截止2016年，中國海上風(fēng)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(fēng)電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》明確要求，海上風(fēng)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(fēng)電經(jīng)過一段時間的發(fā)展，已經(jīng)初步形成海上風(fēng)電場開發(fā)、設(shè)備制造、工程設(shè)計、施工及運行維護的全產(chǎn)業(yè)鏈，隨著“十三五”期間大規(guī)模海上風(fēng)電場的開發(fā)建設(shè)，中國海上風(fēng)電投資成本將會有進一步的下降。
與陸地風(fēng)電相比，海上風(fēng)能資源豐富、風(fēng)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(yōu)勢，因此海上風(fēng)電開發(fā)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(fā)展海上風(fēng)電是中國實現(xiàn)國家能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的有效保障。海上風(fēng)電開發(fā)建設(shè)成本較高，降本增效將是整個海上風(fēng)電良性發(fā)展的必然選擇。
本文重點介紹中國海上風(fēng)電成本構(gòu)成、與陸上風(fēng)電成本差異以及成本變化趨勢，通過對設(shè)備購置費中風(fēng)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(fēng)電成本控制的關(guān)鍵點。
海上風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀
自1991年全球第一座海上風(fēng)電場Vindeby風(fēng)電場項目在丹麥開始運行以來，歐洲海上風(fēng)電發(fā)展已經(jīng)走過了25余年，已經(jīng)形成了從海上風(fēng)電開發(fā)、裝備制造、勘測設(shè)計、安裝施工以及運行維護完整的產(chǎn)業(yè)鏈，據(jù)英國皇家財產(chǎn)局編制的《成本下降監(jiān)測框架》（CRMF）顯示，隨著技術(shù)的進步，規(guī)模效應(yīng)的顯現(xiàn)，預(yù)計到2025年歐洲海上風(fēng)電投資成本將在2015年的基礎(chǔ)上下降35%——40%，海上風(fēng)電逐步成為歐洲主要國家未來新能源開發(fā)的重點之一。
2010年6月8日，亞洲第一個海上風(fēng)電項目，上海東海大橋風(fēng)電項目的34臺3MW海上風(fēng)電機組調(diào)試完畢，全部并網(wǎng)投入運行。以“歐洲以外第一個海上風(fēng)電場”為標(biāo)志，中國風(fēng)電邁開了向海上開發(fā)風(fēng)電的步伐。
隨著大規(guī)模的海上風(fēng)電場的開發(fā)、建設(shè)、運行和維護，國內(nèi)海上風(fēng)電場設(shè)備制造、工程設(shè)計、施工及運行維護等水平均得到了較大提升，中國海上風(fēng)電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系也將進一步的完善。
隨著對海上風(fēng)電更深的認識、大容量海上風(fēng)電機組的國產(chǎn)化、批量化、施工設(shè)備以及安裝工藝的提高，國內(nèi)海上風(fēng)電電價的下降壓力，國內(nèi)海上風(fēng)電場建設(shè)成本必將會進一步下降。
海上風(fēng)電成本構(gòu)成
根據(jù)在全國各個沿海省份實際開展的項目，分析各個區(qū)域海上風(fēng)電項目造價，總體上來說海上風(fēng)電項目單位千瓦造價均比較高。（根據(jù)海上風(fēng)電項目周期，本文成本分析主要考慮項目開發(fā)建設(shè)階段投資費用）
海上風(fēng)電場成本主要由以下幾個部分構(gòu)成：設(shè)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(shè)備購置費
現(xiàn)階段設(shè)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(fēng)電機組及塔筒約占設(shè)備費用的85%，單位千瓦成本約7500——8500元/千瓦，對整體設(shè)備費用的影響較大；送出海纜約占設(shè)備費用的5%，單位千瓦成本約500元/千瓦；相關(guān)電氣設(shè)備約占設(shè)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(dāng)前海上風(fēng)電已竣工的風(fēng)電場項目相對數(shù)量少、規(guī)模小，相應(yīng)船機設(shè)備不成熟，施工隊伍較為單一，施工經(jīng)驗不足，造成建設(shè)成本較高，加上海上施工條件復(fù)雜、施工難度大，施工所需的關(guān)鍵裝備（如海上風(fēng)電機組基礎(chǔ)打樁、風(fēng)電機組吊裝等）專業(yè)可用的大型船機設(shè)備較少，船班費用高昂，相對陸上風(fēng)電，海上風(fēng)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(chǎn)準(zhǔn)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(yǎng)殖補償、海域生態(tài)修復(fù)等費用上漲較為明顯；但隨著海上風(fēng)電開發(fā)數(shù)量的增加，項目開發(fā)建設(shè)經(jīng)驗的積累，業(yè)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(shù)。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(fēng)電場建設(shè)周期及利率相關(guān)，占總成本約5%。隨著海上風(fēng)電施工技術(shù)的不斷進步，特別是關(guān)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(diào)節(jié)宏觀經(jīng)濟時才變動。總體而言，利息對風(fēng)電場成本的影響有較大不確定性。海上風(fēng)電場成本構(gòu)成見圖1。
海上風(fēng)電場成本構(gòu)成示意圖
與陸上風(fēng)電成本差異
目前，海上風(fēng)電成本基本是陸上風(fēng)電成本的兩倍。下文將從項目前期、項目建設(shè)期以及項目運行期的全生命周期進行海上和陸上風(fēng)電成本比較。
項目前期
海上風(fēng)電場的前期工作時間相對較長，需要協(xié)調(diào)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(huán)評等。相比于陸上，項目前期工作費用較高。
項目建設(shè)期
相比于陸上風(fēng)電場，海上風(fēng)電項目建設(shè)中，設(shè)備費用和施工安裝費用均有顯著增加。設(shè)備費用中，海上風(fēng)電機組千瓦價格約是陸上風(fēng)電機組的2倍、海纜以及海上升壓站等電氣設(shè)備價格均比陸上風(fēng)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(fēng)機基礎(chǔ)、風(fēng)機安裝等費用遠遠超出陸上風(fēng)電場費用。
項目運行期
海上風(fēng)電場需要維護的設(shè)備主要包括風(fēng)電機組設(shè)備、升壓站設(shè)備及平臺、海纜等。但海上風(fēng)電場一般離岸距離較遠，加上臺風(fēng)、風(fēng)暴潮等天氣引起的大浪等不利海況條件，可到達性較差，風(fēng)電機組運行維護較困難，維護成本很高。
目前根據(jù)項目設(shè)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(shè)期及質(zhì)保期取固定資產(chǎn)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(jù)歐洲海上風(fēng)電場運行、維護經(jīng)驗，風(fēng)電場運行維護工作量約為同等規(guī)模陸上風(fēng)電場的2——4倍，運行維護工作量較大，難度較高。
海上陸上風(fēng)電場對比分析說明如下：
1前期工作
內(nèi)容：協(xié)調(diào)部門多（海洋、海事、軍事等）、支持性文件多（海域、通航、海洋環(huán)評等）
相比于陸上風(fēng)電場特點：
（1）工作周期長，協(xié)調(diào)難度大；
（2）海域使用、養(yǎng)殖補償以及資源保護修復(fù)等費用高（增長的趨勢）。
說明：
（1）時間成本不可控；
（2）常規(guī)30萬海上項目，海洋生態(tài)修復(fù)費用約3000萬；涉及養(yǎng)殖的場址，漁業(yè)補償費用十分高。
2風(fēng)電機組
內(nèi)容：大容量海上風(fēng)電機組，國內(nèi)處于樣機階段，國外有成熟機型。
相比于陸上風(fēng)電場特點：
（1）海上風(fēng)機所處環(huán)境惡劣，國內(nèi)風(fēng)機廠家沒有多年運行經(jīng)驗，風(fēng)險大；
（2）可選風(fēng)機較少。
說明：
（1）國內(nèi)海上風(fēng)機單位千瓦造價約8000元，陸上約4000元，基本是2倍的關(guān)系：（2）國外進口機組單位千瓦造價超12000元。
3風(fēng)機基礎(chǔ)
內(nèi)容：基礎(chǔ)設(shè)計、現(xiàn)場施工難度很大。
相比于陸上風(fēng)電場特點：
（1）基礎(chǔ)設(shè)計考慮的邊界條件增多；
（2）海上施工對船機設(shè)備、工程經(jīng)驗的要求高；
（3）基礎(chǔ)施工周期長。
說明：
（1）單個海上風(fēng)機基礎(chǔ)造價達1300——2000萬元不等；
（2）陸上基礎(chǔ)單個1、2百萬的費用，海上基礎(chǔ)造價增加較為明顯。
4風(fēng)機安裝
內(nèi)容：需要專業(yè)碼頭、大型船機設(shè)備等來完成整個海上風(fēng)機的安裝。
相比于陸上風(fēng)電場特點：
（1）碼頭租賃費用高；
（2）大型安裝船機設(shè)備少，費用高；
（3）安裝環(huán)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(fēng)機安裝一臺約450萬元，陸上一臺約30萬元。
5海纜
內(nèi)容：海上環(huán)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(fēng)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(yè)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(nèi)容：
（1）防腐要求高；
（2）要求設(shè)計更為緊湊，面積小。
相比于陸上風(fēng)電場特點：
（1）需要選擇高可靠性，免維護的電氣設(shè)備；
（2）需要大型船機設(shè)備完成升壓站基礎(chǔ)以及電氣設(shè)備安裝，費用高。
說明：
（1）海上升壓站基礎(chǔ)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(shè)備增加費用約1500萬元。
7運行維護
內(nèi)容：
（1）定期或者不定期對海上風(fēng)機、升壓平臺的保養(yǎng)；
（2）對故障需要檢修、一些設(shè)備需要更換等。
相比于陸上風(fēng)電場特點：
（1）交通工具費用高，需要專業(yè)的運維船；
（2）可達性差；
（3）如遇大設(shè)備更換，船機設(shè)備租賃高。
說明：根據(jù)目前國內(nèi)已建成的海上風(fēng)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(fēng)電價格趨勢
主機價格
隨著國內(nèi)一批海上風(fēng)電場陸續(xù)建成投產(chǎn)，國內(nèi)獨資、合資風(fēng)電設(shè)備廠家已具備批量生產(chǎn)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(fēng)電、金風(fēng)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(chǎn)或者樣機。
《風(fēng)電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中明確規(guī)定到2020年海上風(fēng)電并網(wǎng)裝機容量達到500萬千瓦，開工規(guī)模達到1000萬千瓦，將給風(fēng)機廠家?guī)砜深A(yù)期的大市場。收集近一年來國內(nèi)部分海上風(fēng)電場的風(fēng)電機組投標(biāo)價格，風(fēng)機價格已有一定程度的降低，隨著介入海上風(fēng)電的風(fēng)機制造商越來越多，海上風(fēng)機的批量化生產(chǎn)，海上風(fēng)電機組設(shè)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(nèi)均屬于比較成熟的產(chǎn)品，各大、中型電纜生產(chǎn)廠家，中天科技、寧波東方、青島漢纜、江蘇亨通等企業(yè)均有實力生產(chǎn)，其市場價格相對穩(wěn)定。
隨著整個海上風(fēng)電以及相關(guān)海上項目的發(fā)展，國內(nèi)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(jù)目前整個行業(yè)的調(diào)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(yè)進駐海上風(fēng)電施工安裝領(lǐng)域，可用于海上施工安裝的大型船機設(shè)備數(shù)量大幅度增加，海上風(fēng)電施工設(shè)備及安裝能力不斷提升，部分施工企業(yè)已經(jīng)有一定的海上風(fēng)電施工經(jīng)驗，根據(jù)目前調(diào)研情況，中交一航局、中交三航局、龍源振華在海上風(fēng)電行業(yè)內(nèi)處于領(lǐng)先地位，擁有的資源較多，業(yè)績突出，中交四航局、中鐵大橋局、華電重工等企業(yè)也擁有一定的施工設(shè)備及經(jīng)驗。
隨著“十三五”期間國內(nèi)大批量海上風(fēng)電的建設(shè)以及越來越多有實力的施工企業(yè)的介入，海上施工安裝成本應(yīng)該會有一個較為明顯的下降。通過上海、江蘇以及福建區(qū)域等海上風(fēng)電場建設(shè)，隨著施工企業(yè)的施工技術(shù)成熟、建設(shè)規(guī)模擴大化、基礎(chǔ)形式多樣化、設(shè)計方案穩(wěn)定化、施工船機專業(yè)化等，建設(shè)成本有望降低10%——15%。
結(jié)論
通過一批海上示范項目、特許權(quán)項目的開發(fā)、建設(shè)，中國海上風(fēng)電的全產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)初步形成，海上風(fēng)電建設(shè)成本已經(jīng)有了一定程度的下降。
總結(jié)當(dāng)前中國各個區(qū)域海上風(fēng)電項目造價，總體上來說海上風(fēng)電項目單位千瓦造價均比較高，通過分析成本中設(shè)備購置費、建安費用、其它費用、利息中各細項費用的權(quán)重，明確海上風(fēng)電成本控制的關(guān)鍵點。
總的來說，隨著“十三五”期間國內(nèi)大批量海上風(fēng)電的建設(shè)，海上風(fēng)電成本中風(fēng)機、海纜、施工安裝等成本將會有顯著的下降，海上風(fēng)電總體造價下降是可以預(yù)期的。
