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如何在新的海上风电开展竞赛中胜出?
作者:管理员    发布于:2021-04-26 16:11   文字:【】【】【
  各式各样的要素使得海优势电职业成为添加最快的职业之一,尽管商场动态显示该职业具有必定的不确认性。在传统玩家奉行积极添加战略的一同,新的进入者正在预备重塑职业格式。
  受益于全球各国气候大志及环保方针,加之具有比赛力的本钱以及巨大的商场潜力,海优势电职业正在蓬勃开展。海优势电作为一项具有较高容量系数(loadfactor)的可再生动力技能,能够最大限度地减少对电力存储或弥补性可调度动力的需求。公共事业部门一直在与包含石油和天然气公司在内的新比赛者争锋,期望在新冠疫情危机后能更大力度推进海优势电的出资。
  各国气候大志和开展方针
  自2015年联合国气候改变大会以来,大多数国家政府已启动动力转型战略,采纳了多种脱碳办法。从全球历史数据来看,现在海优势电开发活动大多发生在欧洲北海区域,我国也为海优势电设定了颇具大志的开展方针。可是到现在为止,美国的开展计划完全不具野心,海优势电开展缓慢。欧盟的方针是到2050年装置230GW~450GW的海优势电装机容量,我国则宣告在同一时期内要装置175GW的海优势电。但同期美国的方针只要85GW。尽管我国的海优势电开展计划尚未在动力转型道路图上清晰呈现,但海优势电能够帮助我国加快燃煤发电筛选的速度,然后改进空气质量并保证动力安全。
  比赛经济学——本钱下降迅速
  跟着本钱的下降,海优势电的经济性正在逐渐改进,不仅与化石燃料相比具有比赛力,与包含光伏(PV)和陆优势电在内的其他可再生动力技能相比,海优势电同样具有比赛力。跟着风电机组朝大型化开展,现在已装置的最大单机容量到达了12MW,维斯塔斯则已宣告出产15MW的风机,海优势电的容量系数也已经到达超越60%的新记载,然后使海优势力发电技能在未来更具本钱比赛力。
  世界动力署(IEA)猜测,到2040年,海优势能的平准化电度电本钱(LCOE)将会急剧下降,根据地理方位不同,可从150欧元/MWh左右降至25欧元~45欧元/MWh。跟着无补助风电投标的呈现,这种价格下降趋势,将带来要害的改变(见图1)。
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  巨大的海优势能资源潜力
  尽管海优势电在曩昔的几年呈现了明显添加(主要在欧洲和我国),但海优势电的全球年发电量(2018年约68GWh,约占0.3%)和总装机容量(2018年底约28GW,约0.4%)方面的相对份额仍然十分小。而全球范围内的海优势能技能可开发潜力超越25000GW。美国在近海和远海区域的技能可开发潜力超越10000GW,具有全球最大的海优势能技能可开发潜力。
  在接下来的20年中,全球海优势电装机容量预计每年将添加约25GW,相对技能可开发潜力而言,这一数字仍是十分有限。受新冠疫情大盛行的影响,海优势能显示出强壮的适应力好韧性,预计到2021年欧洲和美国未来十年海优势电的年度本钱开销将赶上海上油气的开销。
  全球海优势电商场动态为职业带来新的压力
  尽管海优势电具有诱人的添加前景,但也在四个方面带来了杂乱性和应战:
  1、区域特征各异,战略也不一致
  海优势电的开展遭到各地商场要素不同的影响,各国也因而采纳了不同的办法来促进可再生动力的添加:
  动力安全。这是促使欧盟开展海优势电的一项主要推进要素,但美国并不关怀动力安全,因而尽管美国具有全球最大的海优势能资源,美国海优势电开展却十分缓慢。欧盟各国具有坚决承诺和清晰的野心,拟定了包含“绿色协议”(GreenDeal)在内的结构性支撑政策,并遭到下一代欧盟复苏计划(NextGenerationEUrecoveryplan)的强力推进。
  风力发电机组的制作才能。欧盟已建立了强壮的风机制作才能,并已在北海部署了抢先的才能。但在美国,海优势电仍然是一个新式商场,截止到2020年上半年,美国只要一个海优势电场,装机容量只要区区30MW。2020年下半年,美国在CVOW项目装置了两台6MW海优势机成为第二个海优势电场。尽管具有巨大的海优势电技能可开发潜力,也有基本的支撑机制等基本要素,但美国海优势电的全面开展价值链远未完成,尚需求结构化支撑。在我国,海优势电应受益于集中管理,适当的根底设施,潜在的巨大风机制作才能和物流才能,这意味着在我国开发海优势电,合同的程序短,收到政府的支撑,也没有公众承受度等问题。
  电网灵活性和监管问题。这些领域也或许会添加额定的杂乱性,需求添加一些整合才能,例如电网衔接技能、投标流程和合同、查核机制以及对衔接本钱的支撑机制等。即使某些国家已经完成了整合才能,比方欧洲电网已经很好地进行了整合,可为海优势电整合供给额定的才能。但美国的各大电网各自为营,处理大量间歇性电力的才能十分有限。我国的电网已经很老练,也可方便对海优势电进行整合。此外,大型储水储能也可与海优势电完美结合。
海上风电
  2、规划更大,也更杂乱
  2020年全球风电场规划发生了巨大的跳变,与曩昔几年相比,2020年最大的单一风电场装机规划添加了一倍(见图2,从600MW添加到1.2GW)。此外,与其他技能的混合(hybridization)关于经济和环境可行性同样至关重要。比方新的投标开端呈现海优势能与绿色氢能(电解)的结合。例如,2020年7月,壳牌和Eneco赢得了一次新的投标,将创建一个由风电驱动的绿色氢能纽带。
  在技能方面,漂浮式解决方案能够开释更多的优势。漂浮式风电可开释更大的海优势能资源技能潜力(海优势电技能可开发潜力的72%在深海),能够取得更好的风况,然后取得更高的容量系数。此外,漂浮式海优势电离海岸线更远,老百姓承受起来更简单,与其他海上活动(如垂钓、滨海飞行和海上休闲活动)的抵触也更小。可是,漂浮式海优势电也有几个大应战,包含居高不下的前期本钱,以及更长的项目周期,装置风机所需的根底设施以及更全面的测试和样机演示时刻(包含应对变桨,反抗恶劣气候条件以及处理海缆的杂乱性等)另外,漂浮式海优势电解决方案的规划仍处于前期阶段。
  不断加重的比赛,以及要害参加者的战略行动
  海优势电价值链上变得越来越拥挤,新的玩家越来越多。在传统玩家寻求激进的添加快度以坚持抢先地位的一同,更强劲的新进入者等待重塑海优势电格式。2020年全球各地越来越多国家和职业、企业确认了其净零方针,这对石油和天然气职业冲击巨大,自Equinor开端,为了支撑各自企业的净零排放方针的完成,几大石油和天然气运营商也开端就曩昔几年推出的几项海优势电建议进行沟通(见图3)。
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  在项目开发方面,传统的油气服务商及EPC参加方正在利用其丰厚的海上才能开端向海优势电多元化开展(见图4)。传统上,油气EPC只是作为海上特定项目活动的分包商,很少参加海优势能项目,例如,它们只供给小型风电场根底的装置。但现在,这些EPC也参加到海优势电价值链中,对产业链进行从头定位,可供给更大更杂乱的项目服务——从大型风电场的分包合同,到为特定项目供给工程、收购、建设和装置的服务,转身为EPCI角色。将来,一个EPC参加者的角色或许会演变为一揽子交给整个风电场,所谓的交钥匙(turnkey)工程。现在为止,只在亚洲存在这样的先例。
  潜在的供应链瓶颈
  充分发挥海优势电的潜能,就像延伸价值链一样,或许会带来风机出产和物流的瓶颈。第一个问题是,全球风电整机制作商(OEMs)是否有才能扩大出产以满意不断开展的需求。在曩昔的几年中,全球整机厂商海优势电装机年新增装机容量不到5GW,但到2030年,需求将添加到每年20至30GW(见图5)。这和现在全球的整机商的制作才能和财政状况还有必定的差距。一同,不断添加的海优势电物流需求(如近海船舶,运输和装置船等),或许会导致相关船舶的缺口,然后导致船舶租借价格的上涨。
  如何在新的海优势电开展比赛中胜出?
  正如上面所说的,海优势电或许是某些区域完成大规划添加的强壮候选者。可是,一系列的商场动态反应出价值链存在的紧张联系,并产生了或许影响到项目整体成果的潜在瓶颈。要想在新的海优势电开展比赛中取得成功,需求采纳体系和协作的办法。
  首要,挑选好战场
  要想赢得战争,第一要务是确认对您的方针具有最高战略价值的场址,还包含添加方针、出资组合等。还需求考虑对本地要素的影响,例如并网技能、投标进程和合同、查核机制、支撑机制和运营时刻以及法规,例如经过《城市规划法》授权可制作超越12MW的风电机组等。
  投标人还需求把握各个国家和区域的承包进程,包含不过高估计各种前提条件和差异化要素,这样方可赢得竞标。海优势电的比赛无疑越来越激烈。例如,在敦刻尔克风电场投标进程中,排名前五位的投标人的投标得分十分接近,投标价格的差异也不大:中标价格为44欧元/MWh,其他人的投标价格也介于47.5欧元和51欧元/MWh之间。
  简化风电场交给形式
  想要建设更大、更杂乱的风电场,则需求摆脱传统的“主仆”项目开发办法,因为这种传统办法使得很多交互都处于孤立状态。选用协同规划优化的办法,能够明显降低本钱,并快速推向商场。经过从其他职业(例如汽车、航空航天、国防及电子职业)罗致的经历教训,海上职业能够开释出巨大的价值。尽管传统的石油和天然气职业也一直在努力做到这一点,但海优势电具有成功所需的各个特点,包含强壮的标准化潜力和精益规划的灵活性等(因海优势电不受那么多旧的标准制约)。
  创造全新的交给方式还需求选用新的事务模型和新的工作方式。参加一个战略联盟,关于运营商、整机商和EPC厂商而言都是双赢的,能够敷衍下面的问题:
  ·改进项目的经济性:一同寻求解决本钱问题,一起承担悉数本钱然后降低本钱,这有别于传统的以价格为方针降低本钱的办法。
  ·缩短周期时刻:办法是经过加快执行报价文件投递和投标流程的进程
  ·完成协同:经过提前与承包商协作拟定详细的解决方案,与承包商开展技能协同效应。
  在才能或许遭到限制的环境中,参加战略联盟还供给了保证资料和服务的时机,一同保证了供应商有确认的收入。石油和天然气玩家(包含运营商和EPC)也能够利用其丰厚的海上经历。包含从头利用现有财物,进步员工技能,满意新的跨事务组合需求等,例如一同可服务于油气渠道和风力发电场的多用途船舶,同样也包含人才管理,在油气项目和海优势电项目之间进行资源的同享。
  完成杰出运营
  运营商需求评价并发掘风电场的真正潜力。降低本钱的压力越来越大,而且无补助投标成为新的标准,因而,杰出的运营才能关于最大程度地进步利润至关重要。有必要考虑到更多要素(例如收入、备件本钱、商场动态、法规、机组停机时刻、气候预报以及运维本钱等)来优化收入和利润,这其间,智能化运营必不可少。经过先进的剖析,精确猜测本钱和收入,然后为决议计划供给根据并优化盈余才能。
  猜测性维护技能,能够在故障修理和预防本钱之间取得适当的平衡,然后减少总开销,进步可用性和可靠性。
  数字孪生技能,能够经过将操作和物理输入(例如查看信息和机械特性)与高档仿真(例如疲惫剖析、查看计划和猜测性维护)相结合,然后延长财物的使用寿命。此外,在工程阶段使用数字孪生技能,能够优化规划并降低资料和装置本钱。
  压榨财政价值
  最终,运营商需求选用一种归纳的办法来优化其财政价值。
  价值池。在需求侧响应、储能电池和分散式发电等要素的驱动下,收购、贸易和出产之间的边界变得越来越模糊。产业链的各个部分都在涌现出新的价值池。合同和物理的灵活性可满意供需双方并平衡电网(例如容量合同、虚拟存储以及期权和衍出产品),然后推进出资组合优化并供给添加时机。运行模型需求进行调整,以允许按方位、最小和最大负荷以及可控负荷对电力财物(例如可再生动力、储能和联合循环燃气发电)进行归纳控制和耗费。
  做决议计划。跟着可再生动力的添加,电力商场变得越来越受气候驱动,对灵活性的需求也越来越向更短期开展。因而,决议计划的速度和质量关于保证电力财物和用户之间的平稳匹配至关重要,例如对财物和用户进行调度和从头调度,可防止本钱的不平衡并抓住商场时机,并添加频率平衡来管理可再生动力发电的不可猜测性。为了支撑高质量和高效的决议计划,信息体系根底结构和数据管理关于完成下述方针至关重要:
  实时兼并大量数据。
  开发强壮的数据剖析以进行优化(具有精确信号、置信度估计和可视化的剖析模型)。
  界说成果精度与计算速度之间的权衡。
  保证独立信息体系和功用之间的无缝交互。
  界说多个性能模型与一个完好的集成模型(例如单个风电机组、风电场和国家/区域级出资组合)之间的权衡。
  促进内部和外部数据交换。
  为海优势电比赛做好预备
  往大里考虑,并迅速行动(Thinkbigandactfast)
  建设超越1GW的大型风电场,然后取得规划经济,是未来海优势电场本钱比赛的新标准。所有的玩家都在往前开展。为了在比赛中不至于落伍,各个玩家有必要迅速定位并确认各种时机。具体从哪儿开端,取决于玩家的老练度。无论如何,加快学习曲线很重要。关于新进入者,这或许意味着需求从较小的角色或较小的范围开端,然后迅速过渡到更大、更杂乱的角色。