2017年,全球海上風(fēng)電新增裝機(jī)4.43GW,同比增長94%,累計(jì)裝機(jī)量達(dá)到18.81GW,同比增速達(dá)30.8%,占風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)量的3.49%,根據(jù)NREL的預(yù)計(jì),到2022年全球海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)量有望達(dá)到51.77GW,屆時(shí)將占風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)量的6%。未來5年海上風(fēng)電裝機(jī)累計(jì)裝機(jī)增速有望達(dá)到20%以上,遠(yuǎn)高于陸上風(fēng)電10%左右的年均累計(jì)裝機(jī)增速。
歐洲是全球最早商業(yè)化發(fā)展海上風(fēng)電的地區(qū),技術(shù)、供應(yīng)鏈、政策和資金體系發(fā)展相對較為成熟。2017年,歐洲海風(fēng)累計(jì)裝機(jī)量達(dá)到15.78GW,占全球海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)量84.9%,領(lǐng)先優(yōu)勢明顯。
一、歐洲引領(lǐng)海上風(fēng)電發(fā)展
歐洲沿海區(qū)域風(fēng)能資源豐富,海上風(fēng)能開發(fā)時(shí)間較早,其中又以英國和德國對海上風(fēng)能的利用最為成熟。2016年,英國由綠證政策轉(zhuǎn)向CFD,德國的海上風(fēng)電項(xiàng)目裝機(jī)延遲,兩大原因致使2016年歐洲海上風(fēng)電新增裝機(jī)下降,英德兩國的新增海上風(fēng)電裝機(jī)量延遲到2017年釋放。
2013-2017年間,英德兩國海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)量始終保持快速增長。2017年,歐洲新增海上裝機(jī)共計(jì)3148MW,分布在英國、德國、比利時(shí)、芬蘭和法國五個(gè)國家,其中英國裝機(jī)1679MW,德國裝機(jī)1247MW,占新增裝機(jī)占比的93%。截止2017年,英國、德國和丹麥的海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)量分別達(dá)到6.8、5.4和1.3GW,位居歐洲前三,英、德、丹、荷、比海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)量共占到歐洲的98.0%。歐洲國家對海上風(fēng)電的開發(fā)利用屬于世界最領(lǐng)先水平。
過去十年海上風(fēng)電的發(fā)展由歐洲主導(dǎo),德國與英國占據(jù)了75%以上的裝機(jī)份額,根據(jù)全球已核準(zhǔn)并公告的海上風(fēng)電項(xiàng)目,英國、德國的項(xiàng)目集中在2017-2019年投產(chǎn);法國、美國、挪威的項(xiàng)目集中在2020-2022年投產(chǎn),中國則有望成為海上風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模最大的國家。
英國是全球海上風(fēng)電發(fā)展最為領(lǐng)先的國家之一。截止2018年第一季度,英國海上風(fēng)電發(fā)電量占總發(fā)電量比例達(dá)到8.52%,這意味著海上風(fēng)電成為英國能源體系中舉足輕重的環(huán)節(jié)。
二、運(yùn)營商集中度高,投資穩(wěn)定增長
歐洲風(fēng)電項(xiàng)目投資通常是以風(fēng)電企業(yè)帶頭領(lǐng)投,以養(yǎng)老基金、基礎(chǔ)建設(shè)基金、資產(chǎn)管理機(jī)構(gòu)等金融機(jī)構(gòu)跟投的模式為主。2013年以來,歐洲海上風(fēng)電投資額基本保持快速增長,2017年出現(xiàn)首次大幅下降,主要是由于2017年各國海上風(fēng)電電價(jià)均逐步轉(zhuǎn)向拍賣制度導(dǎo)致投資決策的短期變化,拍賣競價(jià)機(jī)制將成為歐洲海上風(fēng)電電價(jià)制定的主流模式,2016-2017年進(jìn)行電價(jià)拍賣的項(xiàng)目有望在2018年起進(jìn)行新增裝機(jī),投資有望重回增長。
2017年,歐洲海上風(fēng)電投資市場中五大運(yùn)營商DongEnergy、Vattenfall、E.ON、Innogy和MacquarieCapital共計(jì)占44%市場份額,集中度較高。過去幾年運(yùn)營商市場份額維持穩(wěn)定,表明風(fēng)電投資在歐洲已經(jīng)屬于成熟產(chǎn)業(yè)。
三、海上風(fēng)電向離岸更遠(yuǎn)、水深更深方向發(fā)展
2016年歐洲海上風(fēng)電項(xiàng)目平均離岸距離和水深為43.5km和29.2m,2017年海上風(fēng)電項(xiàng)目平均離岸距離和水深略有下降,為41.0km和27.0m。從歐洲海上風(fēng)電規(guī)劃項(xiàng)目和批準(zhǔn)項(xiàng)目來看,未來海上風(fēng)電將向離岸更遠(yuǎn),水深更深的區(qū)域發(fā)展,以獲取更大的風(fēng)能資源,目前已核準(zhǔn)項(xiàng)目最遠(yuǎn)的離岸距離已經(jīng)達(dá)到200km,最深的水深則是在50M左右,這些區(qū)域更為惡劣的自然環(huán)境條件對風(fēng)機(jī)、海上施工與吊裝包括后續(xù)運(yùn)維都有更高的要求,歐洲海上風(fēng)電的發(fā)展已經(jīng)不斷成熟。
海上風(fēng)電的單位資本開支自2000年起持續(xù)上升,2014年的單位資本開支達(dá)到$5.9/W的高位,預(yù)計(jì)資本開支上升的主要原因在于項(xiàng)目持續(xù)往更遠(yuǎn)和更深的海域發(fā)展,提高了設(shè)備成本和安裝成本,但2014年之后單位資本開支出現(xiàn)了下降的趨勢,一定程度上可以說明雖然項(xiàng)目還在不斷往深海推進(jìn),但在設(shè)備和工程方面的技術(shù)進(jìn)步和成本下降已經(jīng)能彌補(bǔ)深海區(qū)域建風(fēng)電場帶來的成本上升。
歐洲海上風(fēng)電機(jī)組自從商用以來,最大單機(jī)葉片直徑從35m增長至164m,最大單機(jī)功率從0.45MW增長至8MW。2008-2017年間,歐洲新增海上風(fēng)電機(jī)組的單個(gè)風(fēng)機(jī)平均功率從2.92MW增長至5.90MW,增長幅度達(dá)到102%;歐洲新增海上風(fēng)電場平均規(guī)模從79.6MW增長至493.0MW,增長幅度達(dá)到519%。單機(jī)功率的提升和單個(gè)風(fēng)電場規(guī)模的擴(kuò)大是降低初始投資的重要方式,項(xiàng)目后續(xù)的運(yùn)維成本也能夠因?yàn)檫@兩個(gè)因素得以下降。歐洲最大的海上風(fēng)電項(xiàng)目HornseaOne項(xiàng)目于2018年開工,單個(gè)風(fēng)電場規(guī)模達(dá)到1.2GW。
四、政府扶持加快行業(yè)發(fā)展
以英國、德國和丹麥為代表的歐洲國家海上風(fēng)電的快速發(fā)展得益于政府適時(shí)出臺(tái)的能源政策。
英國的能源政策機(jī)制更具代表性,主要有:
1.建立多方協(xié)調(diào)機(jī)制,研究海上風(fēng)電成本下降路徑。英國皇家資產(chǎn)局主導(dǎo)海上風(fēng)電行業(yè)發(fā)展研究,其顧問包括氣候能源部、可再生能源行業(yè)協(xié)會(huì)等121家機(jī)構(gòu)和公司。由氣候能源部主導(dǎo)海上風(fēng)電項(xiàng)目的審批、實(shí)施和執(zhí)行;由可再生能源行業(yè)協(xié)會(huì)主導(dǎo)研究海上風(fēng)電成本下降路徑。
2.電價(jià)政策保證投資者收益穩(wěn)定,競標(biāo)機(jī)制促使政府補(bǔ)貼高效配臵。英國政府先后制定了可再生能源義務(wù)(RO)和差價(jià)合同(CFD)兩種補(bǔ)貼機(jī)制。RO制度旨在海上風(fēng)電發(fā)展前期通過扶持促進(jìn)其快速發(fā)展。CFD制度旨在海上風(fēng)電發(fā)展到一定階段后通過市場競標(biāo)的方式實(shí)現(xiàn)補(bǔ)貼配臵的最優(yōu)化。
2002年,英國實(shí)施可再生能源義務(wù)(RO)政策,規(guī)定可再生能源發(fā)電企業(yè)每生產(chǎn)1MWh的電即可獲得一定數(shù)額的“可再生能源義務(wù)證書(ROCs)”。發(fā)電企業(yè)可以在銷售電力時(shí)將證書一并轉(zhuǎn)讓給電網(wǎng),也可在第三方市場上單獨(dú)出售獲得收益。電網(wǎng)必須通過提交這些證書來完成自己的義務(wù),未完成部分按照規(guī)定的買斷價(jià)支付款項(xiàng)。RO額度和RO比例于每年10月公布,而海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)所獲RO支持力度最大。2002年起,海上風(fēng)電ROCs為1.5個(gè)/MWh;2010年上升到2個(gè)/MWh;2016年隨著海上風(fēng)電技術(shù)成熟下降到1.8個(gè)/MWh。RO機(jī)制在初期為英國海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了巨大支持。隨著CFD的出臺(tái),2017年4月起,新上項(xiàng)目不再實(shí)施RO政策。
2014年起,英國實(shí)施差價(jià)合同(CFD)政策。發(fā)電商與政府簽訂價(jià)差合同,得到中標(biāo)電價(jià)(反映低碳發(fā)電技術(shù)的發(fā)電成本)與參考電價(jià)(反映英國電力市場平均電價(jià))的價(jià)差補(bǔ)貼,期限15年。當(dāng)電力市場價(jià)格低于中標(biāo)價(jià)時(shí),發(fā)電商獲得補(bǔ)貼;當(dāng)電力市場價(jià)格高于中標(biāo)價(jià)時(shí),發(fā)電商返還價(jià)差。CFD機(jī)制的核心是通過有限的補(bǔ)貼預(yù)算支持盡可能多的低碳發(fā)電項(xiàng)目,當(dāng)預(yù)算不足以覆蓋全部申請項(xiàng)目的補(bǔ)貼總和時(shí),便進(jìn)入競標(biāo)流程,選出發(fā)電成本更低的項(xiàng)目,從而實(shí)現(xiàn)補(bǔ)貼的最優(yōu)配臵。
五、成本下降與招標(biāo)政策推動(dòng)電價(jià)快速下降
2016-2017年,英國、德國、丹麥和挪威的最新海上風(fēng)電項(xiàng)目競標(biāo)價(jià)格分別為57.50-119.89£/MWh、0.00-81.00$/MWh、55.00-87.00$/MWh和60.00-101.00$/MWh。英國海上風(fēng)電價(jià)格下降趨勢最為明顯,根據(jù)投產(chǎn)時(shí)間,從2018到2022年,海上風(fēng)電價(jià)格從119.89£/MWh下降至57.50£/MWh。美國風(fēng)能協(xié)會(huì)預(yù)估到2023年,歐洲國家的度電成本將下降至50.00$/MWh。歐洲海上風(fēng)電競標(biāo)價(jià)格大幅下降的原因主要有:1)成本下降。風(fēng)機(jī)功率增大,單個(gè)風(fēng)電場所需風(fēng)機(jī)數(shù)目減少,維護(hù)費(fèi)用降低;海底電纜輸電能力提升,電力損耗降低;海上作業(yè)裝備與技術(shù)進(jìn)步,施工建設(shè)成本降低。2012-2016年間,歐洲海上風(fēng)電裝機(jī)成本累計(jì)下降46%。2)協(xié)同效應(yīng)顯現(xiàn)。歐洲大型能源集團(tuán)已初步在北海區(qū)域形成項(xiàng)目集群,新建項(xiàng)目與相鄰的投產(chǎn)項(xiàng)目之間能夠形成協(xié)同效應(yīng),從而共享施工人員、運(yùn)維基地、辦公場所等。3)融資成本低廉。歐洲資本市場流動(dòng)性強(qiáng),大型能源集團(tuán)能夠以極低的成本獲得較長期的歐元融資,顯著的杠桿效應(yīng)可大幅提升競爭能力和風(fēng)險(xiǎn)承受能力。4)行業(yè)集中度提高。歐洲風(fēng)電行業(yè)呈現(xiàn)壟斷趨勢,行業(yè)領(lǐng)先者利用市場、技術(shù)和資金優(yōu)勢,在產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)通過談判壓低供應(yīng)商利潤空間,進(jìn)而壓縮成本。5)能源政策和招標(biāo)機(jī)制。政府主導(dǎo)研究海上風(fēng)電成本下降路徑;補(bǔ)貼政策確保海上風(fēng)電開發(fā)商能長期獲益。