摘要：通过分析海上风电成本的影响因素，对比英国海上风电发展情况，探索实现我国海上风电“低电价”的途径。
关键词：海上风电；低电价；全生命周期成本
我国海上风电经过一段时间的发展，已经初步形成海上风电场开发、设备制造、工程设计、施工及运行维护的全产业链。与陆上风电相比，海上风电具有风力资源丰富、风电场靠近能源负荷中心、海面可利用面积广阔，不存在土地占用等优势。但是海上风电开发建设成本较高，降本增效将是整个海上风电良性发展的必然选择。
一、“低电价”已成为海上风电发展趋势
目前海上风电的电价普遍高于其他可再生能源发电电价，海上风电需具有竞争力的度电成本才能持续健康发展，随着海上风电快速发展，大容量海上风电机组的国产化、批量化、施工设备以及安装工艺的提高，建设运营成本将会进一步下降。
欧洲是全球海上风电装机容量最大的地区，其中英国是欧洲海上风电装机容量最大的国家。2019年9月20日，英国第三轮CfD中标电价最低为39.65英镑/MWh（相当于0.35元/KWh），英国海上风电实现低电价，为我国探索发展平价海上风电提供了参考。
二、海上风电成本构成
实现海上风电“低电价”发展，就必然要降低海上风电的全生命周期成本，全生命周期成本构成主要有建设成本和运维成本。
（一）海上风电建设成本
根据在全国各个沿海省份实际开展的项目，分析海上风电项目建设成本主要由以下几个部分构成：设备购置费、建安费用、其它费用、利息等，各部分占总成本的比例不同，对总成本的影响也不尽相同。
1.设备购置费
现阶段设备购置费（不含集电线路海缆）约占工程成本的50%，对成本的影响较大。其中，风电机组及塔筒约占设备费用的85%，单位千瓦成本约7500～8500元/千瓦，对整体设备费用的影响较大；送出海缆约占设备费用的5%，单位千瓦成本约500元/千瓦；相关电气设备约占设备费用的10%，单位千瓦成本约1000元/千瓦。
2.建设安装费
建安费用约占总成本的35%，单位千瓦成本约6000～7000元/kW。当前海上风电已竣工的风电场项目相对数量少、规模小，相应船机设备不成熟，施工队伍较为单一，施工经验不足，造成建设成本较高，加上海上施工条件复杂、施工难度大，施工所需的关键装备（如海上风电机组基础打桩、风电机组吊装等）专业可用的大型船机设备较少，船班费用高昂，相对陆上风电，海上风电的建安费用占总成本的比重大。
3.其它费用
其它费用包括项目用海用地费、项目建管费、生产准备费等，占总成本约10%，单位千瓦成本约1600～1900元/千瓦。随着海上风电开发数量的增加，项目开发建设经验的积累，开发商对自身项目管理水平也将提升，其他费用将会进一步下降，但对总成本影响相对有限。
4.利息
利息与风电场建设周期及利率相关，占总成本约5%。随着海上风电施工技术的不断进步，特别是关键项目工期的缩短，利息将有一定程度的下降。至于利率，属政策性费用，主要在国家调节宏观经济时才变动。总体而言，利息对风电场成本的影响有较大不确定性。
（二）海上风电运维成本
海上风电场需要维护的设备主要包括风电机组设备、升压站设备及平台、海缆等。相较于陆上风电，海上风电整体运行维护成本较高，一是海上风电特殊环境影响，海洋水文、气象环境更为复杂，季风、台风等海洋气候交替，海水对于风电设备的侵蚀等，加之水上交通与人力限制，大大压缩海上风电日常维护与管理有效作业时间；二是在维护的过程中，需要运用大量的运输船舶、起重船舶以及专用工程设备，维护价格昂贵；三是海上风电机组缺乏足够试验经验、运维团队专业性还需提升、远程故障诊断和预警能力还不健全等。
根据项目设备在寿命期可靠性逐渐下降的特点，修理费率分阶段考虑，一般建设期及质保期取固定资产价值的0.5%，并以（5～10）年为一个时间段，逐级提高修理费率至3.0%。根据欧洲海上风电场运行、维护经验，风电场运行维护工作量约为同等规模陆上风电场的2～4倍，国内因海上风电起步较晚且各项目之间存在较大差异，据有关机构分析，国内运维成本会占到全生命周期成本的24-41%。
三、降低海上风电全生命周期成本的途径
通过分析海上风电成本的影响因素，对比英国海上风电发展情况，探索实现我国海上风电“低电价”的途径：
（一）规模化开发是降低海上风电建设和运维成本的有效手段
与英国海上风电项目对比，目前我国已开发的海上风电单个项目容量小，同一片海域内多个项目由不同开发商各自开发，从整体上看，无疑造成了大量前期费用以及海上升压站、陆上升压站、海缆等设备的浪费。
企业规模化获取资源、规模化开发项目可大规模降低前期建设运维的成本。欧洲大型能源集团已初步在北海区域形成了项目的集群，新建的项目与相临投产的项目之间形成了协同效应，共享施工人员、运维人员办公场所，有助于降低整个风场造价，这一做法具有实际应用前景。
（二）完善全产业链是降低海上风电造价的保障
欧洲海上风电的发展已经形成了从项目开发、装备制造、勘测设计、安装施工以及运行维护完整的产业链。国内海上风电发展起步较晚，在科技创新、技术进步、施工安装和运行维护方面还有很大的提升空间。
国内可通过建立风电产业园，引进风电设备上下游企业入园，形成一个专业化的、完整的产业链，一体化管理生产、存储、运输、施工和运维的各环节，发展整体协同作用，提高效率降低造价。
（三）采用大兆瓦风机是未来发展的方向
大兆瓦风机可有效减少风场的风机台数，缩短建设工期，降低安装运维等成本。大兆瓦风机商业化应用可以减少风机基础数量和施工安装的工作量，从而减少基础的塔筒费用、施工费用、运营费用、基础费用等。同时大叶轮直径的风机捕风能力较强，可有效提升风场发电量。
（四）采用一流的设计理念是降低造价的基础
1. 采用技术先进的设备
主机设备的技术水平在一定程度上影响了风机年均利用小时数，对于整个风电场运行经济性影响不容忽视，采用生产设计水平先进、可靠性好、性价比高的设备，是降低海上风电全寿命周期成本的关键因素之一。。
2. 规划风资源较好的海域
风机发电量与风场风速水平呈正比，风场年平均风速越大，风机的满发小时数越高。发电量在一定范围内每增加10%，项目自有资金内部收益率（IRR）约提高5.2%。即风资源较好的风场，项目收益更优。在项目选址时进行深度精细化风资源评估，选择合适的风电场，可有效降低度电成本，为“竞价上网”或“平价上网”提供可能。
3. 选择合理的基础型式
基础形式的选择是影响基础成本的关键因素。海上风电的基础有各种基础形式，目前采用的有单桩、导管架、吸力筒、多桩等形式。在风场特定的水深条件下，保证安全性的同时，选择不同的基础形式对基础造价具有决定性影响。国内某项目单桩设计通过优化已经可以做到从可研阶段的2600-2800吨最终优化到1500-1600吨，单台基础成本造价可节省1000多万。这个数据说明通过基础的深度优化设计，可以大大降低整个风场的造价，从而降低度电成本。
（五）采用集中运维是降低全寿命周期成本的有效举措
依托规模化开发结合海上风电产业园打造海上风电集中运维基地，通过对大数据技术的应用发展智能运维系统，进一步提高运维效率降低运维成本。
四、结束语
通过规模化开发结合完善的产业链建设，采用先进的技术和设备并按照最优的设计，可有效降低海上风电建设成本，海上风电集群通过采取集中运维方式，进一步降低后期运维成本，达到降低全生命周期成本的目的。