配電網(wǎng)是銜接大電網(wǎng)和電力系統(tǒng)子單元的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
在經(jīng)歷了2021年的搶裝潮之后,中國(guó)的海上風(fēng)電發(fā)展逐漸進(jìn)入了低谷期。在近海風(fēng)電資源開(kāi)發(fā)難以實(shí)現(xiàn)更多突破的時(shí)候,中國(guó)風(fēng)電企業(yè)也開(kāi)始把目光投向深遠(yuǎn)海區(qū)域。
不只是風(fēng)電,在“雙碳”戰(zhàn)略的大潮下,中國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)近年來(lái)實(shí)現(xiàn)了高速發(fā)展,裝機(jī)容量不斷攀升。但快速發(fā)展的背后,隱憂也開(kāi)始逐漸顯現(xiàn)。在電力系統(tǒng)升級(jí)明顯慢于新能源裝機(jī)增長(zhǎng)的情況下,越來(lái)越多的新能源可能會(huì)引發(fā)更多的消納難題。
在本期高端訪談欄目中,《能源》雜志特邀亨通電力產(chǎn)業(yè)集團(tuán)總裁孫中林,一起暢談中國(guó)海上風(fēng)電未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)、新能源消納、特高壓建設(shè)以及電力系統(tǒng)升級(jí)等話題。
《能源》:進(jìn)入2024年之后,海上風(fēng)電,尤其是深遠(yuǎn)海風(fēng)電的發(fā)展備受矚目。您如何看待我國(guó)海上風(fēng)電未來(lái)的發(fā)展?
孫中林:我個(gè)人認(rèn)為,海上風(fēng)電未來(lái)還會(huì)有很大的發(fā)展前景。根據(jù)《中國(guó)海洋能源發(fā)展報(bào)告2023》,截至2023年年底,我國(guó)海上風(fēng)電累計(jì)并網(wǎng)裝機(jī)量為約37GW。
那我國(guó)的海上風(fēng)電資源量有多少呢?算上近海和遠(yuǎn)海所有的風(fēng)資源,預(yù)計(jì)在3500GW以上,這意味著目前我國(guó)海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)量只達(dá)到了資源量的1%。
目前我國(guó)的海上風(fēng)電資源開(kāi)發(fā)集中在近海領(lǐng)域。但是從2021年搶裝潮之后,整個(gè)行業(yè)也開(kāi)始明顯感受到近海風(fēng)電的開(kāi)發(fā)潛力在不斷減少。除了資源量的限制之外,近海風(fēng)電開(kāi)發(fā)還受到軍事、航道、漁業(yè)等多重因素的影響。
因此,近兩年來(lái),深遠(yuǎn)海風(fēng)電的開(kāi)發(fā)逐漸受到企業(yè)的重視。而且從全球風(fēng)電開(kāi)發(fā)歷程來(lái)看,在近海資源開(kāi)發(fā)到一定程度之后,隨著技術(shù)、工程、成本等要素的變化,深遠(yuǎn)海風(fēng)電開(kāi)發(fā)是一定會(huì)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)發(fā)展的視野之中。中國(guó)目前海上風(fēng)電的發(fā)展趨勢(shì)已經(jīng)表明深遠(yuǎn)海風(fēng)電開(kāi)發(fā)正在成為下一階段的重點(diǎn)。
近年來(lái),我國(guó)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,在平價(jià)政策的助推下,風(fēng)場(chǎng)規(guī)?;?、風(fēng)機(jī)大型化的趨勢(shì)正在加強(qiáng)。而這也成為我國(guó)探索深遠(yuǎn)海風(fēng)電發(fā)展的重要基礎(chǔ)。大容量機(jī)組可以更好地降低度電成本,對(duì)于開(kāi)發(fā)深遠(yuǎn)海風(fēng)電有著重要意義。
《能源》:在深遠(yuǎn)海風(fēng)電的開(kāi)發(fā)上面,我們還有哪些挑戰(zhàn)需要面對(duì)?
孫中林:最大的問(wèn)題首先還是在于成本。目前深遠(yuǎn)海風(fēng)電開(kāi)發(fā)的造價(jià)普遍較高,尤其是漂浮式海上風(fēng)電,造價(jià)基本在2.5萬(wàn)~3萬(wàn)左右/KW,而近海風(fēng)電的造價(jià)只有漂浮式的一半還少。對(duì)于開(kāi)發(fā)商來(lái)說(shuō),海上風(fēng)電進(jìn)入平價(jià)時(shí)代之后,成本一定是項(xiàng)目推進(jìn)的最重要因素。
中國(guó)已經(jīng)在萬(wàn)寧、陽(yáng)江等項(xiàng)目中開(kāi)始實(shí)驗(yàn)深遠(yuǎn)海風(fēng)電所需要的漂浮式風(fēng)機(jī)技術(shù),相信隨著國(guó)內(nèi)企業(yè)的努力,深遠(yuǎn)海風(fēng)電的成本有望實(shí)現(xiàn)較大幅度的降低。
不過(guò)我們也要看到,成本只是影響深遠(yuǎn)海風(fēng)電開(kāi)發(fā)的主要要素中的一個(gè)。事實(shí)上,深遠(yuǎn)海風(fēng)電能否實(shí)現(xiàn)較大規(guī)模的發(fā)展,也需要在技術(shù)方案、海工能力、后期運(yùn)維等多方面實(shí)現(xiàn)較大的突破和提升。
在2021年的海上風(fēng)電搶裝潮中,由于海上風(fēng)電安裝裝備短缺,安裝船“一船難求”,價(jià)格成倍上漲。因此,很多企業(yè)都開(kāi)始嘗試自建船只,以避免在工程能力方面的短缺影響項(xiàng)目進(jìn)展。
但海上風(fēng)電安裝船的設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行都有一定的技術(shù)和財(cái)務(wù)門(mén)檻,面向深遠(yuǎn)海風(fēng)電的安裝平臺(tái)更是如此。這對(duì)企業(yè)的綜合實(shí)力是一個(gè)巨大的考驗(yàn)。
2020年1月,亨通自建的“亨通藍(lán)德”號(hào)風(fēng)電基礎(chǔ)樁施工船在江蘇南通正式下水。2021年,“亨通藍(lán)德”號(hào)實(shí)現(xiàn)了單月施工12臺(tái)海風(fēng)機(jī)組的記錄。2024年1月,亨通自建的深遠(yuǎn)海風(fēng)電安裝平臺(tái)“亨通海悅”號(hào)順利下水,并即將正式投入施工?!昂嗤ê偂碧?hào)為1600T級(jí)海上風(fēng)電安裝作業(yè)平臺(tái),最大作業(yè)水深可達(dá)70M,能夠有效地彌補(bǔ)我國(guó)在深遠(yuǎn)海風(fēng)電工程能力上的不足。
《能源》:深遠(yuǎn)海風(fēng)電距離海岸線更遠(yuǎn),未來(lái)的消納問(wèn)題如何解決?
孫中林:考慮到未來(lái)深遠(yuǎn)海風(fēng)電依然相對(duì)較高的建設(shè)成本,因此進(jìn)行大規(guī)模集中開(kāi)發(fā)的形式會(huì)更具經(jīng)濟(jì)性。在風(fēng)電機(jī)組大型化的背景下,大規(guī)模集中開(kāi)發(fā)GW級(jí)的深遠(yuǎn)海風(fēng)電項(xiàng)目可能會(huì)成為行業(yè)普遍現(xiàn)象。
在當(dāng)前的技術(shù)條件下,柔性直流技術(shù)是實(shí)現(xiàn)大規(guī)模新能源友好并網(wǎng)外送最佳解決方案。因此未來(lái)深遠(yuǎn)海風(fēng)電大規(guī)模的開(kāi)發(fā),柔性直流輸電技術(shù)一定會(huì)得到更多的應(yīng)用。
在目前的交流輸電技術(shù)和柔性直流技術(shù)之間,還有一種低頻輸電技術(shù)。它可以通過(guò)降低輸電頻率,有效提高線路輸送能力、增大傳輸距離,同時(shí)能夠大幅度降低設(shè)備投資和運(yùn)維費(fèi)用。
在近海向深遠(yuǎn)海風(fēng)電開(kāi)發(fā)階段,低頻輸電技術(shù)作為一種過(guò)渡或補(bǔ)充,深遠(yuǎn)海風(fēng)電項(xiàng)目離岸距離大于100km的時(shí)候,一定會(huì)是以柔性直流輸電技術(shù)為主。
除此之外,深遠(yuǎn)海風(fēng)電還可以進(jìn)行一定的就地消納。比如直供海上石油鉆井平臺(tái)、海洋牧場(chǎng)、制氫等等。但考慮到風(fēng)電的間隙性和波動(dòng)性特點(diǎn),需要多能互補(bǔ)或配置儲(chǔ)能,實(shí)現(xiàn)就地消納,無(wú)法消納的還是要以輸送到陸地并網(wǎng)為主。
《能源》:除了海上風(fēng)電,中國(guó)的新能源開(kāi)發(fā)一直呈現(xiàn)出高速發(fā)展的態(tài)勢(shì)。不過(guò)近年來(lái)在部分地區(qū),也出現(xiàn)了新能源消納壓力增大的情況。您如何看待這一問(wèn)題?
孫中林:新能源大基地的建設(shè)極大地促進(jìn)了中國(guó)新能源裝機(jī)快速增長(zhǎng)。這對(duì)于中國(guó)實(shí)現(xiàn)“2030年前碳達(dá)峰、2060年前碳中和”的戰(zhàn)略目標(biāo)有著重要的意義。新能源大基地大多位于中國(guó)的西北部地區(qū),而中國(guó)能源消費(fèi)更多地集中在東部,因此長(zhǎng)距離的電力輸送,不可避免。
從這個(gè)角度來(lái)看,我認(rèn)為特高壓的投資建設(shè)會(huì)在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)繼續(xù)保持當(dāng)前較快的節(jié)奏。
不過(guò)一個(gè)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題是,特高壓的投資建設(shè)不僅成本巨大、回報(bào)周期長(zhǎng),而且往往跨越多個(gè)省區(qū),涉及到城市規(guī)劃、電力接入和消納等一系列問(wèn)題。因此,未來(lái)除了特高壓項(xiàng)目建設(shè)之外,西部北部新能源大基地的本地消納會(huì)更重要。
這樣的趨勢(shì)其實(shí)已經(jīng)開(kāi)始出現(xiàn)。西部地區(qū)的地方政府開(kāi)始利用豐富的礦產(chǎn)資源、新能源資源稟賦、能耗指標(biāo)、綠電等優(yōu)勢(shì)來(lái)吸引高耗能企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移。這一策略會(huì)讓新能源的本地消納更加便利,未來(lái)形成外送和本地消納并舉的新能源發(fā)展路徑。
《能源》:目前來(lái)看,高耗能企業(yè)的新能源消納還存在配網(wǎng)限制等問(wèn)題。這一挑戰(zhàn)未來(lái)會(huì)如何解決?
孫中林:對(duì)于高耗能企業(yè)自建新能源,是否掌握配電網(wǎng)區(qū)別很大。而增量配網(wǎng)改革正是電力體制改革的重要組成部分。
盡管從目前的進(jìn)展來(lái)看,增量配網(wǎng)改革依然還有很多擴(kuò)展空間,但從未來(lái)趨勢(shì)來(lái)看,增量配網(wǎng)改革的推進(jìn)會(huì)釋放出更多的市場(chǎng)潛力。
在新型電力系統(tǒng)中,越來(lái)越多的發(fā)電、用電單元會(huì)變得更加智能化。戶(hù)用光伏、儲(chǔ)能、充電樁,甚至每一輛新能源汽車(chē),都會(huì)成為這個(gè)龐大系統(tǒng)的一份子。而配電網(wǎng)是銜接大電網(wǎng)和系統(tǒng)中每一個(gè)單元的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。
在新的系統(tǒng)環(huán)境下,電力系統(tǒng)要更多地參與To C端的商業(yè)開(kāi)發(fā)。這與傳統(tǒng)電網(wǎng)To B的商業(yè)模式完全不同。我認(rèn)為未來(lái)的配電網(wǎng)一定會(huì)更加智能化、數(shù)字化、柔性化。
這對(duì)運(yùn)營(yíng)配電網(wǎng)的企業(yè)也提出了更高的要求,因此無(wú)論是從技術(shù)上還是商業(yè)上,開(kāi)放配電網(wǎng)都會(huì)成為趨勢(shì)。