海上风电在没有补贴的情况下赢利

在欧洲，新技术的出现提高了先前昂贵的海上风电的吸引力。 最近，欧洲的海上风电领域取得了重大进展：3个项目将在没有政府补助的情况下建成。西门子风力发电部门负责能源成本预测的本特•克里斯坦森(Bent Christensen)认为，行业级的成本削减已经超出预期。克里斯坦森说：“我们比计划提前了3~4年。”

今年夏天，欧洲水域的项目正在形成，同时将展示交付这些项目所需的持续创新，即能使海上风电对金融机构和电网运营商更具吸引力的创新。

长期以来，批评者们将海上风电看成一个利基领域。即使不考虑异常大的风浪，搭建海上设施并将其安装在恶劣的海洋环境中也是非常昂贵的。

在2013年，新项目的发电成本为160欧元/兆瓦时，行业集体规定了克里斯坦森所说的“现实性发展目标”：到2020年，将发电成本降低到100欧元/兆瓦时。克里斯坦森也是西门子的风力涡轮机业务公司——西门子Gamesa可再生能源公司的高级副总裁，他通过自己的发展版图告诉大家，海上风电的成本已经下降。

克里斯坦森的估计得到了金融咨询公司拉扎德(Lazard)的回应，拉扎德公司预计新开工项目的无补贴成本为105欧元/兆瓦时，比2014年下降27%。拉扎德公司在2016年12月的分析中发现，海上风电成本与燃煤发电、太阳能发电和核电成本相当甚至更低。

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近期投标的近岸项目同时与陆上风电和太阳能发电展开了成本竞争。丹麦和荷兰的几个项目承诺海上风电成本将会低于75欧元/兆瓦时。今年4月，哥本哈根的Dong Energy公司和德国巴登符腾堡州能源设备公司投标了无补贴的德国风电项目。Dong公司的监管事务高级主管乌尔里克•斯特里德比克(Ulrik Stridbaek)估计，其项目的发电成本为62欧元/兆瓦时。

斯特里德比克表示，竞争、创新和规模都有助于整个行业的供应链——从涡轮机制造、安装到电力传输——实现快速成本下降。但是斯特里德比克也说：“决定性的因素是规模。”

Dong公司的1.2千兆瓦近海风力发电项目将于2018年在英国约克郡沿岸的120公里处开始安装，产能几乎是目前已投产海上发电项目纪录的近2倍。海上发电厂的涡轮机组也正在不断增加。2013年，海上涡轮机组装机容量最高为3.9兆瓦，而今天的最大装机容量为8兆瓦。2016年12月，Dong公司在另一个英国风电场安装了第一批大规模涡轮机组。

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与此同时，德国零补贴项目要依赖于尚不存在的13~15兆瓦涡轮机组。斯特里德比克表示，Dong公司赌的是，西门子Gamesa和MHI维斯塔斯海上风电等供应商将在2024年或2025年为完成北海项目准备好这种超大规模设施。

输电系统也需要新技术将风电输送到陆地。现在几种创新方法正在波罗的海进行测试，德国和丹麦风电场之间的30公里跨海线路将在北欧和欧洲电网之间建立起额外的互连。电缆从海底穿过波罗的海浅沙滩，这条路线被称为KriegersFlak，这个月正在清理二战期间遗留下来的未爆炸弹药，预计将在明年完成这个连接。

当波罗的海风力发电场闲置时(约有50%的时间闲置)，欧洲的软件整合电力市场将使用该电缆在北欧和斯堪的纳维亚之间输送电力。丹麦电网运营商Energinet.dk的总裁彼得•约根森(Peter Jørgensen)预计，这一连接将加强该地区现有的电力互送模式，可以实现欧洲风电和北欧水电的相互平衡。

约根森说，为了确保这个项目可行，需要在两个不同步电网之间安装一种可进行400兆瓦功率点交换的低成本高压直流(HVDC)变换器。早期的设计是在Kriegers Flak的海上设置一个变换器。而现在，该项目将两台背靠背变换器设置在德国陆地上，从而避免了海上平台约50%的溢价。

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去年，荷兰国有电网运营商TenneT倡议在北海海上输电枢纽上采用这种超大规模的双用途电缆设计。Energinet最近加入该倡议，呼吁修建一个或多个人造岛屿，岛上的发电系统将收集高达100千兆瓦的海上风电，并将其输送到北海各国。

这些“电力链岛屿”像KriegersFlak链路一样，通过在陆地上设置HVDC变换器降低输电成本，并通过在各电网之间进行电能交易实现其最大价值。它们还将配备技术人员、备件、维护船和海上航空港，从而降低风电场维护成本。

约根森表示，“北海”提案正在进行可行性研究，可能最终无法实施。但行业参与者们表示，降低成本就是需要这样的创造性想法，尤其是要满足欧洲雄心勃勃的减排目标，需要部署大量可再生能源，那就更需要这种想法了。