海上风电或进入 成本快速下降通道
但降成本不能牺牲产品质量的可靠性和稳定性
面朝大海,静待春暖花开。随着成本的下降和技术的提升,如今,海上风电发展也将进入提速期。
“未来海上风电一定是朝着‘更大、更远、更深、更便宜’的方向发展。”8月16日—18日,在江苏南通举行的“2017海上风电领袖峰会”上,与会专家达成共识。
据统计,2016年全球海上风电新增装机2.19吉瓦,全球海上风电装机容量累计为14.38吉瓦,预计到2020年全球装机量可达34吉瓦。我国海上风电虽然起步较晚,但近年来也发展迅速,2016年海上风电新增装机590兆瓦,累计装机容量达1630兆瓦,比上年增长了64%,仅次于英国和德国,位列全球第三。
海上风电迎来快速发展时期,稳定降本、确保技术的成熟度和可靠性成为行业讨论热点。
或与陆上风电价格持平
当前,我国海上风电发展依然面临成本较高的现实问题,据国网能源研究院统计,海上风电的平均投资成本为陆上风电的2.8倍,建设成本也远高于煤电、气电和陆上风电。
记者获悉,2020年之后,全球除了德国之外其他国家几乎对海上风电均无明确的政策扶持,海上风电价格成为拼杀的唯一利器。
规模依然是降本的有效途径。彭博新能源财经高级分析师周忆忆预测,2020年海上风电度电成本将会接近陆上风电。海上风电装机量每翻一番度电成本预计将下降20%左右。对于海上风电来说,市场从不成熟到成熟的阶段,都会有非常明显的阶梯式价格下降,转折点在3-4吉瓦装机量,开发商经验或者产业链成熟度都是影响海上风电成本的重要因素。
周忆忆认为,海上风机规模越来越大,推出速度越来越快,随着单机容量增长速度以及风场规模增大,规模化效应产生的单机前期成本以及后期运营成本都会有明显下降。
“海上风电必须以高可靠性、高技术、高成熟度来考量,”中国农机工业协会风能设备分会秘书长祁和生说,“海上风电与陆上风电在自然条件、环境条件等方面的差异,使得海上风电在功率、施工安装、运维等方面都存在差异。因此,海上风电的发展在一定程度上可以借鉴海洋工程的技术,但绝不可将陆地风电的做法照搬到海上风电,一定要将海上风电当成风电行业另外一个产业来对待,各方面要提升一定的高度。”
理性降本是趋势
相对于陆上风电,海上风电风资源更加稳定,可预测性比较高,发电曲线可以媲美火电或者核电,如果成本能持续下降,将具有很强的竞争力。
与会人士普遍认为,成本下降和性能提升的关键在于技术创新。技术创新不仅将推动成本的理性下降,更重要的是也会带来海上风电可靠性和稳定性的提升。
三峡集团副总经理毕亚雄坦言,技术创新、成本管控和产业协同,是降低海上风电开发成本的主要方式。
通过借鉴国内外先进技术和经验,利用国际视野打造成本优势,也是发展海上风电的技术路径之一。挪威有几十年的石油开采经验,以其对海洋和材料、海上操作、海上运行和维护的了解,已经成功把海上石油和海上工程方面的诸多先进经验和先进技术移植到海上风电领域,这些经验可为中国发展海上风电提供借鉴。
“扎扎实实做好技术研发,积极开展国际合作,要借鉴国外海上风电的经验和技术标准,结合我国海上实际情况,制定适合我国海上风电的特点和技术标准,进一步完善相关的技术方案和标准化体系,克服技术难题。”祁和生表示。
随着海上风电项目经验累计,前期的安装速度或者后期的运营策略都不断地得以优化,也是促进海上风电价格进一步下降的原因。项目开发方式的变化,从开发商主导到集中式开发,也都会对海上风电的价格产生影响。
“中国的风资源跟国外有差别,国内市场的需求跟国外也存在差别,在借鉴国外经验的同时,有必要针对国内特定的风资源和需求,设计适合中国资源状况的海上风电机组,并根据实际运行情况不断优化,才能最终推动海上风电成本的理性下降。”中船重工(重庆)海装风电设备有限公司研究院院长韩花丽认为。
降成本前提要提升可靠性
海上风电投资大、风险高,对质量和性能的要求更为严苛。无论是从风机制造商角度还是从开发商的角度而言,未来海上风电的运维、管理,包括后期的安全体系的建立等,作为海上风电产业链的重要一环,都至关重要。
北欧的实践经验证明,海上风电的发展需要国家层面的规则先行、规划先行,需要顶层设计和政府支持做好基础研究,完善海上风电的标准体系等配套工作,万万不能以降低可靠性来换取成本下降。
我国海上风电发展处于初期,技术创新、产业融资等方面还不太成熟,需要产业链上下游联合起来,共同促进海上风电产业链全面融合发展。“要联合产业链上下游资源开展关键技术攻关,建立海上风电产业联盟,推动产业链纵向各环节与横向各实体间联合开展海上风电关键技术攻关,真正提升中国海上风电竞争力。”毕亚雄表示。
水电水利规划设计总院新能源部副主任谢宏文认为,下一步要推进国家级风电机组检测认证,提高大容量风电机组制造水平,推进产业链技术发展,推进规划滚动调整,不断完善国家及省级海上风电发展规划,加快已建近海海上风电场项目后评估及标准制定,以支撑技术提升及成本下降。
多位与会人士表示,未来的海上风电发展,不管是国内市场还是国际市场,无论是产业链上游的制造商还是下游的开发商,都需要通过技术的进步来带动稳定性的提升和成本的理性下降,才能使海上风电获得持续长足发展。
发展海上风电大机组须积极审慎
伴随前几日“2017海上风电领袖峰会”的召开,海上风电的热度再次升温。对于海上风电的发展路径,业内有一致的地方,比如都赞成不能照搬陆上风电的发展模式;也有存在争议的地方,比如,如何对待大机组的问题。但只要以促进行业持续健康发展为出发点,所有的争议和不同声音对行业都是幸事。
对此,笔者有几点看法。
首先,从宏观而言,大容量海上机组一定是未来的发展趋势。在集约用海、降低施工投资成本、降低后期整场运维成本、提高收益等方面,大机组无疑具有天然优势。无论是从经济性来考量,还是技术发展趋势来考量,大机组都是方向。
当然,对于大机组如何界定?几兆瓦才算是大机组?业内并没有明确的说法。对于“大”的标准,随着时间的推移,也在不断发生变化。
具体到某个海上风电场、某个特定机位点而言,未必机组越大越好,一定是根据风资源条件和海床地质条件选择匹配的风机,但这与大机组是趋势并不矛盾。
其次,从紧跟世界潮流,进行技术储备的角度看,中国风电制造行业应该在大机组研发和制造方面勇敢尝试,积极布局。
放眼当今全球海上风电领域,跨国巨头都在大兆瓦机组方面厉兵秣马。三菱重工维斯塔斯的8兆瓦机型已经获得大量订单,西门子也于一年前推出了8兆瓦海上风机。海上风电的8兆瓦时代已经来临。近年来,跨国巨头在海上风机迭代方面明显在加速。
基于国内的海上风电运行业绩以及制造经验现状,中国海上风电未必会同步进入8兆瓦时代,但中国海上风电向大机组发展是必然之势。在这一过程中,晚动不如早动,早行动才能更主动。否则,将被跨国整机商甩开几个身位。
应该说,大多数整机商在这方面是一致的。目前,三峡集团福建兴化湾海上试验风场首批样机已经全部确定,由8个国内外风机厂商所提供的14台风电机组,其单机容量均超过5兆瓦,就已经说明了这一问题。
第三,国内风电整机制造行业不仅要在海上大机组领域敢于尝试,还要勇于试错、及时纠错。诚然,可靠成熟的机组是验证出来的。而这一验证过程,不仅仅是对设计的反复论证和实验室验证,也包括样机验证、小批量验证和批量商业化验证。
问题越在前端发现,行业所付出的代价就会越小,纠错成本越低。因此,对于所有的海上风机而言,无论是4兆瓦级,还是5兆瓦级、6兆瓦级都应该严格按照流程,走好从基础设计到最终商业化应用的每一个环节,而不应跃过或缩短其中的任何一个环节。
当然,我们也应看到,尽管我们希望防患于未然,但仍有些在样机阶段暴露的问题很难在设计阶段规避,有些在批量化运营阶段暴露出的问题很难在样机试验阶段显现,这就需要制造企业要勇于试错,及时纠错。需要在批量化运行过程中及时发现问题,解决问题,积累运行业绩,提升纠错能力。
最后,对于海上风电这一高投入、高风险的行业而言,不论是开发商,还是设备制造商,都将承受巨大的风险和压力。积极审慎、理性稳健发展是行业共识,但每家企业对于理性稳健的理解各不相同。
对于急功近利、急于求成的企业,市场终会给予其最严酷的惩罚,让其付出高额的学费和惨痛的代价。昔日陆上风电制造龙头的轰然倒下就是前车之鉴。而海上风电一旦出现问题,“摔”得只会更惨。这一点,相信风电企业都心知肚明。
目前,国家相关主管部门对于海上风电发展的态度是审慎的,“十三五”期间,不求快上规模,不求全面开花,而是希望探索出一条适合中国海上风电发展的路径,为“十四五”之后的大发展奠定坚实基础。以我国目前的海上风电运行时间和业绩而言,很难断定哪一个机型就已经是成熟可靠的。
另外,从“探路”这个角度而言,各家整机商走差异化的技术路线,这种“探路”才更有价值。有企业做4兆瓦级,有企业做5兆瓦级,有企业做6兆瓦级甚至更大容量级别,这种“百花齐放”对中国海上风电无疑是有益的。最终,哪个兆瓦平台的技术经济性更好,可靠性更高,时间和市场自会做出选择。
(来源:中国能源报)
海上风电全产业链看三峡
8月25日,记者一行乘交通船10几分钟抵达三峡集团福建样机试验风场——福清江阴半岛东南侧兴化湾。在蔚蓝的海面上,已经矗立两座吊装好的风机,三峡集团海上风电样机试验风场的施工平台上,大型打桩船、浮吊有序作业。
“从南到北,从福清到响水、大丰,再到庄河,三峡集团海上风电集中连片开发已初具规模。”长江三峡集团福建能源投资有限公司执行董事、党委书记孙强对记者表示,福清将实现我国海上风电主要装备国产化、大型化和福建化,海上风电全产业链的引领者战略将带动我国海上风电装备制造业水平和创新能力迈上新台阶。
带动产业链发展
福建沿海地区风资源较好,可达9-10m/s,风电可利用小时数达3500-4000小时以上,为江苏沿海地区的1.5-2倍,远高于中国其他省份。正是看好福建丰富的风资源,2015年9月,三峡集团与福建能源集团共同出资设立海峡发电公司,承担福清兴化湾、莆田平海湾、长乐外海、漳州六鳌等海上风电项目开发建设。
样机试验风场为福清兴化湾30万千瓦海上风电场一期工程,投资总额约18亿元,是全球首个国际化大功率海上风电试验场,安装太原重工、重庆海装、金风科技和美国通用电气、西门子等8家国内外知名风机厂商的14台5000千瓦以上大容量风电机组。按计划,今年底将全部投产并完成样机测试和综合性能评价。
在福清兴化湾海上风电样机试验风场Y2号施工平台上,近一年没回家的海峡发电公司副总经理隋奎芳指着样机告诉记者,“7月25日,样机试验风场首台风机成功吊装;8月21日,第二台风机完成吊装。第一台风机吊装我们安装了10多天,第二台风机吊装时间基本和陆地差不多,用时两天半,目前两台海上风机正紧张开展送电及调试工作。9月中旬,首批3台海上风机将并网发电;10月,14台风机全部安装完成”。
“之所以第一台风机吊装了10多天,是因为我们是新队伍、新设备、新机型,加之福建海上风电地质条件复杂、浪涌急、台风多,施工窗口期短,开发难度大”。福建能投公司副总经理雷增卷对记者表示,每一个机组选址后均需再次进行详勘设计,而且每一个机组所在海况均不同,基础设计也需因地而异。
不过,三峡集团通过江苏响水近海试验风机、潮间带试验风机及20万千瓦海上风电项目,通过收购德国Meerwind海上风电项目80%股权,学习交流欧洲先进技术,在质量体系、进度控制、投资把控及安全管理等各方面建立了系统的管理体系,并培养一批具备海上风电行业的前期论证、方案设计、施工管理、运行维护、技术研究等全方位的技术团队。
依托样机试验风场在首台风机吊装中成功首秀的“福船三峡号”
在福清,三峡集团通过样机试验风场的建设,进而带动海上风电产业链的发展。7月25日吊装的首台风机为太原重工自主研发的5兆瓦机组,为太原重工首台海上风电机组,国产化率达90%;徐工集团生产的旋挖钻机首次使用于海上嵌岩钻孔施工;中铁大桥局自主研发的旋转钻机在样机试验风场上实现了效率最高、可靠性最好的嵌岩施工效果;一帆新能源公司生产的钢管桩、过渡段和塔筒陆续用于样机试验风场,保障了项目的顺利进行;“福船三峡号”依托样机试验风场在首台风机吊装中成功首秀。在“纳沙”和“海棠”双台风相继登陆期间,首台风机施工安全质量和“福船三峡号”防台措施均经受住了考验。
福船三峡号中控室
打造国际产业园
“样机试验风场如同全球海上风电机组的奥运会赛场,将通过同台竞技的方式,为规模开发福建海上风电遴选出质量可靠、性能最优、技术先进的海上风电机组,并引入产业园制造生产。”孙强向记者介绍,总投资40亿元的福建三峡海上风电产业园,由三峡集团与福州国投集团共同出资建设。将引进风机、叶片、钢结构制造和生产配套厂,达产后年产风电机组总容量150万千瓦以上,将成为国际化的百亿级风电产业园。为福建乃至全国海上风电开发提供高质量的风电机组。
“我们将努力把福建沿海打造成世界规模最大的海上风电基地和国际一流的海上风电装备制造产业基地,在海上风电的建设、管理、技术、标准、人才、品牌等方面引领世界”孙强说。
据了解,风电国际产业园项目自2016年11月5日开工,目前已完成地基处理与场地回填。7月30日,办公生活区(含三峡产业园大厦)和结构件厂已全面开展施工,预计2017年12月三峡产业园大厦结构封顶,钢结构厂具备入园对接条件。
“目前已完成风机一厂、配套厂初步设计,正在编制叶片厂初步设计。风机一厂和配套厂招标工作正在开展,预计10月份开工。”三峡集团海上风电产业园运营公司总经理郭建新接受记者采访时表示,目前金风科技、江苏中车、西安风电、LM公司和GE公司已签署入园协议或意向协议。未来我们争取将国家级海上风电检测中心落户江阴工业集中区,建设国家级海上风电研发中心、检测中心、认证中心。
特别需要关注的是,三峡集团主导建设的福建新能海上风电研发中心,在海事安全监测平台、风机登乘系统、机组检测、大容量风机等方面已开展了一系列研究,目标是建设国家级海上风电研发中心。截至目前,研发中心已开展18项科研课题,申报34项专利,其中已获取9个实用新型专利与1个发明专利;成功申报主编1个国家能源局行业标准,参编5项国家标准、4项行业标准。
孙强表示,三峡集团将在福建打造我国第一个海上风电国际产业园,致力于建设我国海上风电产业集研发、制造、检测、认证和远程控制于一体的产业集群,进而实现中国海上风电“福建造”走出去战略。
探索多赢模式
记者从三峡集团了解到,福清兴化湾二期28万千瓦等项目将于2017年底核准,2018年开工建设。长乐180万千瓦、漳浦100万千瓦项目处于立塔测风阶段,计划首批机组2019年底发电。
三峡集团按照国家能源局的要求,探索在霞浦、长乐、漳浦等地开展百万千瓦级的海上风电集中论证、集中核准、集中开工建设,创造规模效益,降低开发成本。
为降低成本,提高项目收益率,“三峡集团正在从以下方面努力:第一,借鉴水电产业在投资管理、进度管控、质量安全以及设备‘引进、消化、吸收、再创新’方面积累的丰富经验,通过引进消化吸收国外先进风机技术、先进施工技术,实现关键技术、关键零部件国产化,降低风机和施工成本。第二,通过百万千瓦级的海上风电集中连片规模开发,‘一次规划,分期建设’,促进风机厂家、施工企业进一步提高效率,有效降低成本。”雷增卷回答记者提问时说。
此外,三峡集团正加快研究海上风电与深海渔业养殖的结合,并计划开展部分试验,进一步提高海域综合利用水平,形成企业盈利、政府增收、渔民得实惠的多赢模式。
歌美飒5MW风机即将亮相中国 伊莱特提供全部18套塔筒法兰
歌美飒5MW风机塔筒法兰
日前,由伊莱特股份承接的中国水电建设集团天津南港90MW海上风电项目,18套歌美飒5MW风机塔筒法兰正式开始交货。
该风场位于天津港南港工业区南防波堤以外,青静黄河口左治导线以里,属于海陆结合风场,一期总装机容量90MW,采用了18套歌美飒最新的G132-5.0MW风机,项目业主为中水电集团,塔筒制造商为中水四局(酒泉)新能源装备有限公司。
G132-5.0MW是歌美飒最新机型之一,该风机样机被装于西班牙北部山区,经过一年多测试并取得DNV-GL型式认证后,最终与中国水电的可再生能源子公司签订了全球首个商业量产订单,相比之前较小的G128-5.0MW机型,该机组将提高约3%的发电量,除了132米风轮外,在中高风速下,该平台还可以配置采用公司Innoblade专利技术的128米风轮,该技术可以将叶片分为两段,以便现场运输和安装。
作为全球知名风电品牌,歌美飒建有严格的供应商准入和审核制度,具有西班牙合资背景的伊莱特股份是国内首家取得歌美飒认证的塔筒法兰供应商,为了确保这一重要项目的顺利进行,本次歌美飒还安排了专门的驻厂监理工程师,所有产品必须全程检验。
歌美飒5MW机组
本次中水四局(酒泉)新能源装备有限公司与伊莱特股份的合作再次证明了双方相互信任,强强联合,并对未来中国大兆瓦风电市场、海上风电市场的看好,也体现了双方在大兆瓦机型部件制造上对质量高度重视的理念。
作为业内重要的制造商,伊莱特股份几乎占据了风电法兰市场的近半份额,在海上风电领域更是远超这一数字。伊莱特不仅在湘电5MW等国产大兆瓦机型拥有批量制造业绩,在维斯塔斯5/8MW、西门子4/6/7MW等国际机型上也拥有量产业绩,仅2017年6月就曾一次性向英国某低温海上风电项目提供了60套西门子7MW基础过渡法兰,已成为该领域当之无愧的“隐形冠军”。
德国北海海上风电发电量持续增长
德国n-tv新闻网站8月27日报道,位于拜罗伊特的电网运营商Tennet公布数据称,德国北海海上风电场今年上半年发电量达到7.77 太瓦时(Terawattstunden),同比增长50%,相当于去年全年发电总量的72%。加上波罗的海风电场0.7太瓦时的发电量,上半年德国离岸风电总发电量增至8.47 太瓦时。目前在北海共有953座风力发电设备,日发电能力4410兆瓦,约等于4个大型传统核电站。