競價機制下的海上風電區(qū)域特點和經(jīng)濟性分析

文 | 張佳麗

黨的十九大報告指出：構(gòu)建市場導向的綠色技術(shù)創(chuàng)新體系，壯大節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)、清潔生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)、清潔能源產(chǎn)業(yè)，推進能源生產(chǎn)和消費革命，構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源。發(fā)展風電是壯大清潔能源產(chǎn)業(yè)和推動能源轉(zhuǎn)型的重要途徑，海上風電作為未來風電發(fā)展的前沿方向，具備廣闊的發(fā)展前景。我國海上風能資源豐富，距負荷中心近，風能資源相對穩(wěn)定，開發(fā)建設海上風電場是我國風電開發(fā)的重要方式之一。

自2009年我國正式啟動海上風電規(guī)劃以來，沿海各地區(qū)均開展了海上風能資源調(diào)查和海上風電規(guī)劃工作，基本摸清各地區(qū)海上風能特點和建設條件，通過海上風電示范、特許權(quán)項目建設逐步積累經(jīng)驗，實現(xiàn)開發(fā)投資造價水平快速下降，促進我國海上風電產(chǎn)業(yè)從示范邁向規(guī)?；l(fā)展階段。

2018年，國家能源局下發(fā)《風電項目競爭配置指導方案（試行）》，標志著風電競價上網(wǎng)時代的來臨。我國海岸線漫長，各地海上風電建設條件差異較大，為積極應對競價機制，本文通過分析沿海各地區(qū)海上風能資源及建設條件，評估各地區(qū)海上風電成本，提出海上風電收益分析及競價思考，進而提出新階段我國海上風電產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)發(fā)展自身要求，為加快實現(xiàn)行業(yè)高效優(yōu)質(zhì)發(fā)展提供參考。

區(qū)域海上風能資源

我國海岸線綿長復雜，各沿海?。ㄊ校┯捎诘乩砦恢谩⒌匦螚l件等的不同，海上風能資源也呈現(xiàn)不同的特點。由于臺風的影響多集中在長江以南地區(qū)，長江南、北的海上風能資源呈現(xiàn)出較為明顯的差異。長江以北地區(qū)年平均風速一般為6.5～7.5m/s，安全等級為IECⅡ～Ⅲ類，采用適用風況條件的海上風電機組，年平均等效滿負荷小時數(shù)一般為2100～2700h；長江以南地區(qū)年平均風速一般為7～8.5m/s，個別地區(qū)可達9～10m/s，安全等級為IECⅠ～Ⅱ類或S類，對風電機組安全性要求較高，采用適用風況條件的海上風電機組，年平均等效滿負荷小時數(shù)一般為2200～3000h，個別地區(qū)甚至可達3500h以上。

區(qū)域海上風電建設特點和投資水平

影響海上風電場投資的主要因素有距施工港口的距離、離岸距離、水深、IEC安全要求，以及海底地形、地質(zhì)條件等。離岸距離越遠，地質(zhì)建設條件越復雜，工程造價越高；水深越深，風電機組基礎型式越復雜，工程造價越高；IEC安全要求越高，工程造價越高。海上風電場工程造價水平與離岸距離、水深、IEC等級均呈正相關。

長江以北地區(qū)，海上風電項目離岸距離相對較近、水深較淺（一般在30m以內(nèi)）、IEC等級多為Ⅱ～Ⅲ類，建設條件相對較好，投資造價水平主要介于15000～18000元/千瓦，具體風電場項目受離岸距離、海底地形地質(zhì)條件、施工港口距離等因素影響略有不同。

長江以南地區(qū)，海上風電項目離岸距離相對較遠、水深較深，地質(zhì)條件復雜、風電機組基礎安全等級較高，投資造價水平較高，主要介于17000～20000元/千瓦。長江口地區(qū)海上風電投資隨水深的變化不明顯，更多取決于離岸距離，受海底管線、軍事、路由等多方面因素的影響，風電場投資約為17000～19000元/千瓦；福建省與其他省份相比，海上風電場一般離岸較遠，水深較深，且場址地基主要為淤泥、砂或二者的混合物，工程地質(zhì)條件較為復雜，另外受臺風的影響，極端風速高，對風電機組的抗風安全性要求提高，風電機組和基礎價格增加，風電場總體造價較高。

結(jié)合各?。▍^(qū)、市）海上風電場資源、建設條件，沿海地區(qū)海上風電場工程綜合造價水平見表1。

已建工程投資

我國海上風電布局主要位于建設條件相對較好的華東沿海地區(qū)，通過規(guī)?；瘞赢a(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，實現(xiàn)了海上風電大容量機組進入產(chǎn)業(yè)化應用時代，裝備及技術(shù)快速突破，規(guī)劃引導和政策措施逐步完善，產(chǎn)業(yè)體系逐漸建立健全，海上風電整體產(chǎn)業(yè)鏈逐步成熟，有效促進了投資水平逐步降低。

華東近海風電工程造價水平呈現(xiàn)穩(wěn)步下降趨勢，2009年東海大橋示范項目單位造價23189元/千瓦，目前已下降至15617元/千瓦，降低約7500元/千瓦，降幅達到30%以上；單位電能投資下降幅度達到35%，從0.354元/千瓦時降至0.224元/千瓦時，不僅降低了單位造價水平，同時實現(xiàn)發(fā)電效率的提升，促進度電成本快速下降。

從投資結(jié)構(gòu)來看，設備及安裝工程費降低3000元/千瓦，其中風電機組設備費降低最為顯著，單位造價從9500元/千瓦下降至7000元/千瓦以下，下降幅度達25%以上。建筑工程費降低約1800元/千瓦，施工輔助費降低約200元/千瓦，其他費用降低約1300元/千瓦，預備費降低約250元/千瓦?？梢姡Ｉ巷L電產(chǎn)業(yè)歷經(jīng)十余年的發(fā)展進步，工程總投資及各分項構(gòu)成均呈現(xiàn)不同程度的降低。

當前海上風電經(jīng)濟性和競價空間

今年上半年風電競爭性配置文件的發(fā)布，標志著風電競價上網(wǎng)時代的來臨。競價機制是降低可再生能源補貼支出、倒逼壓縮外部利潤空間、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)鏈投資的有效途徑。在競價上網(wǎng)背景下，海上風電產(chǎn)業(yè)將進一步深度挖掘內(nèi)在自升動力，推動技術(shù)進步、實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級、降低開發(fā)成本，進而實現(xiàn)可再生能源補貼退坡。海上風電上網(wǎng)電價競價機制以全生命周期度電成本作為優(yōu)化項目開發(fā)與運營的關鍵，降本增效、提升經(jīng)濟性將是未來一段時間內(nèi)整個海上風電行業(yè)良性發(fā)展的必然選擇。

圖1 近年來華東沿海地區(qū)海上風電投資分項變化情況

表1 沿海各?。▍^(qū)、市）海上風電場風能資源和工程造價初步估算成果表

為有效應對海上風電競價挑戰(zhàn)，根據(jù)我國沿海各地區(qū)海上風能資源、投資水平的評估情況，按照現(xiàn)行財稅政策和電價政策，得出當前不同建設條件下海上風電場工程全生命周期的資本金財務內(nèi)部收益率水平，見表2。

長江以北地區(qū)的海上風電項目建設條件相對簡單，單位投資一般不超過18000元/千瓦，其投資開發(fā)價值主要受風能條件的制約，若該地區(qū)海上平均風速達到6.5m/s（或利用小時數(shù)大于2300h），則具備一定的投資開發(fā)價值和競價空間；長江以南地區(qū)的海上風電項目風能資源較為優(yōu)越，其投資開發(fā)價值主要受到復雜建設條件和高額投資的制約，單位投資多為17000～20000元/千瓦，若該地區(qū)海上平均風速超過7.5m/s（或年利用小時數(shù)大于2700h），則具備較好的投資開發(fā)價值和競價空間，見表3。

隨著海上風電競價機制的進一步推進，應努力做好投資預算管理和控制，盡可能降低投資，并通過設計方案優(yōu)化和風電機組選型，提升工程發(fā)電效率，增加發(fā)電收入，做好風電場全生命周期度電成本控制工作，提出具有競爭力的申報電價并控制好收益風險。以年利用小時數(shù)2400h、單位投資17000元/千瓦作為全國最具代表性的海上風電典型案例，將0.05元/千瓦時（含稅，下同）作為競價變化步長，為滿足項目資本金財務內(nèi)部收益率達到8%的要求，若申報電價降低0.05元/千瓦時，則應控制項目單位投資降低1000元/千瓦或增發(fā)小時數(shù)150h；若申報電價降低0.1元/千瓦時，則應控制投資降低2000元/千瓦或增發(fā)小時數(shù)320h；若申報電價降低0.15元/千瓦時，則應控制投資降低3000元/千瓦或增發(fā)小時數(shù)500h。可見對于典型海上風電項目，申報電價每降低0.05元/千瓦時，則應控制降低單位投資1000元/千瓦或提升年利用小時數(shù)150h以上，才能實現(xiàn)收益指標的平衡。

積極迎接競價上網(wǎng)時代的新挑戰(zhàn)

為積極應對競價時代的新要求，海上風電產(chǎn)業(yè)作為復雜系統(tǒng)工程，將進一步突顯上下游產(chǎn)業(yè)鏈緊密銜接協(xié)同發(fā)展的作用，驅(qū)動投資管理、設計技術(shù)、裝備制造、運行維護等各環(huán)節(jié)提質(zhì)增效力爭上游，不斷挖掘科技進步和高效創(chuàng)新，通過產(chǎn)業(yè)鏈的傳動作用促進整體效益最大化，實現(xiàn)海上風電產(chǎn)業(yè)成本快速下降、減少補貼需求。

表2 海上風電項目資本金財務內(nèi)部收益率IRR表 （單位：%）

表3 不同區(qū)域海上風電項目競價要素

表4 海上風電上網(wǎng)電價競價調(diào)整方案（IRR=8%）

一、投資開發(fā)環(huán)節(jié)——嚴控投資，精細管理

在競價機制引導下，開發(fā)市場將進一步規(guī)范有序，更好地發(fā)揮市場配置資源作用。一方面引導投資開發(fā)主體更加注重業(yè)績、誠信、人才等綜合實力表現(xiàn)，另一方面合理控制度電成本和投資回報，加強精細化管理水平，加快提升造價、施工、運維等全產(chǎn)業(yè)鏈成本控制和投資決策能力。

二、裝備制造環(huán)節(jié)——創(chuàng)新驅(qū)動，提升設備性能質(zhì)量

裝備作為海上風電工程的核心，一方面借鑒陸上風電發(fā)展經(jīng)驗，通過擴大單機容量、加長風輪直徑、提升單位掃風面積、加大輪轂等方式，顯著提升發(fā)電能力；另一方面通過研發(fā)創(chuàng)新、技術(shù)進步和服務驅(qū)動成長，推動海上大容量機組成熟進步，完善優(yōu)化控制策略，提高海上風電安全性、耐久性和可靠性，實現(xiàn)市場份額日趨集中，促進產(chǎn)業(yè)升級和成本降低。

三、設計研究環(huán)節(jié)——優(yōu)化設計方案，節(jié)省工程量

深化針對性專業(yè)設計，優(yōu)化提升技術(shù)方案，提高風能資源評估和尾流優(yōu)化能力，創(chuàng)新海纜敷設工藝及設備選型，減少電能效率損耗；加強風電機組選型，通過優(yōu)化技術(shù)方案可實現(xiàn)年利用小時數(shù)提升300小時，滿足電價下調(diào)0.1元/千瓦時條件的財務收益要求；促進海上升壓站集成和優(yōu)化基礎型式，確保整體方案先進性，控制海上風電工程量和投資總額。

四、建筑安裝環(huán)節(jié)——確保施工質(zhì)量，促進建設成本降低

眾多大型施工企業(yè)積極進駐海上風電施工領域，積累豐富的施工經(jīng)驗，海上風電施工和安裝能力進一步加強，更好地保證了施工質(zhì)量和效率提升，通過推動施工技術(shù)成熟化、建設規(guī)模擴大化、施工船機專業(yè)化，優(yōu)化施工建設成本。

五、運行維護環(huán)節(jié)——實現(xiàn)智能遠程，推行集約共享理念

伴隨著海上風電裝備性能日益成熟穩(wěn)定，在一定程度上減少運行維護費用支出，通過提高遠程集控和智能操作，實現(xiàn)運維的便捷性和及時性，同時逐步推行集約共享觀念，促進運行模式管理創(chuàng)新，通過共享運維基地和團隊等公共資源，推動運維成本下降。

六、金融保險環(huán)節(jié)——拓寬渠道，降低投融資成本

從資本角度出發(fā)，通過拓寬直接融資渠道、完善民間融資機制、出臺海上風電企業(yè)投保政策、建立信息定期上報制度、制定風險損失率表以及建立有效的國際再保險渠道等方式，降低海上風電投融資成本。

七、外部環(huán)境——理性競爭，壓縮外部環(huán)境成本

競爭性配置加劇市場競爭，產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)均努力實現(xiàn)科技進步和產(chǎn)業(yè)升級，嚴控成本降低風險，投資將越發(fā)理性和注重效益，加速去除非技術(shù)成本，逐步形成更加規(guī)范公平的外部環(huán)境和市場秩序。

競爭性配置的核心，就是引導市場發(fā)揮更大作用，競價機制將加速推動風電產(chǎn)業(yè)集中度進一步提升及行業(yè)洗牌，整機市場優(yōu)勝劣汰，設計能力顯著提升，開發(fā)主體進一步集中，傳動倒逼產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)創(chuàng)新發(fā)展、提質(zhì)增效，實現(xiàn)上游產(chǎn)業(yè)市場技術(shù)進步與下游開發(fā)市場電價降低聯(lián)動發(fā)展，通過下游競爭驅(qū)動上游技術(shù)創(chuàng)新，促使海上風電走向創(chuàng)新高效優(yōu)質(zhì)的新時代，推動我國向海上風電強國邁進。