正像參與海上風(fēng)電的人們實(shí)際感受的那樣，中國(guó)的海上風(fēng)場(chǎng)項(xiàng)目在變得炙手可熱，而這條產(chǎn)業(yè)鏈上的生意共享者們，也沒有誰不喜歡這份熱度。
但必須要注意的是，在行業(yè)肆意熱捧大兆瓦機(jī)型的氛圍中，一旦選用了不適合實(shí)際風(fēng)況或不成熟的機(jī)型，不但會(huì)讓海上風(fēng)場(chǎng)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性大打折扣，而且裝機(jī)規(guī)模越大，造成的傷害也就越嚴(yán)重，這一點(diǎn)吃過苦頭的朋友最懂。
在較大程度上講，海上風(fēng)場(chǎng)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性是由風(fēng)機(jī)對(duì)項(xiàng)目的適合度決定的，也就是說，只有最適合海上實(shí)際風(fēng)況的機(jī)型才最具經(jīng)濟(jì)性。這就不難理解為什么歐洲不斷有6MW、7MW、8MW海上機(jī)型樣機(jī)出產(chǎn)或供需交易的信息——歐洲正在不斷地實(shí)踐、驗(yàn)證大兆瓦機(jī)型與海域風(fēng)況的適合度，但在中國(guó)，除了福建海域的風(fēng)資源接近歐洲9.5m/s的平均風(fēng)速外，其它海域的平均風(fēng)速還不及8m/s，不少海域的風(fēng)資源甚至低于7m/s。這種風(fēng)資源條件，決定了歐洲的海上大兆瓦機(jī)型在中國(guó)的大多數(shù)海域不具有好的經(jīng)濟(jì)性，除非機(jī)型出現(xiàn)顛覆性技術(shù)，否則它們難以成為中國(guó)海上風(fēng)場(chǎng)的主流機(jī)型。
風(fēng)機(jī)選型的本質(zhì)在于機(jī)型與風(fēng)況的適合度。按照風(fēng)速的高低，中國(guó)的海上風(fēng)況可以劃分為三大板塊：第一是以江蘇為代表的上海、浙江杭州灣、山東、河北、遼寧、廣西等海域，其平均風(fēng)速為6.8m/s-7.8m/s，50年一遇10分鐘最大風(fēng)速為35m/s-40m/s；第二是以浙江為代表的廣東、海南海域，其平均風(fēng)速為7.0m/s-8.0m/s，50年一遇10分鐘最大風(fēng)速為46m/s-55m/s；第三是福建海域，其平均風(fēng)速為9.0m/s-10.0m/s，50年一遇10分鐘最大風(fēng)速為46 m/s -50m/s。
那么，中國(guó)的海上風(fēng)電究竟需要配置什么級(jí)別的機(jī)型？
對(duì)于開發(fā)商而言，最關(guān)心的問題是如何以最小的投資獲得最大的發(fā)電量，以實(shí)現(xiàn)度電成本最優(yōu)。但由于投資中包含了很多不確定性因素，有些開發(fā)商就將目光聚焦到風(fēng)機(jī)、風(fēng)場(chǎng)配套設(shè)施費(fèi)用這些初始投資和發(fā)電量上。
眾所周知，不同機(jī)型其初始投資和發(fā)電量存在巨大的差異，這也正是開發(fā)商機(jī)型選擇最頭疼的問題。事實(shí)上，當(dāng)風(fēng)機(jī)的額定功率和葉輪直徑確定后，根據(jù)現(xiàn)階段的技術(shù)成熟度及規(guī)模化程度，該機(jī)型的理論等效滿發(fā)小時(shí)數(shù)以及風(fēng)場(chǎng)配套費(fèi)用就確定了，而風(fēng)機(jī)價(jià)格則取決于主機(jī)廠的市場(chǎng)策略。因此，我們不妨以中國(guó)典型的低風(fēng)速海域7.5m/s風(fēng)速作為機(jī)型的輸入風(fēng)速，通過計(jì)算來分析適合中國(guó)低風(fēng)速海域的機(jī)型。
這要先看理論等效滿發(fā)小時(shí)數(shù)。當(dāng)下，中國(guó)海上風(fēng)電電價(jià)政策仍屬于指導(dǎo)性固定電價(jià)，因此度電成本最低并非開發(fā)商選擇機(jī)型的唯一因素。鑒于現(xiàn)金流的需求，風(fēng)機(jī)的滿發(fā)小時(shí)數(shù)就必須在某個(gè)門檻值以上，盡管這在一定程度上直接決定了風(fēng)機(jī)的價(jià)格，但主機(jī)廠仍要為其產(chǎn)品價(jià)格在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)而盡心盡力。可以樂見的是，基于當(dāng)前的技術(shù)水平以及中國(guó)典型的低風(fēng)速海域7.5m/s的平均風(fēng)速，理論滿發(fā)小時(shí)數(shù)在2600h～3300h這一區(qū)間，可以讓開發(fā)商的收益得到保障。
值得關(guān)注的是，在目前的中國(guó)海上風(fēng)電市場(chǎng)，4.0MW、4.5MW、5.0MW和6.0MW這四個(gè)級(jí)別的機(jī)型最為活躍，通過理論模型計(jì)算，可以得到一系列機(jī)型的理論等效滿發(fā)小時(shí)數(shù)，如圖1所呈現(xiàn)的那樣。
圖1：不同機(jī)型7.5m/s風(fēng)速下的理論等效滿發(fā)小時(shí)數(shù)
圖1顯示了中國(guó)除福建以外的海域，不同機(jī)型在7.5m/s平均風(fēng)速下的理論滿發(fā)小時(shí)數(shù)。請(qǐng)注意的是，只有額定功率在4000kW至5000kW左右的機(jī)型，對(duì)不同的葉輪直徑具有較好的普適性。當(dāng)額定功率在6000kW以上時(shí)，葉輪直徑須在160m以上，才能基本滿足中國(guó)低風(fēng)速海域的市場(chǎng)發(fā)電量需求。
然而，由于葉片技術(shù)的限制，當(dāng)前160m以上的葉片供應(yīng)鏈尚不成熟，即使在全球范圍內(nèi)，160m以上葉片的應(yīng)用業(yè)績(jī)也寥寥無幾。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前中國(guó)量產(chǎn)超過500套的葉輪，其最長(zhǎng)直徑不超過121m，盡管接近150m直徑的葉輪可以有樂觀的預(yù)期，但也非常具有挑戰(zhàn)性。值得注意的是，由于中國(guó)集約用海的限制，額定功率在4000kW以下的機(jī)型已處于被淘汰的邊緣，而4500kW級(jí)別的機(jī)型因其優(yōu)良的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)正成為中國(guó)海上低風(fēng)速風(fēng)電市場(chǎng)的“新寵”。
在滿足發(fā)電量要求之后，不同機(jī)型面向開發(fā)商的度電成本便是考量海上風(fēng)場(chǎng)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性的另一個(gè)重要指標(biāo)，它反映了既定發(fā)電量下的初始投資水平。眾所周知，對(duì)于低風(fēng)速海域，當(dāng)額定功率固定以后，如果增加葉輪直徑不需要改變風(fēng)機(jī)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，直徑越大的葉輪越能持續(xù)降低機(jī)型的度電成本，問題在于哪種組合才更有競(jìng)爭(zhēng)力。
對(duì)比4.2MW-136、4.5MW-145和6.0MW-160機(jī)型面向開發(fā)商的度電成本，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)較優(yōu)水平的機(jī)型。需要說明的是，根據(jù)當(dāng)下中國(guó)海上風(fēng)場(chǎng)項(xiàng)目的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，以及符合市場(chǎng)實(shí)際的海上風(fēng)機(jī)千瓦成本及項(xiàng)目配套費(fèi)用，我們做出了以下關(guān)鍵假設(shè)（見表1）。
表1：不同機(jī)型建設(shè)費(fèi)用假設(shè)
通過度電成本公式計(jì)算可得到典型機(jī)型的度電成本指標(biāo)。這些可以從圖2所呈現(xiàn)的度電成本與機(jī)型形成的對(duì)應(yīng)關(guān)系中看清楚：4.5MW與145m葉輪組合的機(jī)型，面向開發(fā)商的度電成本具有較優(yōu)的水平。
圖2：不同機(jī)型7.5m/s下面向開發(fā)商的度電成本
到此，可以得出一個(gè)基本的結(jié)論：在占據(jù)中國(guó)海域絕大多數(shù)的低風(fēng)速海域，基于當(dāng)前海上風(fēng)場(chǎng)配套設(shè)施造價(jià)和用海面積的限制，額定功率在4500kW左右、葉輪直徑145m以上的機(jī)型，是最適合中國(guó)海上風(fēng)場(chǎng)的主流機(jī)型，并且具有成熟的供應(yīng)鏈和海工體系支撐。而盲目攀比、追逐更大兆瓦的海上機(jī)型，則意味著難以企及的更大葉輪直徑、尚未成熟和未經(jīng)驗(yàn)證的大葉片等關(guān)鍵部件產(chǎn)業(yè)鏈，這很可能導(dǎo)致預(yù)期收益與未來現(xiàn)實(shí)的失衡----這并非危言聳聽。（聲明：本文僅代表作者觀點(diǎn)，不代表中國(guó)風(fēng)電新聞網(wǎng)立場(chǎng)）
