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1、福建省海上风电开发的经济性影响因素分析与产业发展对策研究(征求意见稿)能源基金会（EF）支持项目福 建 省 能 源 研 究 会 课题组福建省水利水电勘测设计研究院二一一年六月1. 课题单位课题承担单位：福建省能源研究会课题合作单位：福建省水电水利勘测设计研究院 2指导机构课题主持单位：福建省发改委总指导：许炜华 福建省能源研究会理事长、高级工程师指 导：黄书林 福建省发改委能源处处长顾 问：郭其朝 福建省能源研究会常务副理事长、高级经济师3课题组成员组 长：郑宗明 福建省能源研究会副理事长、教授级高工副组长：林 琳 福建省水利水电勘测设计研究院副院长、教授级高工郭祥冰 福建省能源研究会秘书长、
2、教授级高工成 员：朱光华 福建省水利水电勘测设计研究院规划室副主任工程师、高级工程师李祖发：福建省水利水电勘测设计研究院副总工程师、教授级高工 赖福良：福建省水利水电勘测设计研究院施工室副主任工程师、高级工程师 朱学敏：福建省水利水电勘测设计研究院机务室副主任工程师、高级工程师郭力群 福建省农业区划研究所高级工程师张 军：福建省发改委核电办副主任张直东：福建省发改委能源处主任科员工作人员：唐幼钦、林剑云4. 聘请咨询单位国外咨询单位：资源解答中心国内咨询单位：国家发改委能源研究所目 录一、开发海上风电面临的形势1二、海上风电的经济性影响因素分析4（一） 海上风电项目建设条件基本概况4（二）海上
3、风电技术分析8（三）典型海上风电场投资分析9（四）风能资源与上网电量的关系14（五）投资、上网电量与上网电价的关系分析19（六）投资、上网电量与项目收益关系分析27（七）政策对投资项目经济效益的影响32三、风险评估34（一）台风引发的破坏性风险34（二)）海上施工风险36（三)）技术风险38（四）各种风险对项目经济性影响分析39（五）福建海上风电项目经济性分析45四、产业发展对策与建议47（一）海上风电场与电网接入系统的协调发展47（二）研究适合本省风机装备制造产业的发展思路49（三）制定鼓励海上风电产业发展的激励政策52（四）实施多元化的投融资保障机制55五、结论56为了贯彻落实国务院关于加
4、快海峡西岸经济区建设的意见，福建省“十二五”的经济发展将迈出更快的步伐，要求构筑稳定、经济、清洁、安全能源供应保障体系。风电是洁净的可再生能源，是继水电资源之后可大宗替代化石能源的资源。而风电发展的前景又寄希望于海上风能资源的开发。据福建省水利水电勘测设计研究院测算：全省海上风能理论蕴藏量为：水深20m以内近海风能总量约为27.4GW；按等效负荷3000h计，理论年发电量约为822亿kWh。估计福建省沿海陆上风电到2020年前后可开发的资源将大部分开发。所以开发海上风电是拓宽风电资源领域、保证资源接替、扩大风电开发规模的重要举措。海上风电以风速大、风资源持续稳定、发电量大、不占用宝贵的土地资源
5、等特点，成为国内外风电发展的新动向。开发海上风电是新近兴起的产业，全国可借鉴的经验不多。为了提高对开发海上风电投资经济性风险的认识，我们先对开发海上风电的基础工作，如风能资源评价和开发条件、投资构成和成本、风机设备特殊要求、联网条件、上网电价、当地市场的消纳能力、以及台风影响等自然灾害进行分析，客观评价各种因素变化对海上风电项目投资经济性的影响与风险，提出适合本省发展海上风电的对策，研究扶持壮大风机设备制造业对策，使之形成有效的风电产业链，发展新的经济增长点，为有关部门提供咨询依据。一、开发海上风电面临的形势1海上风电将成为风电发展的重要方向自丹麦90年代初建成世界上第一座海上风电场以来，经过
6、近20年的实践，2008年开始加快发展，当年全球新增装机350MW，增速达到30%；2009年累计装机容量达2110 MW；2010年，在全球风电装机增长率首次出现下降的情况下，海上风电装机却取得大幅度增长。欧洲是海上风电发展最快的地区，据欧洲风能协会（EWEA）统计，2009年欧洲新建8个海上风电场，安装了199台机组，新增装机达577 MW，并实现了并网；2010年，新增883MW，同比增长50%，累计达到2.931GW；预计2015年可以达到37.4GW。美国海上风电技术可开发量约为127GW。2010年3月6日，美国能源部和内政部联合发布国家海上风电战略：创建美国海上风电产业，五年内投
7、资5050万美元用于技术开发和消除市场障碍；计划到2020年海上风电装机容量将达到10GW；到2030年达到54GW。2国内大规模海上风电开发已经启动我国海上风能资源丰富。根据中央气象台在2010年初完成的风能资源详查和评价，测得我国525m水深线以内近海区域、海平面以上50m高度可装机容量约200GW。我国2008年以来对海上风电进行规划。沿海各省（市）规划初步成果汇总，规划装机2015年为15.7GW，2020年为33.7GW。详见表1.1-1。20152020年各省（市）海上风电规划初步成果汇总表1.1-1 省（市）规划装机/MW2015年2020年上海7001500江苏46009450
8、浙江15003700山东30007000福建5002000其它500010000合计1570033700资料来源：2010年9月20日中国能源报说明：随着各省规划的审定，上述数量会有变化。2010年6月28日，我国自行设计建成的首座大型海上风电场上海东海大桥海上风力电场34台3MW机组全部安装调试成功，投入电网运行，标志着我国海上风电产业已稳步起航。2010年初，国家能源局布署：“要继续推进大型风电基地建设，特别是海上风电要开展起来”。风电产业已正式列入我国战略性新兴产业，并给予大力扶持。2010年1月22日，国家能源局与国家海洋局联合颁布海上风电开发建设管理暂行办法，规范海上风电建设。国家能
9、源局启动4个项目共1000MW的首轮海上风电特许权招标，海上风电开始由示范工程阶段转入规模化商业性开发阶段。我国首台自主制造的5MW风电机组已于2010年10月12日试产下线。在2011年1月6日召开的全国能源工作会议上，部署2011年海上风电发展的任务是：启动江苏新的1000MW海上项目，推动河北、山东、浙江、福建等地海上风电发展。3我省加快海上风电的有利条件根据中国气象局风能太阳能资源评估中心对中国近海风能资源初步评估，认为中国近海海平面70m高度的年平均风速最大为福建省，在57级之间。据福建省水利水电勘测设计研究院规划测算：全省海上风能理论蕴藏量为：水深05m海域有6220MW；水深52
10、0m海域有21400MW；水深2050m海域有95320MW。其中水深20m以内近海风能总量约为27.4GW。按等效负荷3000h计，理论年发电量约为822亿kWh，发展前景广阔。最近，福建省发改委组织审查通过了由省水利水电勘测设计研究院编修的福建省海上风电工程规划，已向国家申报。规划首批12个场址，装机规模为4950MW。规划发展目标：2015年500 MW；2020年2000 MW；2030年5000 MW；20162020年年均投产300MW；20212030年年均投产600 MW。到2030年风电总装机占电网装机容量达到10%左右。福建省能源对外依存度在70%以上，大力开发海上风电资源
11、，是增加能源供应、优化能源结构、推动低碳经济发展、保障能源安全的重大举措。然而海上风电是新兴战略性产业，发展历史短，技术经济成熟度比较低，福建省台风频率高，近海水文地质条件相对差一些，加大了投资风险，面临着风能资源评估、投资与成本、设备制造、并网与市场消纳，上网电价、台风等多种因素的挑战。因此，认真地对其经济性影响因素进行深入分析，结合福建省海上风电发展的特点，通过海上风电发展条件和现状研究分析，提出适合本省海上风电发展思路，供有关部门制订开发实施计划参考。二、海上风电的经济性影响因素分析（一） 海上风电项目建设条件基本概况1风能资源特点福建省沿海地区地形地貌复杂，北部以山地为主，海拔高度较高
12、；中南部为狭窄的平原，地面粗糙度比山区为小；近海岛屿、半岛众多，半岛地区和大部分海岛充分暴露于海面，下垫面粗糙度小，加上大气环流、台湾海峡地形狭管效应的共同影响，常年风速较大。沿海受季风气候影响，年平均风速较大，秋冬季以东北风为主，风向稳定。其中闽江口以南至厦门湾之间位于台湾海峡西岸中部，受台湾海峡“狭管效应”的影响，年平均风速大，风向稳定，是全国风资源最丰富的地区之一；厦门湾以南近海风能资源次之；但也较为丰富；再次为闽江口以北近海。闽江口以南到厦门湾以北之间的广大海域，包括海坛海峡、兴化湾、湄洲湾、泉州湾等海湾海峡及区域内的半岛和岛屿，年平均风速（离地70m，下同）8.5m/s，风功率密度大
13、部在600700W/m2，近海部分区域超过700 W/m2。闽东沿海海域，包括沙埕湾、三都澳、东冲半岛附近年平均风速在6.58.0m/s之间，由北往南风速逐渐增大；闽江口到黄岐半岛之间的海域年平均风速在7.08.5m/s；闽江口以北海域风功率密度在400600W/m2之间，由北往南逐渐增大，其中近海大多在500 W/m2左右。厦门湾及南部漳州沿海年平均风速在7.08.0m/s之间，风功率密度400600W/m2之间，由北往南逐渐减小，近海大多在500 W/m2左右。风资源随着季节变化而较明显的变化。初春（34月），受蒙古高压的影响，南北气压梯度较大，随着冷空气的入侵，沿海地区常出现大风天气，风
14、能资源较为丰富；4月下旬以后，中低纬地区环流形势开始进行大规模调整，风力减弱；夏季平均风力为一年中最小的时期，但台风、热带或强热带风暴影响期间，风能资源也是相当可观的；秋季由于南北气压梯度大，海岸带地区往往会出现持续性东北大风，使得秋季成为沿海地区风速最大、大风日数最多的季节，也是降水最少的季节；冬季南北气压梯度较秋季为小，大风在强度和频数方面都稍逊于秋季。2台风福建省是台风多发地区,且强台风和超强台风时有发生。据19592009年资料统计：多年平均正面登陆我省的台风每年为2.2次，平均每7年正面登陆一场超强台风，极大风速可达60m/s以上，多发生在台风登陆或过境时段。2006年受桑美台风影响
15、，福鼎台山站实测极大风速达75.8m/s。中部由于受台湾岛的阻隔，50年一遇的最大风速小于闽东地区和厦门以南地区。据福建省海上风电场工程规划报告分析，霞浦近海50年一遇最大风速(10 s平均)为53m/s；莆田平海湾50年一遇最大风速为44m/s；东山50年一遇最大风速为46m/s。3. 海洋水文福建省沿海海域从福鼎沙埕至漳浦的将军沃属于正规半日潮，从将军沃以南的漳浦六鳌至诏安湾属不正规半日潮。中部沿海的兴化湾罗源湾形成我国潮位高、潮差大的大潮区之一，平均潮差5m以上，总趋势向南、北递减。沿海一带经常有风暴潮发生，有时潮高达3m。波型分为风浪和涌浪两种。全年以风浪和涌浪同时存在的混合浪最多，其次为风浪。秋、冬、春三季均以风浪为主，夏季以涌浪为主。沿海波浪波高普遍较大，平潭站记录的最大波高达16.0m。50年一遇累计频率1波高；闽东开敞海区可达10m以上，莆田平海湾达6.7m，东山沿海约为7.5m。湾内
