国内海上风电大容量机组研发与制造已经进入新阶段。6月27日,三峡集团漳浦二期海上风电项目实现全容量并网,这是国内首个批量化应用单机容量16兆瓦海上风电机组的项目。
过去几年,为实现降本增效,整机制造厂商纷纷加快推动大容量海上风机的实际应用。但海上风电机组容量的大型化并非永无止境,随着海上风电逐步实现平价上网,超大容量机组的应用不再迫切。
海上风电机组的大型化趋势与中央财政补贴退出、用海管理政策相关。自2020年起,新增海上风电不再纳入中央财政补贴范围,要在短时间内实现降本增效,应用大容量风电机组是必选项。大容量风机具有更大的扫风面积,能够提高发电量。有整机厂商人士曾表示,如果风电机组年发电量可以增加15%,那么理论上电价也可以降低15%。
此外,为了节约用海面积,海上风电开发也在朝着集约化方向发展。相关政策规定,单个海上风电场的外缘边线包络海域面积,每10万千瓦原则上应控制在16平方千米左右。在同等装机规模下,大容量风电机组能够减少风机数量,节约海域使用面积。
从2019年开始,国内海上风电平均单机容量快速增长。全球风能协会的数据显示,2019年,中国海上风电机组的平均单机容量为4.9兆瓦,到2023年已经达到9.7兆瓦。中国主要整机厂商如金风科技、中船海装风电、东方电气、运达风电、远景等已经推出16—18兆瓦的大容量机组。2023年底,明阳智能发布了全球最大的MySE22兆瓦海上风电机组。
2023年12月,中国海洋工程咨询协会海上风电分会会长蔡绍宽在公开论坛上表示,如果2024年海上风电机组单机容量达到13—16兆瓦,约80%风电场可实现平价上网;如果2025年主力机型达到16—18兆瓦,全国1.8万千米大陆海岸线固定式基础的海上风电可全面实现平价上网。
当海上风电全面实现平价上网,机组大型化的趋势也将放缓。大容量海上风电机组的优势在于提高发电量、节约用海面积,但也增加了设计、制造、安装和维护的难度。目前国内只有少数风电安装船支持16兆瓦机组的吊装。海上风电机组运行环境恶劣,需要满足抗台风、抗腐蚀等要求,相对而言,大容量海上风电机组的输出功率更高,但可能存在更高的故障风险,同时运维的难度更大,成本也更高。
长远来看,海上风电的单机容量不会一直快速增长,整机制造厂商和海上风电开发企业需要在大型化与经济性之间取得平衡。未来,海上风电项目需要更加精细化的管理和运营,比如,参与电力市场、绿电绿证交易等,不断提高运维能力,保障项目的可靠运行。