《多国加速布局海上风电项目》

  • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
  • 编译者: guokm
  • 发布时间:2022-01-14
  • 近期,全球多国加大对海上风电项目的投入和建设,这显示出清洁能源转型下海上风电成为一个焦点。不过新冠肺炎疫情拖累了部分国家产业发展进程,但中国在2021年装机规模位居世界首位,今后有望继续受益于长期规划和产业培育,在扩张中逐步降低成本,实现高质量发展。

    多国加大布局

    美国多个州近期加速推动兴建海上风电项目,作为对美国总统拜登能源转型政策的响应。

    加州州长加文·纽瑟姆于1月10日公布了2022-2023财年的州预算提案,将用于海上风电的预算额由2000万美元提高到4500万美元。

    此前,为推动海上风电产业发展,马里兰州和马萨诸塞州相继公布了最新的海上风电项目计划,总计新增装机量达320万千瓦。机构称,这两个项目有望于2026年底投入运营。

    美国政府此前提出,将在2030年前新增至少3000万千瓦海上风电。而截至2020年年底,美国已投运的海上风电装机总量仅为4.2万千瓦,这意味着要达成目标,美国海上风电装机需要在短期内增长700倍以上。另外,有测算认为,美国如果要达成减碳目标,到2050年,仅在东海岸就需要至少3亿千瓦的海上风电装机。

    日本也在通过完善生产链供应链为海上风电发展提供支持。《日本经济新闻》报道称,日本钢铁工程控股公司(JFE)已宣布在日本国内生产海上风力发电设备的基础部分,将投资约400亿日元于2022年5月开始建厂,至2024年两所工厂将实现投产。东芝等企业也将在横滨市生产海上风电设备驱动装置。

    与此同时,海上风电传统地区欧洲也在高速扩张。欧盟气候政策目标是到2030年将海上风电装机总量从当前的2500万千瓦增加至1.1亿千瓦,而到2050年,欧洲海上风电装机总量将在当前基础上增长25倍以上。随着对新冠肺炎疫情适应程度提高,英国、法国的多个海上风电项目在2022年有望迎来建设高潮。

    另外,欧洲多国也迎来了海上风电项目“零补贴”时代,2021年12月,丹麦甚至出现了“负补贴”海上风电项目。根据丹麦能源署(DEA)发布的消息,多个参与投标丹麦“雷神”海上风电场的开发商报出了0.01丹麦克朗/千瓦时的低价,丹麦政府最终以“抽彩票”的方式确定可再生能源开发商RWE竞标成功。按照双方协议,丹麦政府将在2025年前完成该海上风电场电网建设工作,“雷神”海上风电场则需在2027年底前完工,并网发电后RWE需向丹麦政府支付3.76亿欧元,以获取未来30年的海上风电场的全部收益。

    规模化尚需时日

    尽管全球海上风电呈现快速扩张的态势,但美日两国距离实现规模化还有距离,而且在疫情干扰下,资金和供应链方面存在挑战,可能会拖累海上风电应用落地的周期。

    美国智库机构CFR撰文称,美国政府虽然制定了明确的海上风电装机目标,但实际上政治博弈和法律挑战将持续阻碍其发展。同时,美国联邦政府审批海上风电项目的流程过于冗长复杂。另外,美国海上风电产业配套的港口、电网以及安装船只等基础设施始终无法满足需求。据CFR透露,美国第一艘本土造海上风电安装船仍在建设当中,这一进度远不能满足海上风电装机增长的需求。同时,多年来由于海上风电发展迟滞,美国的港口服务也亟须升级。

    根据美国普林斯顿大学发布的一项研究,美国至少需要将现有的电网基础设施规模增加两倍以上,才能满足美国减排的需求。这意味着美国需要在15年内让电网建设规模实现翻倍,同时也需要尽可能快地翻新老旧的陆上电网设施,这在疫情影响的当下难以实施。多位研究人员还指出,美国现存的电网基础设施花了150年才修建完成。

    以应对气候变化等为主题的1.75万亿美元规模的“重建美好未来”法案,近日也遭到了否定。疫情引发美国财务严重透支,债务上限不断提高,新的资金来源迟迟难以落实,意味着美国风电、光伏等清洁能源行业的投入近期将面临一定程度的资金短缺。种种挑战下,美国短期难以改变只有两个海上风力发电场的现状。

    日本产业短板也在疫情期间放大,配套零部件生产能力和产业链不足状况亟待解决。日本国内此前不生产单桩基础,主要在德国等欧洲国家生产。一般而言,欧洲的输出功率为1万千瓦的海上风力发电站在区域内采购单桩基础的成本在6亿-7亿日元。据日本政府表示,单桩基础等构造部件从欧洲运到日本的成本约为3亿日元,疫情下的高运费成为推升成本的主要因素。

    中国迎高质量发展时期

    中国海上风电产业则在高速发展。在近日举行的中国工程院重大咨询研究项目“海上风电支撑我国能源转型发展战略研究”结题评审会上,业界专家表示,中国已跃居海上风电装机规模全球首位,未来产业在持续自主创新和政策护航下,有望迎来进一步高质量发展,向全球高水平迈进。

    中国工程院院士、新能源电力系统国家重点实验室主任刘吉臻介绍称,中国目前已经形成了较为完整的海上风电技术产业链,在江苏大丰、广东阳江、福建福清等地建立了风电产业基地,具备生产10兆瓦等级风电机组、大型变压器、各种电压等级的海缆能力,以及400兆瓦海上风电场的设计、研发、制造、安装、运行等经验。

    刘吉臻认为,当前海上风电实现全面平价上网仍有难度,但从全产业链条、全成本的角度来看,中国风电产业仍有较大的降本空间。他同时表示,不应该仅看到海上风电的度电成本和电价,还要考虑到国土资源的节省、海洋资源的开发利用以及碳市场的潜在价值。因此,海上风电是合算的,但现阶段国家有必要给予一定政策支持。

    根据中国气象局风能资源详查初步成果,我国5米至50米水深线以内海域、海平面以上70米高度范围内,风电可装机容量约5亿千瓦,且靠近东南部电力负荷中心,拥有极大发展空间。经过多年稳步发展,无论在可开发资源量上,还是在技术、政策层面,我国海上风电已具备大规模开发条件。

    为进一步开发海上风能潜力,我国多地近期陆续发布千万千瓦级海上风电基地建设消息。广东省能源局近期启动粤西、粤东千万千瓦级海上风电基地前期工作;福建省漳州市提出5000万千瓦的海上风电大基地开发方案;山东省也将打造千万千瓦级海上风电基地和千亿级山东半岛海洋风电装备制造产业基地。

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    • 编译者:guokm
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    • 气候变化、全球变暖是全球面临的危机,减少碳排放、降低碳化石能源使用比例,积极发展清洁能源、可再生能源是大家达成的共识,其中发展氢能也是能源转型技术路线之一。 英国 世界最大海上风电场制氢 英国政府表示,Ørsted的1.4GW Hornsea 2海上风电场将与Gigastack项目连接生产绿色氢气,为英格兰东北部的一家石油和天然气精炼厂提供动力。该风电场计划于2022年建成投产,将取代1.2GW Hornsea 1,成为世界上最大的海上风电场。 另一个绿色氢项目Dolphyn也获得了英国政府提供的312万英镑的资助。该项目计划在英国北海4GW的漂浮式风电场使用独立装置生产氢,根据计划,样机工程的最终投资决策将在2021年底前完成,并在2023年投运,2026年前实现在10MW机型上制氢。 由ITM Power领导的Gigastack项目,旨在通过5MW电解器输送绿色氢,在去年结束的Gigastack项目的第一阶段,ITM开发了5MW电解器模块的设计,并研究了该技术的工业应用。 荷兰 全球首个海上风电制氢示范项目 荷兰PosHYdon项目是世界上第一个海上风电制氢项目。基于Q13a平台的PosHYdon项目是世界上第一个海上风电制氢项目,由荷兰多家企业、机构共同承担,以促进减排事业,在北海建立新的能源模式。Nepture Energy的Q13a平台是荷兰北海首座完全电气化的油气平台,在PosHYdon项目中将被改造为制氢平台。集装箱式的制氢设备体积很小,绝大多数海上平台都可以容纳。目前阶段,平台电力暂时由陆地上的电网通过海缆连接供应(并按波动的海上风电发电量来模拟),未来将改由附近的海上风电场供应。 PosHYdon项目旨在研究海上风电制氢,创新技术,并在荷兰推广应用。未来,电解设备将安装在北海其他临近海上风电场的海上平台上。通过结合氢气、天然气、风电三个行业,我们可以为人类社会提供绿色能源,实现能源转型。 比利时 有望建成世界首个投运商业化海上风电制氢项目 日前,比利时发布了一个名为“Hyport Oostende”的海上风电制氢项目的规划,根据其进度时间表,有望成为世界上首个投运的商业化海上风电制氢项目。该项目由海工巨擘DEME、投资机构PMV和比利时Ostend港共同开发,在Ostend港实施。项目分两阶段,第一阶段,开发一个50MW的示范项目,第二阶段,开发一个规模更大的商业化项目,并在2025年前完成。 到2020年底,比利时大约会有400台海上风机投运,总装机容量2.26GW。根据比利时新的海域规划,还将新增1.75GW,总量达到4GW,大约可以供应全国一半的电力。 法国 法国启动首个风电制氢计划 一家成立于2017年的法国公司Lhyfe已开发出一种在不连接电网的情况下使用可再生能源通过电解生产氢气的方案,并已经筹集了800万欧元,将于几个月内在法国西北部建立法国第一座风电制氢示范工厂。同时,该企业计划在2025年前将其概念部署到海上风电项目中。 德国 最新海上风电制氢战略,投入20亿欧元 根据一份德国经济与能源部正在起草的氢能发展战略,德国正在考虑在海上风电竞标中,指定部分海上风电场专门用于生产绿色氢气。对于德国国内氢能市场,草案建议在2030年前开发至少3GW的电解制氢容量,绿色氢气占氢气总供应量的20%。这是一个颇有难度的目标。德国海上风电总装机容量为7.5GW,这是通过过去整整10年建立起来的。 提出了34条氢能发展的具体措施,目前这份草案正由其他政府部门审议中。草案中的举措还包括总额达数十亿欧元的财政支持,并强调,德国应尽快建立绿色氢气市场,走在世界的前列。氢能战略是德国能源改革——从核能和化石能源转型为可再生能源——的组成部分。中长期,德国计划将原本难以脱碳的行业,如交通运输、重工业、取暖等,改由氢气作为能源。 Engie旗下的两家公司Tractebel Engineering和Tractebel Overdick也将在德国建设一座400MW的海上风电制氢站。 国内第一个风电制氢项目 作为国内首个风电制氢工业应用项目——沽源风电制氢综合利用示范项目近日取得新进展。根据项目方发布的消息,目前,该项目的全程建构物结构、全程建筑物装饰装修已完工,制氢设备全部安装就位,制氢系统管道完成95%,下一步将对设备进行调试。 作为河北省重点项目,该项目总投资20.3亿元,由河北建投新能源有限公司投资,与德国McPhy、Encon等公司进行技术合作, 引进德国风电制氢先进技术及设备,在沽源县建设200兆瓦容量风电场、10兆瓦电解水制氢系统以及氢气综合利用系统三部分。该项目依照河北省总体氢能产业规划进行建设,一部分氢气用于工业生产,降低工业制氢产业中煤炭、天然气等能源消耗量;另一部分将在氢能源动力汽车产业具备发展条件时,用于建设配套加氢站网络,支持河北省清洁能源动力汽车发展。项目建成后,可形成年制氢1752万标准立方米的生产能力,对提升坝上地区风电消纳能力具有重要意义。 风电制氢背景 风电制氢,就是将风力发出的电直接通过水电解制氢设备将电能转化为氢气,通过电解水产生的氢气便于长期存储。具体的过程为:风力发电—电解水—制氢制氧—氢气能源—应用到多种行业,比如运输业、工业热加工处理、化工行业等。 国际能源署(IEA) 与中国石油经济技术研究院在北京联合发布的《氢的未来—抓住今天的机遇》报告中指出,全球能源结构向清洁化、低碳化转型背景下,氢能正迎来重要的发展机遇期,世界各国的氢能发展政策和项目数量迅速增加。与会专家认为,强化政策引导、破解技术瓶颈、降低应用成本、加强国际合作是促进氢能规模化发展的重要途径。报告预测,随着可再生能源成本的下降以及制氢规模的扩大,到2030年,从可再生能源中制氢成本或将下降30%,燃料电池、燃料补给设备和电解槽(用于电解水制氢)都将从大规模制氢中收益。 风电制氢将提高风能的利用率,一方面,大规模风电的消纳一直都是世界性难题,我国在这方面的问题更加突出。我国风资源集中、规模大,远离负荷中心,资源地市场规模小、难以就地消纳;另一方面,风电本身具有波动性和间歇性等特点,风电并网需要配套建设调峰电源,而我国风电集中的“三北”(西北、华北、东北)地区,电源结构单一,基本没有调峰能力。此外,跨区输电能力不足也是一个重要的制约因素。 利用弃风来制氢能大大降低地区弃风率,同时可以提高地区风电装机规模。风电制氢、储氢及综合利用的研究为风电消纳提出了一种新模式。采用电网用电低谷时被限掉的风电制氢,通过对制取的氢气进行了高密度、长时间储存。再以高效、零排放氢气等利用,是解决风能限电问题、提高风能供给的连续性和稳定性的重要技术途径。
  • 《油企纷纷“跨界”布局海上风电 但项目盈利前景普遍不乐观》

    • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2021-12-02
    • 11月24日,全球最大的在建海上风电场Dogger Bank三期工程达成电力交易协议,购电合约总计规模为120万千瓦。其中,拥有该风电场40%股权的挪威国家能源公司签署了48万千瓦电力购买合约,壳牌、英国森特理克公司和英国SSE公司旗下的电力交易部门三家分别签署了24万千瓦电力购买合约。 不过,多家能源市场研究机构却指出,Dogger Bank项目因其中标电价过低而存在“赔本”风险,即使是目前欧洲最受瞩目的海上风电场,其盈利前景也不明朗。 “明星”风电场盈利或低于预期 据能源行业资讯网站“上游在线”报道,一项由挪威政府主导的研究显示,按照目前欧洲海上风电行业规定、Equinor投资标准和公开信息,Dogger Bank项目预期净现值约为-9.7亿英镑,该项目总投资预期内部回报率为3.6%,回收期为17年。 这一结果意味着, Dogger Bank项目的回报率实际上没有超过Equinor公司本身的回报率要求。今年6月,Equinor将其海上风电的预期回报率从6%-10%下调至4%-8%。但上述研究却发现,Dogger Bank的预期回报率可能低于修订后的范围。 不仅如此,业内也有测算指出,Equinor旗下另一座位于英国北海地区的Dudgeon海上风电场,于2017年开建,内部回报率实际上能够达到9%,回收期为12年,这也让Dogger Bank的盈利水平显得更低。 该研究发布后,Equinor并没有驳斥这一结论,反而发出声明强调称,该公司将从出售项目股权中获得盈利。 据了解,Dogger Bank位于英国北海海域,离岸距离在130千米-190千米范围内,分为三期进行开发,总计规划装机规模为360万千瓦,每期工程分别为120万千瓦。该海上风电场由英国能源巨头SSE Renewable、Equinor和意大利能源公司埃尼(Eni)共同拥有。在业界看来,这一海上风电场一旦建成,不仅将成为该区域内的“巨无霸”,也将是各种新兴海上风电技术的“大型试验场”。 电价降幅超预期 多家行业研究机构认为,快速下降的海上风电项目中标电价是Dogger Bank项目盈利前景不佳的主要原因。 上述挪威政府主导的研究分析认为,近年来欧洲乃至全球海上风电装机都处于快速增长阶段,规模化开发让海上风电项目成本快速下降,同时也为开发商带来了强劲的投资回报。但随着越来越多的油气公司参与到海上风电市场之中,愈加激烈的项目开发权竞争让中标电价不断走低。 根据挪威斯塔万格大学工业经济学部门发布的一份研究报告,4年前开建的Dudgeon海上风电场成交电价为150英镑/兆瓦时,而最新的Dogger Bank电价却已经降至40英镑/兆瓦时。 挪威经济学院金融学教授Thore Johnsen指出,此前,欧洲海上风电项目通常是由开发商与政府商定固定电价,并由政府提供一定的电价补贴,这一模式为欧洲海上风电开发商带来了巨大利润,但现在这一模式却可能不再适用。 在Thore Johnsen看来,由于目前各大传统油气公司正面临着来自投资方和政府方的巨大低碳转型压力,他们会积极地参与到清洁能源项目之中。实际上,油气行业本身盈利优厚,这也让这些油气公司能够投入大量资金进入海上风电领域以获得市场,但最终盈利能力可能堪忧。不仅如此,大量油气公司的介入也很可能让清洁能源项目招标陷入“价格战”。 《金融时报》也曾报道称,油气公司得益于其巨大的盈利能力,能够将巨额资本投入海上风电,即使项目盈利情况不佳,也能够快速获得项目开发权。在今年2月英国政府举行的800万千瓦海上风电项目招标中,报出最低价格的开发商正是由英国油气公司bp和德国电力公司RWE组成的合资公司,最终“战胜”了丹麦可再生能源巨头沃旭,获得了项目开发权。根据融资计划,bp实际上每年每吉瓦投资额达到1.54亿英镑,投资占比达65%以上。 海上风电新项目盈利愈加困难 为此,多家金融分析机构发出警告称,固定电价为海上风电开发商带来的稳定盈利时代已经过去,在供应链波动、电价下降、制造成本上涨等不利因素下,未来海上风电项目开发商的盈利水平将难以有向上潜力,甚至有下滑风险。 瑞士可再生能源公司Vattenfall风电部门主管Helene Bistrom在接受采访时曾表示,海上风电行业正处于高速增长的时期,但从现实来看,风电开发商要达成装机目标却并不容易。“全球风电产品供应链中断、政府许可困难、监管趋严以及其他相关不利因素都让风电市场环境充满了挑战,开发新项目的难度也越来越大。” 实际上,从沃旭发布的三季度财报来看,该公司营收中约有2/3来自于海上风电业务,但三季度风场平均风速维持在8.7米/秒,低于此前估计的正常风速9.3米/秒,这也让该公司海上风电场可利用率维持在94%左右,与因疫情影响而营收暴跌的2020年表现持平。沃旭曾警告称,除了低风速这一问题外,供应链中断、产品制造一再推迟,这些因素都为海上风电行业带来了挑战。 《金融时报》分析认为,中标电价的持续走低很可能会让投资者无法获得合理利润,如果持续维持这一海上风电投标机制,甚至将对英国政府制定的减排目标造成威胁。