海上風(fēng)電開發(fā)必須打造“利益共同體”

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)該解決大容量機組的可靠性、海上工程、運維等重點環(huán)節(jié)存在的問題外，還必須讓開發(fā)商、整機商、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

《風(fēng)能》：當(dāng)前，為加快我國海上風(fēng)電的規(guī)模化開發(fā)，業(yè)內(nèi)應(yīng)該重點解決好哪些問題？

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)，機組將進(jìn)入大批量生產(chǎn)階段，成本會隨之下降。現(xiàn)在國產(chǎn)海上風(fēng)電機組的最大單機容量達(dá)到6.7MW（GW154-6.7MW），各整機商正在積極開發(fā)更大容量的產(chǎn)品。機組需要在海上運行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)海上機組處于質(zhì)保期，這些機組出質(zhì)保期后如何運維是市場各方很關(guān)注的，整機商和第三方機構(gòu)等也在探索新的商業(yè)模式。

《風(fēng)能》：風(fēng)電項目競爭配置指導(dǎo)方案出臺會對海上風(fēng)電產(chǎn)生何種影響？金風(fēng)科技如何應(yīng)對？

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。海上機組可靠性、海洋工程、海上運維等將邁上新臺階，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，如整機商、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)電機組技術(shù)的進(jìn)步，海上風(fēng)電機組成本將逐步降低。非機組成本的下降，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維成本的控制，并且不斷夯實相關(guān)技術(shù)的儲備。

《風(fēng)能》：請您具體介紹貴公司在項目開發(fā)、技術(shù)、施工和運維等方面的經(jīng)驗和未來發(fā)展思路？

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——機組可靠性、海洋工程和海上運維。

金風(fēng)科技大容量機組敢于與業(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”，從機組上電到并網(wǎng)運行用時不足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機組運行狀況很好，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)在海上機組設(shè)計開發(fā)過程中，機組自動盤車、整機吊裝、單葉片吊裝等解決方案為施工團(tuán)隊吊裝及施工提供強有力的支撐。

此外，金風(fēng)科技還組建了海上風(fēng)電運維團(tuán)隊，在國內(nèi)整機商中最早擁有自建單體及雙體運維船，積累了超過10年的海上機組運維經(jīng)驗。后續(xù)還將考慮打造大部件更換船舶、快速運維船隊。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)電運維培訓(xùn)中心，設(shè)置了急救、求生、直升機救援等先進(jìn)課程，通過持續(xù)培訓(xùn)，不斷強化從業(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。

《風(fēng)能》：您如何看待“十三五”規(guī)劃設(shè)定的海上風(fēng)電發(fā)展目標(biāo)？對行業(yè)的發(fā)展又有哪些建議？

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”。整機商則要從機組、海洋工程和運維三個方面下功夫，帶方案投標(biāo)將成為常態(tài)，整機商的工程設(shè)計、施工和服務(wù)能力與機組質(zhì)量同等重要，這就要求整機商必須聯(lián)合設(shè)計院、施工商和運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”。