“競價”正成為風電產業的趨勢。作為“藍海”的海上風電,其補貼強度逐步退坡也成為必然。這對于剛剛步入規模化發展的中國海上風電來說,唯有技術創新,提升可靠性和發電量,降低運維成本,才能化“競價”挑戰為機遇。
迎接“競價”挑戰
“不出意外,今年我國海上風電裝機量將實現第5年連續增長。”截至目前,我國海上風電裝機總量接近300萬千瓦,且增長勢頭仍然強勁。”業內人士說。
歷經“十二五”時期的探索,我國海上風電產業技術逐步成熟、制造能力快速發展,標準體系不斷完善,各方面條件基本成熟。根據各省發布的海上風電規劃,僅福建、廣東兩省規劃總量就已超過8000萬千瓦,項目開發也呈現出由近海到遠海、由淺水到深水、由小規模示范到大規模集中開發的特點,我國海上風電開始步入規模化、商業化新階段。
伴隨風電推行競爭性配置項目資源,地方實施細則相繼出臺,“競價”時代正漸行漸近。當發展勢頭正猛的海上風電遭遇“競價”政策,海上風電該如何“調轉船頭”?
“與其被動應對,不如主動出擊,中國海上風電應基于我國的資源條件,挖掘自身的降本空間。”業內人士表示,“‘競價’將促使行業走向成熟理性,推動行業從價格競爭最終轉向價值競爭。”
機組是海上風電開發的基石,其效率和可靠性直接決定著項目的收益。作為機組提供者的整機商,首當其沖處于應對“競價”挑戰的前沿。
應對“競價”挑戰,整機商只有兩個選擇:一是直接降低原材料和零部件成本;二是通過技術創新提升機組等效利用小時數。
據了解,目前國內主流的整機商都在積極進行技術儲備,進一步增強海上機組的穩定性和可靠性,降低運維成本,通過提升單位千瓦掃風面積尋求最優的海上風電解決方案。
海上風機邁入“大時代”
相對于陸上風電,“競價”政策對于補貼強度較高的海上風電影響更為突出。
根據測算,江蘇等低風速海上區域年平均發電小時約為2700小時,EPC造價約為15000元/千瓦。因此,業內認為,發電小時數要突破3000小時、EPC要控制在1萬元以下才能最終實現“平價”目標。
在此背景下,單位千瓦掃風面積大的大容量機組被認為是應對“競價”挑戰,降低全生命周期度電成本的必然選擇。
業內人士解釋說,由于海上施工條件惡劣,單臺機組的基礎施工和吊裝費用遠遠大于陸上機組的施工費用,大容量機組雖然在單機基礎施工及吊裝上的投資較高,但由于數量少,在降低風電場總投資上具有明顯優勢。同時,還可減少可能的故障輸入點數量,同時減少了機組間的尾流等影響,有利于提高發電效益。
不久前閉幕的德國漢堡國際風能展上,全球首個10MW級海上風機正式發布,海上風電開始進入“10+”時代。在國內,近年來,一批主流整機商也致力于推動中國海上風電邁向“大時代”,海裝H171-5MW等一系列大機組應運而生。
“雖然,風資源條件不同、海域和海床條件不同,不能籠統認為機組越大越好,但就行業整體趨勢而言,大機組無疑是發展方向。”業內人士說。
中國海裝副總經理湯文兵表示,大機組能“大”到什么程度取決于三個因素:首先,整機企業是否擁有技術沉淀,是否掌握了核心技術;其次,是否可以制造出符合相應要求的葉片;最后,要看大型機組的經濟性。
突破“3000小時”禁區
江蘇如東,是中國海上風電最早的試驗田之一。如東海域的八仙角海上風電項目于2017年9月30日全部投產。項目總裝機容量為30萬千瓦,共安裝海上風機70臺,其中安裝20臺中國海裝5MW機組,這是中國5MW自主海上風機的首次規模化應用,開啟了中國海上風電的“大時代”。
對于江蘇沿海這樣的低風速區域而言,年等效利用小時數達到3000小時曾被認為是不可能的,而技術創新顛覆了這一傳統認知。
最新運行數據顯示,八仙角項目中國海裝風機從2017年10月至2018年9月,平均可利用率達到99%,批量年等效滿發利用小時數達3200小時,單臺H171-5MW機組更是驚人的超過3800小時。
風電技術專家告訴記者,對于年平均風速低于7.5m/s的長江口以北的海上風電場,單位千瓦掃風面積3.5平方米左右的機組,設計理論年滿發小時數大約為2600小時。要達到3000小時的目標,需要單位千瓦掃風面積4.5平方米以上的機型才能有所保障。
據介紹,H171-5MW機組風輪直徑為171米,其掃風面積足以停下兩架空客A380,相當于3個足球場的面積。該機組單位千瓦掃風面積高達4.59平方米,與現有主流海上風電機組相比,單位千瓦掃風面積增大30%以上,在6.7m/s風速下即可實現年等效利用小時數3000小時的目標。
在如東以南900公里的福建興化灣 ,坐落著目前全球單機容量最大、機型最多、工程地質條件最復雜的海上風電試驗風場。8家中外整機廠商的風機在這里“同臺競技”。
今年8月底,“海裝造”H128-5MW風機率先順利完成240h試運行考核,中國海裝成為興化灣試驗風場首家通過240h預驗收并簽訂預驗收合格證書的單位。在240h試運行期間,H128-5MW還經歷了超強臺風“瑪莉亞”的考驗,贏得了業主方的認可。
據了解,“海裝造”5兆瓦海上機型正是沿著樣機、小批、批量化各個階段一步步扎實走下來,才獲得了持續的技術優化和超高的可靠性。
對此,中國海裝董事長王滿昌說:“我認為,國家能源局對現階段海上風電開發確立的‘積極穩妥’基調是非常科學、中肯的。在大規模開發之前,各方應該沉下心來,合力做好基礎性工作,真正打造一條堅強的產業鏈。開發企業應當抑制投資沖動,加大管理創新和人才培養力度;制造企業必須專注于技術創新,為市場提供安全可靠、經濟友好的多元化產品選項。”
決勝整體解決方案
相較陸上風電,海上風電不僅是風電項目,也是海洋工程。除了風電技術,更需要借助先進的海洋工程技術。因此,必須加強海洋工程和風電產業的合作,促進海洋風電工程建設技術創新,從整個系統工程上幫助海上風電降低成本,更好應對“競價”挑戰。
對于整機商而言,應對“競價”挑戰,比拼的不僅僅是機組,更是產業鏈集成能力和整體解決方案的優劣。目前,各大整機商都致力于打開產業鏈上的核心技術“黑匣子”以及完善優化整體解決方案。
“如東八仙角20臺‘海裝造’風機的不俗表現正是得益于整體方案的有效性和可靠性。”中國海裝相關人士說。
據透露,中國海裝提出的海上風電整體解決方案涵蓋了從前期資源評估、項目開發、設備選型、風機布置,到設備一體化載荷仿真計算和建模、項目安裝建設、一體化運維等。未來,更多的海上風電場將應用這套解決方案。
而憑借中船重工產業鏈,中國海裝具備近乎完整的風電機組零部件配套體系,可實現近90%的配套服務能力。H171-5MW機組采用的全球5MW中最輕的葉片正是來自中國海裝旗下的雙瑞葉片公司。
業內專家表示,“十三五”中后期是我國海上風電發展的重要戰略窗口期,無論是眼下的“競價”政策,還是終極的“平價”目標,其著眼點不僅僅是成本的降低,更是全行業的技術進步。