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平价时代中东部低风速区域风电发展思路研究
随着风能资源的开发和风机技术的进步,风电全面进入平价时代,中东部低风速地区逐步成为我国风电市场重点开发的区域之一。本文根据中东部风能资源特点,通过合理控制成本,研究探讨平价时代中东部低风速区域风电发展思路。
一、中东部风能资源分析
我国中东部区域处于北亚热带和暖温带过渡区,亚热带北界横穿河南、安徽、江苏三省,使中东部地区自南向北兼具了亚热带和暖温带两种气候特征。
河南省风能资源从整体分布上分析,中东部平原区自北向南风速呈逐渐下降趋势,140米高度年平均风速在5.5米/秒~6.5米/秒之间;西部及南部山区主要受地形影响,主要有5个风能资源储量较大的区域,分别是豫西北黄河两岸台塬地区,豫北太行山与平原过渡地带,南阳盆地至平顶山隘口区,豫西南伏牛山区,豫南大别山区,这些区域均以山区、丘陵地形地貌为主。
江苏地形以平原为主,平原面积占江苏面积的70%以上,风能资源分布具有明显的海陆风特点,西部内陆区域140米年平均风速在5.3米/秒~5.8米/秒之间,并呈现了北部略小于南部的特点;东部沿海区域(含潮间带)100米年平均风速在6.3米/秒~7.0米/秒之间。
安徽省各种地貌类型在分布上虽多交叉,但各地也有其主导类型,主要有5种类型:淮河中游平原、江淮丘陵台地、皖西丘陵山地、沿江平原、皖南丘陵山地。其中淮河中游平原区域140米年平均风速在5.2米/秒~5.9米/秒之间,具有较好的开发价值,其余区域,风能资源条件受地形影响较大。
二、中东部低风速区域风电发展面临的形势
我国中东部低风速风电项目起步于“十二五”后期,2014年9月河南省浚县火龙岗49.5兆瓦风电场并网发电,拉开了我国中东部低风速平原风电场开发的序幕,随即中东部平原风电开发呈现全面快速增长之势。
1.政策机制出台带来新能源发展机遇
“3060双碳”目标的提出,将在未来的“十四五”“十五五”及以后几十年内,倒逼我国能源清洁低碳转型大幅提速。大力发展清洁能源项目是推动绿色低碳发展、加快生态文明建设的重要支撑,是应对气候变化、履行我国国际承诺的重要举措,我国出台了一系列政策推动风电产业的发展。
2.技术创新、成本降低,创造新机遇
风电技术创新能力和装备产业协同发展水平逐步提高,风力发电成本迅速下降,与2015年相比,风电度电成本降低了15%以上。技术创新成为中东部风电发展的主要动能,风机性能一直在提升,其发展的方向是单机容量更大,轮毂高度更高,系统效率更高,单位千瓦价格更低。
3.生态环境约束日渐增强
近年来,随着习近平生态文明思想逐渐深入贯彻,各类项目开发建设过程中面临的生态环境保护和改善的市场经济政策长效机制在逐步健全。在保护生态环境优先,避免对生态环境、生态功能价值产生“锁定效应”的前提下,统筹规划,建设生态友好型项目是风电行业发展的必然要求。
三、中东部区域风电项目造价分析
中东部区域风电项目受不同地形条件的影响,风力发电机组的选型、风机轮毂高度的选择、集电线路的路径方案、交通工程及基础工程的施工方案等都存在着较大的差异。这些差异将直接影响项目的工程成本。
以50兆瓦风场项目为例,17台单机容量3.0兆瓦的风力发电机组,配套建设一座110千伏升压站、不含送出工程,项目分为山地风电、丘陵风电、平原风电三类,结合同类已建设的风电项目,对三类项目的常规造价指标进行估算(不含主机价格),山地项目静态投资3830元/千瓦;丘陵项目静态投资3780元/千瓦;平原项目静态投资4230元/千瓦。中东部各区域受建设条件的影响,不同项目的风能资源存在着较大的差异,以各省的燃煤标杆上网电价为例,不同的发电量下为满足项目的投资收益率(项目投资内部收益率税前8%)要求,项目开发应控制的投资造价水平。河南省平价0.3779元/千瓦时,年均等效利用小时数由2000小时到2600小时,单位千瓦投资控制在5850元/千瓦到7878元/千瓦之间;安徽省平价0.3844元/千瓦时,年均等效利用小时数由2000小时到2600小时,单位千瓦投资控制在5959元/千瓦到8012元/千瓦之间;江苏省平价0.3910元/千瓦时,年均等效利用小时数由2000小时到2600小时,单位千瓦投资控制在6077元/千瓦到8164元/千瓦之间。
近年来的政策显示,绿色电力交易将逐步成为市场化的交易,绿证长期采购合约、二次转售等也逐步放开。可再生能源项目执行平价后参与绿证交易,可为企业增加额外收益。
四、未来发展趋势分析
在“平价时代”的大背景下,国家政策逐步完善,推动行业的健康持续发展,倒逼行业重新洗牌和思考,旧的模式已面临迅速失效,新的模式正在打磨和实践。
在“平价时代”的大背景下,核心是通过技术创新和竞争来推动的,只有突破技术瓶颈才能推动研发更加先进的风机产品,提高可靠性与发电效率,逐步实现智能化,提高“全周期”性价比,从根本上减少风电项目各环节成本。通过技术革新、成本管理模式创新等带动风电产业链中所有企业改进和变化,从而提升整个产业链的质量。
在电网消纳日益趋紧的情况,未来提升风电场灵活调控能力,增加风电并网友好性是开发建设风电项目的必经之路,对风电项目合理配套建设储能、风电制氢、风电供暖项目,提高风电上网质量,将成为“十四五”期间及以后一段时期风电开发的重点方向。
在技术驱动,规模效应,电网配套均完善时,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。中东部区域集中式大规模开发将成为平价上网初期的重要开发模式,通过机组的规模效应降低造价,并进一步推动降低风电场全生命周期度电成本,促进风电平价建设运行。分散式风电仍会继续稳步发展,分散式风电优势在于规模小,但潜力很大,可实现就地并网消纳,无需大规模外送,节省输配环节投资,对于部分分布式交易、具有一定的议价空间的项目,能够获取更高的收益。
五、研究建议
针对“十四五”期间中东部低风速区域风电发展,建议:一是进一步发挥集团公司规模化优势,降低主设备价格;二是进一步优化项目收益边界考核机制,扩充可开发资源量;三是进一步研究指导有利电价争取方式,提升项目盈利水平;四是进一步拓宽风电下游产业发展思路,保障电量足额消纳。
六、结语
“十四五”时期,是我国可再生能源由规模快速增长转为高质量发展的关键阶段,也是集团公司转向清洁能源高质量发展的重要节点。立足当前行业定位,通过市场化配置资源等方式稳步推进风电项目建设,充分发挥已建成的濮阳、安阳两个大型生态旅游风电示范项目的带动作用,坚持分散发展补充集中开发的原则,研究在河南省乃至中东部区域建设“风电+制氢”“风光储”等电网友好性示范项目,开发出更多优质的风电项目。
文字:应超