透過風機、海纜、升壓站、安裝等設備看海上風電成本構成和價格趨勢

2017-12-25 10:45:58 來源:科技展望　點擊量：評論 (0)

截止2016年，中國海上風電累計裝機達163萬千瓦，僅2016年就增加了59萬千瓦，同比增長64%，《風電發展十三五規劃》明確要求，海上風電到2020年累計裝機達500萬千瓦，開工裝機達1000萬千瓦。中國海上風電經過一段時

截止2016年，中國海上風電累計裝機達163萬千瓦，僅2016年就增加了59萬千瓦，同比增長64%，《風電發展“十三五”規劃》明確要求，海上風電到2020年累計裝機達500萬千瓦，開工裝機達1000萬千瓦。

中國海上風電經過一段時間的發展，已經初步形成海上風電場開發、設備制造、工程設計、施工及運行維護的全產業鏈，隨著“十三五”期間大規模海上風電場的開發建設，中國海上風電投資成本將會有進一步的下降。

與陸地風電相比，海上風能資源豐富、風電場靠近能源負荷中心、海面可利用面積廣闊，不存在土地占用等優勢，因此海上風電開發利用受到越來越多國家的重視。我國海岸線漫長，海上資源十分豐富，發展海上風電是中國實現國家能源結構調整的有效保障。海上風電開發建設成本較高，降本增效將是整個海上風電良性發展的必然選擇。

本文重點介紹中國海上風電成本構成、與陸上風電成本差異以及成本變化趨勢，通過對設備購置費中風電機組、海纜、海上升壓站，建安費用中施工、安裝等費用的測算，明確海上風電成本控制的關鍵點。

海上風電發展現狀

自1991年全球第一座海上風電場Vindeby風電場項目在丹麥開始運行以來，歐洲海上風電發展已經走過了25余年，已經形成了從海上風電開發、裝備制造、勘測設計、安裝施工以及運行維護完整的產業鏈，據英國皇家財產局編制的《成本下降監測框架》（CRMF）顯示，隨著技術的進步，規模效應的顯現，預計到2025年歐洲海上風電投資成本將在2015年的基礎上下降35%－40%，海上風電逐步成為歐洲主要國家未來新能源開發的重點之一。

2010年6月8日，亞洲第一個海上風電項目，上海東海大橋風電項目的34臺3MW海上風電機組調試完畢，全部并網投入運行。以“歐洲以外第一個海上風電場”為標志，中國風電邁開了向海上開發風電的步伐。

隨著大規模的海上風電場的開發、建設、運行和維護，國內海上風電場設備制造、工程設計、施工及運行維護等水平均得到了較大提升，中國海上風電行業標準體系也將進一步的完善。

隨著對海上風電更深的認識、大容量海上風電機組的國產化、批量化、施工設備以及安裝工藝的提高，國內海上風電電價的下降壓力，國內海上風電場建設成本必將會進一步下降。

海上風電成本構成

根據在全國各個沿海省份實際開展的項目，分析各個區域海上風電項目造價，總體上來說海上風電項目單位千瓦造價均比較高。（根據海上風電項目周期，本文成本分析主要考慮項目開發建設階段投資費用）

海上風電場成本主要由以下幾個部分構成：設備購置費、建安費用、其它費用、利息。各部分占總成本的比例不同，對總成本的影響也不盡相同。

01設備購置費

現階段設備購置費（不含集電線路海纜）約占工程成本的50%，對成本的影響較大。其中，風電機組及塔筒約占設備費用的85%，單位千瓦成本約7500～8500元/千瓦，對整體設備費用的影響較大；送出海纜約占設備費用的5%，單位千瓦成本約500元/千瓦；相關電氣設備約占設備費用的10%，單位千瓦成本約1000元/千瓦。

02建安費用

建安費用約占總成本的35%，單位千瓦成本約6000～7000元/kW。當前海上風電已竣工的風電場項目相對數量少、規模小，相應船機設備不成熟，施工隊伍較為單一，施工經驗不足，造成建設成本較高，加上海上施工條件復雜、施工難度大，施工所需的關鍵裝備（如海上風電機組基礎打樁、風電機組吊裝等）專業可用的大型船機設備較少，船班費用高昂，相對陸上風電，海上風電的建安費用占總成本的比重大。

03其它費用

其它費用包括項目用海用地費、項目建管費、生產準備費等，占總成本約10%，單位千瓦成本約1600～1900元/千瓦。

由于海洋資源的緊缺、人工工資提高、前期工作周期加長等原因，其它費用總體將略有上漲，特別是用海養殖補償、海域生態修復等費用上漲較為明顯；但隨著海上風電開發數量的增加，項目開發建設經驗的積累，業主對自身項目管理水平也將提升，將抵消部分這些上漲因數。即使其它費用下降10%，總成本下降不到1%，影響相對有限。

04利息

利息與風電場建設周期及利率相關，占總成本約5%。隨著海上風電施工技術的不斷進步，特別是關鍵項目工期的縮短，利息將有一定程度的下降。至于利率，屬政策性費用，主要在國家調節宏觀經濟時才變動。總體而言，利息對風電場成本的影響有較大不確定性。

海上風電場成本構成示意圖

與陸上風電成本差異

目前，海上風電成本基本是陸上風電成本的兩倍。下文將從項目前期、項目建設期以及項目運行期的全生命周期進行海上和陸上風電成本比較。

項目前期

海上風電場的前期工作時間相對較長，需要協調的部門較多，主要包括海洋、海事等，需要取得的支持性文件多，海域、通航、海洋環評等。相比于陸上，項目前期工作費用較高。

項目建設期

相比于陸上風電場，海上風電項目建設中，設備費用和施工安裝費用均有顯著增加。設備費用中，海上風電機組千瓦價格約是陸上風電機組的2倍、海纜以及海上升壓站等電氣設備價格均比陸上風電場高出較多；施工安裝費用中，由于海上施工條件差，施工難度高，風機基礎、風機安裝等費用遠遠超出陸上風電場費用。

項目運行期

海上風電場需要維護的設備主要包括風電機組設備、升壓站設備及平臺、海纜等。但海上風電場一般離岸距離較遠，加上臺風、風暴潮等天氣引起的大浪等不利海況條件，可到達性較差，風電機組運行維護較困難，維護成本很高。

目前根據項目設備在壽命期可靠性逐漸下降的特點，修理費率分階段考慮，一般建設期及質保期取固定資產價值的0.5%，并以（5～10）年為一個時間段，逐級提高修理費率至3.0%。根據歐洲海上風電場運行、維護經驗，風電場運行維護工作量約為同等規模陸上風電場的2～4倍，運行維護工作量較大，難度較高。

海上陸上風電場對比分析說明如下：

1前期工作

內容：協調部門多（海洋、海事、軍事等）、支持性文件多（海域、通航、海洋環評等）

相比于陸上風電場特點：

（1）工作周期長，協調難度大；

（2）海域使用、養殖補償以及資源保護修復等費用高（增長的趨勢）。

說明：

（1）時間成本不可控；

（2）常規30萬海上項目，海洋生態修復費用約3000萬；涉及養殖的場址，漁業補償費用十分高。

2風電機組

內容：大容量海上風電機組，國內處于樣機階段，國外有成熟機型。

相比于陸上風電場特點：

（1）海上風機所處環境惡劣，國內風機廠家沒有多年運行經驗，風險大；

（2）可選風機較少。

說明：

（1）國內海上風機單位千瓦造價約8000元，陸上約4000元，基本是2倍的關系：（2）國外進口機組單位千瓦造價超12000元。

3風機基礎

內容：基礎設計、現場施工難度很大。

相比于陸上風電場特點：

（1）基礎設計考慮的邊界條件增多；

（2）海上施工對船機設備、工程經驗的要求高；

（3）基礎施工周期長。

說明：

（1）單個海上風機基礎造價達1300～2000萬元不等；

（2）陸上基礎單個1、2百萬的費用，海上基礎造價增加較為明顯。

4風機安裝

內容：需要專業碼頭、大型船機設備等來完成整個海上風機的安裝。

相比于陸上風電場特點：

（1）碼頭租賃費用高；

（2）大型安裝船機設備少，費用高；

（3）安裝環境惡劣，安裝窗口期短。

說明：

（1）碼頭租賃費用較高，幾千萬不等；

（2）海上風機安裝一臺約450萬元，陸上一臺約30萬元。

5海纜

內容：海上環境惡劣，對海纜的制作工藝、運輸安裝、后期維護等要求高。

相比于陸上風電場特點：

（1）海纜廠家相比于陸纜廠家可選性少；

（2）海纜施工難度較大，需要專業的敷纜單位來完成；

（3）后期維護費用較高。

說明：

（1）35kV海纜單公里費用在70～150萬元（考慮不同截面），220kV海纜單公里費用在400萬元；

（2）陸纜單公里費用約25～70萬元，電纜投資增加較多。

6海上升壓站

內容：

（1）防腐要求高；

（2）要求設計更為緊湊，面積小。

相比于陸上風電場特點：

（1）需要選擇高可靠性，免維護的電氣設備；

（2）需要大型船機設備完成升壓站基礎以及電氣設備安裝，費用高。

說明：

（1）海上升壓站基礎施工、安裝費用約8000萬元；

（2）考慮到防腐、免維護等要求，海上升壓站電氣設備增加費用約1500萬元。

7運行維護

內容：

（1）定期或者不定期對海上風機、升壓平臺的保養；

（2）對故障需要檢修、一些設備需要更換等。

相比于陸上風電場特點：

（1）交通工具費用高，需要專業的運維船；

（2）可達性差；

（3）如遇大設備更換，船機設備租賃高。

說明：根據目前國內已建成的海上風電場運維情況來看，海上運維工作量是陸上的2～4倍，費用要超出陸上很多。

海上風電價格趨勢

主機價格

隨著國內一批海上風電場陸續建成投產，國內獨資、合資風電設備廠家已具備批量生產的能力，截止2016年，累計裝機容量達到15萬千瓦以上的機組制造商就有上海電氣、遠景能源、華銳風電、金風科技四家，剩下的湘電、明陽、東汽等制造商也均有小批量生產或者樣機。

《風電發展“十三五”規劃》中明確規定到2020年海上風電并網裝機容量達到500萬千瓦，開工規模達到1000萬千瓦，將給風機廠家帶來可預期的大市場。收集近一年來國內部分海上風電場的風電機組投標價格，風機價格已有一定程度的降低，隨著介入海上風電的風機制造商越來越多，海上風機的批量化生產，海上風電機組設備單位千瓦價格將會有1000～2000元的下降空間。

海纜價格

目前35kV中壓海底電纜在國內均屬于比較成熟的產品，各大、中型電纜生產廠家，中天科技、寧波東方、青島漢纜、江蘇亨通等企業均有實力生產，其市場價格相對穩定。

隨著整個海上風電以及相關海上項目的發展，國內大截面高壓海纜制造能力的提高，近5年的海纜價格已有一個明顯的下降趨勢，220kV高壓海底電纜從每公里700萬元下降到400萬元，根據目前整個行業的調研情況，海纜價格有望進一步下降。

建安費用

目前越來越多的大型施工企業進駐海上風電施工安裝領域，可用于海上施工安裝的大型船機設備數量大幅度增加，海上風電施工設備及安裝能力不斷提升，部分施工企業已經有一定的海上風電施工經驗，根據目前調研情況，中交一航局、中交三航局、龍源振華在海上風電行業內處于領先地位，擁有的資源較多，業績突出，中交四航局、中鐵大橋局、華電重工等企業也擁有一定的施工設備及經驗。

隨著“十三五”期間國內大批量海上風電的建設以及越來越多有實力的施工企業的介入，海上施工安裝成本應該會有一個較為明顯的下降。通過上海、江蘇以及福建區域等海上風電場建設，隨著施工企業的施工技術成熟、建設規模擴大化、基礎形式多樣化、設計方案穩定化、施工船機專業化等，建設成本有望降低10%～15%。

結論

通過一批海上示范項目、特許權項目的開發、建設，中國海上風電的全產業鏈已經初步形成，海上風電建設成本已經有了一定程度的下降。

總結當前中國各個區域海上風電項目造價，總體上來說海上風電項目單位千瓦造價均比較高，通過分析成本中設備購置費、建安費用、其它費用、利息中各細項費用的權重，明確海上風電成本控制的關鍵點。

總的來說，隨著“十三五”期間國內大批量海上風電的建設，海上風電成本中風機、海纜、施工安裝等成本將會有顯著的下降，海上風電總體造價下降是可以預期的。

原標題:透過風機、海纜、升壓站、安裝等設備看海上風電成本構成和價格趨勢