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后平价时代之国内风电市场展望
编辑:穆野 浏览量:210

北极星风力发电网讯:国内风电开启新一轮抢装

2019年1月份,能源局和发改委颁布《关于积极推进风电、光伏发电无补贴平价上网有关工作的通知》,首推平价上网项目和低价上网试点项目建设,业内惊呼:平价真的来了!这份通知距离国家能源局2018年发布47号文,明确推行竞争方式配置风电项目,才过了8个月。见此新政,亦可见行业进入新一轮发展逻辑。

2019年5月,几经讨论和征求意见的两份重磅文件(《关于完善风电上网电价政策的通知》(发改价格[2019]882号)及《关于2019年风电、光伏发电项目建设有关事项的通知》国能发新能[2019]49号)终于下发,行业正式进入“抢装”周期。

截至2019年三季度末,国内风电主机市场公开招标量已近45GW,同比大幅上升145%。2019年以来,各机组投标均价持续回升,且增幅不断扩大:9月,2.5MW级别机组的投标均价为3898元/千瓦,比去年8月份的价格低点回升17%;3.0MW级别机组第三季度的投标均价均在3700元以上,9月达3900元/千瓦。到了11月,机组投标价格已攀升至4500元/千瓦。而海上风电招投标均价也在节节攀升,11月底刚曝出7400元/千瓦的高价,日前已继续上升至7500元/千瓦。

2015-2016年,因上网电价首次出现下调预期,行业进入抢装,2015年新增装机达历史新高30.75GW,而2016年及2017年,新增装机连续两年下滑,2016年降至23.37GW,2017年则继续降至19.66GW,也就是说,2015年的装机,实则“透支”了后两年的装机。

现在,整个行业都在“抢”,抢着在2020年底及2021年底这两个并网窗口期前完成项目并网。那么在那之后呢?2021年以后呢,行业会怎样?会像2017年一样再次进入“沉着期”吗?

风电行业的“摩尔定律”

大家都知道摩尔定律:当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。换言之,每一美金所能买到的电脑性能,将每隔18-24个月翻一倍以上。这一定律揭示了信息技术进步的速度,其实在风电领域也是有类似的规律,大家都知道风机的价格一直在降低,而性能一直在提升。或许,集成电路上可容纳的元器件的数目,这里可以试着换成每发一度电相对应的风机成本?

从风机本身来看,其发展的方向无非就是bigger,stronger,cheaper,要实现这些变化,那就得从技术路线,子部件技术革新,新的材料,新的工艺这些方面着手。

除大家主观想要使风机更大更强更便宜,客观上,风电项目的发展有其制约因素,大体分两种:第一种是以欧美国家为典型,发展得早,土地面积是很大的制约因素,这种情况下,同等面积的土地风机总容量要越大越好,所以单机容量就越来越大,事实上,2018年,欧美国家陆上风机新增装机平均单机功率已达3.8MW;第二种,我国就是一个很好的例子,能源局在批项目时,规定的边界条件风场容量,所以开发商在机型选择上有更多余地,以一个50MW风场为例,过去选33台1.5MW的风机,现在则可选择25台2MW的风机, 20台2.5MW,或是17台3.0MW的。风机单机功率越大,每单位均摊的建设成本越低,而整体建设成本越低,对于度电成本下降来说是一个非常重要的因素。

过去的数年里,主流的单机容量已完成从1.5MW级到3.XMW级的转变,风轮直径亦持续增大,而海上风电机组已经做到了10MW级,立项的研发项目都直指12MW+;低风速、超低风速机型比比皆是,每一家整机商都在拼命把叶轮直径往大了做,A家出了3.0MW-145,B家立马出一款3.2MW-150来秒杀;风机单机功率越来越大了,风轮直径越来越大了,塔筒也越来越高了。

为了满足这一系列的变化,风机本身则从App到硬件都需要进行一系列的升级。听上去似很简单的事情,但为了承受越来越大的载荷,从风机基础结构到主控算法都需要相应的改变,大到整机技术路线选择,叶片设计,小到螺栓甚至垫片的选用。

随着功率变大,齿轮箱、发电机等部件的体积和重量也越来越大,不仅难以加工,难以保证精度,连运输、装配、吊装都极其困难。传统的双馈机组(高速齿轮箱传动)和直驱机组(无齿轮箱),在机组大型化过程中均遇到了不同程度的困难。根据咨询机构的报告显示,在新一代机组中,国内外更多厂家选择了“半直驱”(中低速齿轮箱传动)这一独特的技术路线,因其可以在风机大型化的过程中更容易实现“轻量化”,且比其他两种传统的技术路线有着更高的发电效率。

风机占陆上风电项目建设成本的约60%,是项目能否实现平价的关键环节。风电机组一旦实现轻量化,批量制造的成本就更容易控制,也为未来陆上大机组安装和实现“风火同价”提供了创新的解决方案。而目前国内陆上风电最大已做到了5.0MW,风轮直径达166米!

平价时代,未来已来

大家已经看到了风电发展的必然趋势:去补贴,市场化,贴近用户端,技术驱动降本。行业中短期发展看政策,比如这几年,整个行业一定是处于“抢装”周期中,更长远一点,当平价已经到来之后呢?

新政的接连发布,倒逼行业重新洗牌和思考,旧的模式已面临迅速失效,新的模式仍待打磨和实践。此政策有为“大者恒大,强者愈强”局势推波助澜的作用,利好于深耕运营的开发企业,以及掌握降低风场平准化度电成本核心技术的整机企业。

在技术驱动,规模效应,电网配套均完善时,三北地区将重回历史舞台,近期不断出现在公众视野的“平价基地”(国电投乌兰察布6GW平价基地项目,中广核兴安盟3GW平价基地项目,等等)已很好地佐证了这一观点。届时,风电发展的地域性因素将更模糊,取而代之的是市场化和标准化的建设、运营、售电。

事实上,酒泉瓜州县首个风电平价上网示范项目——华能瓜州干河口北50MW风电平价上网示范项目已正式投运。上述风场用实例证明风电的平价已达成,而根据经济模型测算,在陆上风电项目建设成本已降至7元/瓦甚至6元/瓦的今天,国内大部分省份已具备上网侧平价的条件。

根据公开资料统计,目前国内平价项目储备充足,总容量约34.5GW,其中内蒙平价基地项目已近20GW,包括乌兰察布8GW,上海庙1.6GW,兴安盟3GW以及锡盟7GW;甘肃酒泉二期基地项目总容量10GW,已于2015年获得核准,因甘肃曾被列为弃风限电红色区域,建设进度受限,目前已有部分项目开工;此外,2019年5月,发改委、能源局公布2019年第一批风光平价上网项目名单,共涉及56个风电项目、共4.5GW。

根据彭博新能源财经的调查显示,2018年及之前已核准的陆上风电项目容量达70GW之巨。这部分项目无法在2020年底之前完成并网的,若自愿转为平价项目,则将获得最高的电网配置优先级。事实上,风场开发商对于此部分项目的策略除了抢2020年底的并网周期,也可以选择参与2019年的竞价(并网窗口期为2021年底)或直接转为平价,而上面提到的4.5GW平价上网试点项目则有一部分来源于此。

据多家机构判断,2019年及2020年的陆上风电装机量将进入一个爆发期,而因为电网配置资源的相对紧缺,存量项目不会完全于这两年并网,无法并网的项目则更多同平价基地项目一样,作为“后平价时代”的项目储备。目前,除约34.5GW的平价项目之外,国内亦有约9GW的竞价项目,此部分项目预计将于2021年底完成并网。

与本轮风电抢装之后价大幅退坡相对应的是风电机组技术迭代速度的加快。2015年及之前,风电标杆电价退坡较为缓慢,对风机技术倒逼力度偏弱;而此轮抢装去补贴力度加大,从而倒逼风电企业加快了风电机组的迭代速度。近年的北京国际风能展新品发布情况也可以看出,风机容量、叶片长度、塔筒高度等均节节攀升,主流风机企业每年均出重磅新品。

所以,这两年的抢装并非完全“透支”了2021年以后的项目,国内风电发展也不会经历过山车似的起落,而能否平价更多是风电未来发展必经的考验,只有以技术降本通过此次“大考“,风电行业才有可能突破周期性,取得更为长久和可持续的发展。

海上风电项目“分流”明显

海上风电东南沿海省份海上风电规划、建设等消息层见迭出,广东、江苏、山东、福建、浙江等地热度高企。

海上风电经过了几年的积累和酝酿,新增核准量和新增装机量均大规模爆发,并且看到广东和福建取代江苏,成为新的海上风电主战场。截至2018年底,国内已核准海上风电项目逾50GW,而广东一省核准量独占62%。

陆上风电十多年形成的成熟供应链,因施工难度,运营难度,风险控制等一系列因素制约,海上风电很难短期复制陆上风电的成本下降曲线。核准大规模进展,建设进度则受打桩施工条件,主机和配套部件成熟度,环评等一系列因素发展稍滞后的情况下,海上风电项目的分流则更明显,除第一批意向明确“抢”2021年底这个并网窗口期的,有更多的项目将通过未来的竞价来获取更充分的建设时间。

继今年8月底上海公布奉贤海上风电“竞价”上网电价后,日前,浙江省宁波、温州两市,以及大连都分别公示了最新海上风电项目竞争配置结果。在广东、江苏大规模核准30 GW+项目之外,又添约5GW的竞价项目。

根据能源局政策规定,今年竞价项目电价上限为0.8元/千瓦,根据今年几地的竞价结果来看,最终竞价均为0.75元/千瓦左右,竞价并未带来电价的明显下降,说明海上风电仍然是个理性的、稳定增长的市场。经过这两年的大规模发展,海上风电的供应链将明显更成熟,而度电成本也将处在合理的下降通道。

与陆上风电项目不同的是,海上项目投资更大,建设周期更长,若无确切把握,那么开发商选择参与竞价是更明智的选择。竞价项目并不像此前已核准的项目需要抢2021年底的装机窗口期,而是更理智地选择延后建设,目前趋势来看,海上风电后续发展势头强劲,2021年后的新增装机发展趋势仍是上升的。

与陆上风电相比,海上风电的建设费用占比更高,达前期建设总成本的30%-45%,尤其是福建和广东的项目,因海床地质条件问题,打桩费用高企,机组大型化是有效降低建设成本的关键因素。

目前海上风电的存量装机平均功率不到4MW,而2019年,国内首次新增7.25MW、8MW以及10MW海上机组,10MW级别的赛道,就有明阳、海装、东方三家。短短数年,海上风机的单机功率扩大了一倍多!

距离2021年底还剩两年时间,面临吊装进度及供应链的种种不确定因素,希翼抢2021年底并网的项目,目前多已完成公开招标。此时推10MW级的风机,目的只有一个:为2021年后降价甚至平价海上风电项目而定制设计!

除风机之外,我国超大型液压打桩锤技术长期依赖进口,由荷兰IHC和德国MENCK两家企业所垄断,导致建安成本居高不下,这也极大地限制了海上风电大规模吊装。

但如今,这个现状已经扭转,据媒体报道,龙源振华联合国内最专业的液压锤制造商中机锻压联合研发制造YC2500液压打桩锤目前已成功投入使用,并完全符合设计技术参数。随着风机不断大型化,龙源振华将在2500KJ的液压打桩锤基础上进一步优化改造,研制4500KJ的打桩锤,“重锤”打破外垄断局面。

液压锤摆脱对外倚赖,风机大型化取得长足发展,海上风电走向去补贴的道路上,又迈出了关键的最两步。

 

                             摘录自:北极星风力发电网

 

供稿人:穆野/审批人:陈险峰

                                日期:2019年12月18日

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