2022年,國家對海上風電的補貼將全部取消,后補貼時代對企業(yè)的R&D和創(chuàng)新能力提出了更高的要求。作為與風力渦輪機、基礎和塔架并列的三大硬件設備之一,海底電纜約占海上風力發(fā)電總成本的10%。這部分的成本降低空間在哪里,有多大?
全球海上風力發(fā)電的成本和價格仍在下降。2019年,法國和英國新公布的海上風電項目最低投標價格分別達到0.39元/千瓦時(2026年并網(wǎng))和0.35元/千瓦時(2023/25年并網(wǎng))。與中國0.75元/千瓦時(2020年)的上網(wǎng)電價相比,這一數(shù)字仍有很大的下降空間。
海底電纜的高技術(shù)含量決定了其高成本。水利部綜合研究所的一組數(shù)據(jù)顯示,35kV海底電纜的價格在60萬至150萬元/公里之間,220kV海底電纜的價格在400萬至500萬元/公里之間。
與陸上風力發(fā)電不同,海上風力發(fā)電項目需要通過35kV海底電纜將分散在現(xiàn)場的風力發(fā)電機組產(chǎn)生的電能收集到海上升壓站,然后通過220kV海底電纜送至陸上集控中心。從這個過程來看,海上風電的輸送成本遠遠高于陸上風電,項目離岸越遠,海底電纜的投資成本就越大。
可以說,海底電纜成本的降低取決于很多因素,如——材料、技術(shù)、組網(wǎng)方式、離岸距離等。但非常重要的一點是,單位成本相應于施工數(shù)量的增加而減少。
業(yè)內(nèi)人士普遍預測,在“十四五”期間,隨著海上風電政策的實施和裝機容量的逐步增加,我國海上風電的單位千瓦成本將從目前的1.6萬元降低到1.3萬元左右,約有20%的降低成本空間。
無獨有偶,中國電力建設集團華東勘測設計研究院副總工程師趙指出,目前中國100萬千瓦海上風電場送出系統(tǒng)的電力成本在0.15元/千瓦時以上。如果裝機容量達到200-300萬千瓦,送出系統(tǒng)的電力成本將降至0.1元/千瓦時以下。
他還指出,在海底電纜方面,隨著鋁芯取代銅芯和中國制造的絕緣材料,海底電纜的成本也將有12%-18%的下降空間。這意味著在我國海上風電大規(guī)模建設的過程中,海上風電各環(huán)節(jié)的成本可以在“量”的支撐下逐步降低到行業(yè)能夠承受的水平。
另一方面,技術(shù)創(chuàng)新也被認為是降低行業(yè)成本的方法之一。
根據(jù)華東院計算,“十四五”期間海上風電電價水平應在0.5-0.55元/千瓦時之間。在集電線路和海底電纜領(lǐng)域,應通過優(yōu)化現(xiàn)場和220千伏集電線路布局、采用66千伏集電線路、絕緣材料國產(chǎn)化和減少鋁芯線路投資來實現(xiàn)。上述措施可使項目總單位千瓦成本降低400~500元。
隨著未來海上風電向深海發(fā)展,浮式動力電纜、330千伏海底電纜、高壓DC海底電纜等技術(shù)領(lǐng)域?qū)⑹莿?chuàng)新方向。