jù)華東院測(cè)算，“十四五”期間海上風(fēng)電的電價(jià)水平要落實(shí)到0.5~0.55元/千瓦時(shí)之間，在集電線路和海纜價(jià)格領(lǐng)域，要通過(guò)優(yōu)化場(chǎng)內(nèi)及220kV集電線路布置、采用66kV集電線路、絕緣材料國(guó)產(chǎn)化及鋁芯降低線路投資等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。而以上措施能降低項(xiàng)目整體單位千瓦造價(jià)400~500元。
在以上我們提到的技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域，企業(yè)必須提前布局，并在全產(chǎn)業(yè)鏈上形成協(xié)同的局面，才能真正將海纜的成本造價(jià)降下來(lái)。
據(jù)北極星風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)了解，當(dāng)前國(guó)內(nèi)海纜領(lǐng)域已經(jīng)顯示出突破創(chuàng)新的勢(shì)頭：2019年，世界上較高電壓等級(jí)、長(zhǎng)輸電線路（距離約100公里）的柔性直流輸電工程——三峽如東海上風(fēng)電±400kV直流海纜研發(fā)成功。該技術(shù)突破了低交聯(lián)體系軟接頭、1235kV世界較高電纜操作過(guò)電壓等技術(shù)瓶頸，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
而且，未來(lái)隨著海上風(fēng)電向深遠(yuǎn)海發(fā)展，漂浮式動(dòng)態(tài)纜、330kV海纜、高壓直流海纜等技術(shù)領(lǐng)域都將是創(chuàng)新的方向。
后補(bǔ)貼時(shí)代的思考
2022年海上風(fēng)電國(guó)家補(bǔ)貼將全面退出，后補(bǔ)貼時(shí)代對(duì)企業(yè)的研發(fā)創(chuàng)新能力提出了更高的要求，未來(lái)的風(fēng)電企業(yè)必須在不斷創(chuàng)新的同時(shí)，進(jìn)一步加強(qiáng)質(zhì)量保證體系和成本管控水平的建立，才能在退補(bǔ)平價(jià)的壓力下涅槃重生。
截至2019年底，江蘇、福建、上海、浙江、廣東、遼寧、天津、河北共8省市均有海上風(fēng)電項(xiàng)目并網(wǎng)，其中，江蘇省海上風(fēng)電機(jī)組累計(jì)并網(wǎng)容量達(dá)423萬(wàn)千瓦，占全國(guó)海上風(fēng)電總裝機(jī)的71.3%；福建并網(wǎng)容量為45.5萬(wàn)千瓦；上海40.5萬(wàn)千瓦；浙江25.2萬(wàn)千瓦；廣東23.6萬(wàn)千瓦；遼寧23.6萬(wàn)千瓦；天津9萬(wàn)千瓦；河北2.4萬(wàn)千瓦。
隨著產(chǎn)業(yè)政策與標(biāo)準(zhǔn)體系的不斷完善，以及海上風(fēng)電向深遠(yuǎn)海發(fā)展，浮式風(fēng)電等新興風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)施工的技術(shù)研究與創(chuàng)新提上日程。
在歐洲，適應(yīng)于深遠(yuǎn)海項(xiàng)目的公共升壓站和直流并網(wǎng)技術(shù)逐步完善，2018年歐洲在建海上風(fēng)電的平均離岸距離已經(jīng)延伸至33公里，遠(yuǎn)103公里，深的漂浮式實(shí)驗(yàn)風(fēng)電場(chǎng)Kincardine水深已達(dá)77米。
在日前于江蘇南通舉辦的海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈大會(huì)上，水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院副院長(zhǎng)易躍春指出，十四五期間，我國(guó)海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)將以“近海為主、遠(yuǎn)海示范”；到“十五五”期間，將遵循“深遠(yuǎn)海為主、綜合利用”的路徑發(fā)展。
無(wú)疑，海上風(fēng)電的巨大市場(chǎng)為行業(yè)發(fā)展提供了多種可能，機(jī)會(huì)也在深不可測(cè)的潛力中愈發(fā)呈現(xiàn)出多樣化的發(fā)展現(xiàn)象。據(jù)了解，在正在編制的“十四五”規(guī)劃中，海上風(fēng)電將力爭(zhēng)到2025年實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)2000萬(wàn)千瓦，占到我國(guó)風(fēng)電總裝機(jī)容量約6%的水平，以合理規(guī)模開(kāi)啟并帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)平穩(wěn)發(fā)展之路。