本刊 | 張雪偉,夏云峰
翟恩地認(rèn)為,要高質(zhì)量開發(fā)我國的海上風(fēng)電,除了應(yīng)該解決大容量機(jī)組的可靠性、海上工程、運(yùn)維等重點環(huán)節(jié)存在的問題外,還必須讓開發(fā)商、整機(jī)商、設(shè)計院、施工單位等參與方在開發(fā)過程中形成“利益共同體”。
受訪嘉賓:翟恩地,國家“千人計劃”專家、新疆金風(fēng)科技股份有限公司總工程師、金風(fēng)科技海上業(yè)務(wù)單元總經(jīng)理
翟恩地:海上風(fēng)電的開發(fā)比陸上風(fēng)電更復(fù)雜,在設(shè)計、施工以及運(yùn)維等方面面對的挑戰(zhàn)都很大。我們要重點關(guān)注三個問題:首先,大容量機(jī)組的可靠性是關(guān)鍵。隨著海上風(fēng)電的規(guī)模化開發(fā),機(jī)組將進(jìn)入大批量生產(chǎn)階段,成本會隨之下降?,F(xiàn)在國產(chǎn)海上風(fēng)電機(jī)組的最大單機(jī)容量達(dá)到6.7MW(GW154-6.7MW),各整機(jī)商正在積極開發(fā)更大容量的產(chǎn)品。機(jī)組需要在海上運(yùn)行25年,如果發(fā)生大部件問題,將直接影響項目的經(jīng)濟(jì)性。金風(fēng)科技不遺余力提升產(chǎn)品可靠性,在江蘇大豐建立大容量機(jī)組試驗中心,通過嚴(yán)格檢測來提升產(chǎn)品的可靠性。
其次,海上風(fēng)電的另一個關(guān)鍵點是海洋工程。目前,我國海上風(fēng)電機(jī)組的上部塔架設(shè)計主要采用GL等鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn),下部基礎(chǔ)設(shè)計采用海洋工程標(biāo)準(zhǔn),但這是一個統(tǒng)一的支撐結(jié)構(gòu),在動力學(xué)疲勞特性上是整體考慮的,因此,標(biāo)準(zhǔn)需要統(tǒng)一。另外,整機(jī)商在計算載荷時已考慮波浪、流、冰、地震等環(huán)境條件影響,設(shè)計院在設(shè)計基礎(chǔ)時除了應(yīng)用整機(jī)商提供的載荷,還要再考慮波浪、流、冰、地震等環(huán)境條件影響,造成過分冗余設(shè)計。金風(fēng)科技正在通過推動海上風(fēng)電支撐結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計創(chuàng)新技術(shù)來解決這一問題。我們將給設(shè)計院提供載荷門戶,共享模型和載荷數(shù)據(jù),在確保安全的前提下通過降低載荷來降低塔架、基礎(chǔ)重量,實現(xiàn)度電成本下降。實現(xiàn)一體化設(shè)計之后能夠使載荷降低15%~20%,進(jìn)而使塔架基礎(chǔ)成本下降5%~10%。同時,海上施工存在窗口期,不同海域的窗口期各不相同,需要對氣象、海洋環(huán)境等進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)報,防止出現(xiàn)船只到達(dá)預(yù)定機(jī)位點時因海洋環(huán)境差而無法施工的現(xiàn)象。金風(fēng)科技將大數(shù)據(jù)技術(shù)運(yùn)用到海洋工程領(lǐng)域,開發(fā)了iGO(intelligent Goldwind Offshore)海上風(fēng)電智能管理系統(tǒng),及時分析處理氣象、海洋波浪、潮涌、流等數(shù)據(jù),精準(zhǔn)規(guī)劃航線和航行時間。另外,在葉片吊裝技術(shù)上,各大整機(jī)廠商通過國外引進(jìn)和自主研發(fā)等方式尋求突破。為充分利用好施工窗口期,金風(fēng)科技致力于自主開發(fā)適用于直驅(qū)機(jī)組的單葉片吊裝技術(shù)及應(yīng)用,大幅縮短了項目施工周期。
最后,海上運(yùn)維不可忽視。我國海上風(fēng)電的爆發(fā)是在“十三五”期間,多數(shù)海上機(jī)組處于質(zhì)保期,這些機(jī)組出質(zhì)保期后如何運(yùn)維是市場各方很關(guān)注的,整機(jī)商和第三方機(jī)構(gòu)等也在探索新的商業(yè)模式。
翟恩地:風(fēng)電項目競爭配置指導(dǎo)方案給行業(yè)既帶來了挑戰(zhàn),也帶來了機(jī)遇。目前,各家企業(yè)都在為此做準(zhǔn)備。風(fēng)電項目競爭性配置政策對行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步無疑是起促進(jìn)作用的。海上機(jī)組可靠性、海洋工程、海上運(yùn)維等將邁上新臺階,這勢必將加速成本的下降,推動平價上網(wǎng)時代的早日到來。
金風(fēng)科技積極通過構(gòu)建經(jīng)濟(jì)模型來為海上風(fēng)電平價上網(wǎng)做準(zhǔn)備。目前,進(jìn)入海上風(fēng)電市場的各方力量在加強(qiáng),如整機(jī)商、設(shè)計單位和施工單位的數(shù)量在增加,這有利于成本的下降。隨著風(fēng)電機(jī)組技術(shù)的進(jìn)步,海上風(fēng)電機(jī)組成本將逐步降低。非機(jī)組成本的下降,如精細(xì)化施工組織、一體化支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計以及高效吊安裝方案設(shè)計帶來的成本下降對海上風(fēng)電尤為重要。金風(fēng)科技因此加大在海洋工程和運(yùn)維成本的控制,并且不斷夯實相關(guān)技術(shù)的儲備。
翟恩地:海上風(fēng)電是金風(fēng)科技“兩海戰(zhàn)略”的重要一極。目前,我們的海上風(fēng)電業(yè)務(wù)主要集中在三個板塊,對應(yīng)前述海上風(fēng)電開發(fā)的三個關(guān)鍵點——機(jī)組可靠性、海洋工程和海上運(yùn)維。
金風(fēng)科技大容量機(jī)組敢于與業(yè)內(nèi)產(chǎn)品對標(biāo)。前不久,金風(fēng)科技自主研發(fā)的GW154-6.7MW機(jī)組在福建福清興化灣的國內(nèi)首個大容量海上風(fēng)電試驗風(fēng)電場實現(xiàn)“一鍵啟機(jī)”,從機(jī)組上電到并網(wǎng)運(yùn)行用時不足10小時,并在72小時內(nèi)實現(xiàn)滿發(fā)。福清海上風(fēng)電場是三峽集團(tuán)打造的海上風(fēng)電樣機(jī)試驗風(fēng)電場,安裝了金風(fēng)科技、GE和西門子-歌美颯等8家企業(yè)的大容量海上機(jī)組,這是推進(jìn)我國海上風(fēng)電發(fā)展的創(chuàng)舉。金風(fēng)科技敢于在這里與其他企業(yè)過招,GW154-6.7MW機(jī)組運(yùn)行狀況很好,這是基于金風(fēng)科技在技術(shù)上的自信。面對我國1.8萬公里的海岸線,我們根據(jù)不同海域工況條件推出了定制化機(jī)組,比如在北方由于風(fēng)速較低,采用GW18X-6.45MW的海上風(fēng)電機(jī)組能夠達(dá)到最優(yōu)經(jīng)濟(jì)性;在福建由于風(fēng)速較大,采用GW154-6.7MW的海上風(fēng)電機(jī)組。同時,在福建和廣東沿海地區(qū),還要考慮臺風(fēng)因素,金風(fēng)科技研發(fā)了多項抗臺技術(shù)。
同時,金風(fēng)科技成立了海上風(fēng)電設(shè)計研究部門,通過與相關(guān)單位合作實現(xiàn)載荷計算的精準(zhǔn)化、一體化及自動化。金風(fēng)科技將負(fù)責(zé)海上風(fēng)電載荷計算和支撐機(jī)構(gòu)一體化設(shè)計的人員組成一個部門,能夠快速為設(shè)計院提供精準(zhǔn)的載荷數(shù)據(jù)。在機(jī)組施工安裝方面,金風(fēng)科技在設(shè)計初期就提前考慮海上安裝特點并體現(xiàn)在海上機(jī)組設(shè)計開發(fā)過程中,機(jī)組自動盤車、整機(jī)吊裝、單葉片吊裝等解決方案為施工團(tuán)隊吊裝及施工提供強(qiáng)有力的支撐。
此外,金風(fēng)科技還組建了海上風(fēng)電運(yùn)維團(tuán)隊,在國內(nèi)整機(jī)商中最早擁有自建單體及雙體運(yùn)維船,積累了超過10年的海上機(jī)組運(yùn)維經(jīng)驗。后續(xù)還將考慮打造大部件更換船舶、快速運(yùn)維船隊。根據(jù)業(yè)務(wù)范圍,金風(fēng)科技按照從北到南劃分幾個片區(qū)來配備船舶,根據(jù)海域特點提供匹配的海上運(yùn)維解決方案。
在開發(fā)海上風(fēng)電時,永遠(yuǎn)是安全第一,金風(fēng)科技正在建設(shè)亞洲最先進(jìn)、符合GWO標(biāo)準(zhǔn)的海上風(fēng)電運(yùn)維培訓(xùn)中心,設(shè)置了急救、求生、直升機(jī)救援等先進(jìn)課程,通過持續(xù)培訓(xùn),不斷強(qiáng)化從業(yè)人員的安全意識、實操技能,未來該培訓(xùn)中心將對外開放。
翟恩地:我國海上風(fēng)電市場方興未艾,“十三五”規(guī)劃目標(biāo)能夠?qū)崿F(xiàn),甚至有可能超出。隨著技術(shù)的發(fā)展,加上具有資源豐富、接近負(fù)荷中心等優(yōu)勢,海上風(fēng)電已經(jīng)顯現(xiàn)出巨大開發(fā)潛力,一些省份也在加快發(fā)展步伐。如廣東省規(guī)劃的裝機(jī)目標(biāo)已經(jīng)超過“十三五”規(guī)劃目標(biāo),江蘇省也是如此。
海上風(fēng)電實現(xiàn)平價上網(wǎng)是大勢所趨。技術(shù)層面要不斷降本增效,非技術(shù)層面也必須降低成本,政府需要降低海上風(fēng)電的“額外”開發(fā)成本,制訂并推動落實“平價上網(wǎng)”保障性政策。行業(yè)協(xié)會要與企業(yè)相配合,充當(dāng)行業(yè)發(fā)展的“守望者”。整機(jī)商則要從機(jī)組、海洋工程和運(yùn)維三個方面下功夫,帶方案投標(biāo)將成為常態(tài),整機(jī)商的工程設(shè)計、施工和服務(wù)能力與機(jī)組質(zhì)量同等重要,這就要求整機(jī)商必須聯(lián)合設(shè)計院、施工商和運(yùn)維商一起制定海上風(fēng)電整體解決方案,打造海上風(fēng)電開發(fā)的“利益共同體”。