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透过风机、海缆、升压站、安装等设备看海上风电成本构成和价格趋势

透过风机、海缆、升压站、安装等设备看海上风电成本构成和价格趋势

  :如果你曾经驾驶卡车运送过的大部件,那么你会发现它的局限性是显而易见的,中国海上风电经过一段时间的发展,已经初步形成海上风电场开发、设备制造、工程设计、施工及运行维护的全产业链,随着“十三五”期间大规模海上风电场的开发建设,中国海上风电投资成本将会有进一步的下降,一家加州的初创公司提出了一个解决办法:RCAM技术公司最近获得了来自加州能源委员会(CEC)的125万美元拨款,用于测试通过技术在风电场现场制造混凝土塔筒的可行性,我国海岸线漫长,海上资源十分丰富,发展海上风电是中国实现国家能源结构调整的有效保障,由来自国家可再生能源实验室(NREL)的JasonCotrell创建的RCAM技术公司,计划使用一种3D打印技术——钢筋混凝土增材制造技术来制造140米或更高的塔筒,本文重点介绍中国海上风电成本构成、与陆上风电成本差异以及成本变化趋势,通过对设备购置费中、海缆、海上升压站,建安费用中施工、安装等费用的测算,明确海上风电成本控制的关键点。

  借助NREL的度电成本(LCOE)建模工具,该公司预计,在有合适风切变的风能资源区域,140米高的塔筒将可以提高20%以上的发电量,2018年01月14日,亚洲第一个海上风电项目,上海东海大桥风电项目的34台3MW海上风电机组调试完毕,全部并网投入运行,根据提交给加州能源委员会(CEC)的资助申请表,RCAM技术公司认为3D打印技术“将使在风电场现场制造塔筒成为可能,成本则只有传统钢塔的一半,在风速较低的地区,可以使风电的度电成本降低11%,随着大规模的海上风电场的开发、建设、运行和维护,国内海上风电场设备制造、工程设计、施工及运行维护等水平均得到了较大提升,中国海上风电行业标准体系也将进一步的完善,然而,在这种情况下,塔筒的直径也会变得很大,极大增加了公路运输的难度。

  海上风电成本构成根据在全国各个沿海省份实际开展的项目,分析各个区域海上风电项目造价,总体上来说海上风电项目单位千瓦造价均比较高”根据与加州能源委员会达成的协议,RCAM技术公司将负责设计两个高度在140米至170米之间的超高混合式风电机组塔筒的下半部分,各部分占总成本的比例不同,对总成本的影响也不尽相同,混凝土塔筒的原型部分将使用机械臂和3D打印机进行制造,并将在加州大学欧文分校完成测试,其中,风电机组及塔筒约占设备费用的85%,单位千瓦成本约7500~8500元/千瓦,对整体设备费用的影响较大;送出海缆约占设备费用的5%,单位千瓦成本约500元/千瓦;相关电气设备约占设备费用的10%,单位千瓦成本约1000元/千瓦。

  提高容量因数的潜力NREL的研究显示,在大平原地区,在塔筒高度为80米的情况下,一些风电场的年发电容量因数可以超过50%,当前海上风电已竣工的风电场项目相对数量少、规模小,相应船机设备不成熟,施工队伍较为单一,施工经验不足,造成建设成本较高,加上海上施工条件复杂、施工难度大,施工所需的关键装备(如海上风电机组基础打桩、风电机组吊装等)专业可用的大型船机设备较少,船班费用高昂,相对陆上风电,海上风电的建安费用占总成本的比重大,在美国风能协会于今年01月举行的一次会议上,NREL的研究人员在一篇关于高塔筒风电机组技术的报告中写道,“在风带中心之外,风电的平均开发成本还高于低价的天然气和低成本的光伏发电,后者的成本还在不断降低,由于海洋资源的紧缺、人工工资提高、前期工作周期加长等原因,其它费用总体将略有上涨,特别是用海养殖补偿、海域生态修复等费用上涨较为明显;但随着海上风电开发数量的增加,项目开发建设经验的积累,业主对自身项目管理水平也将提升,将抵消部分这些上涨因数”

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