
6月14日下午,“大國重器——海上風電大型機組高峰論壇”在中國可再生能源學會風能專業委員會秘書長秦海巖的主持下舉行,來自國內主要整機商的代表們探討了中國海上風電向大型化、深海化發展所面臨的挑戰和機遇,并圍繞如何打造海上風電領域的“大國重器”進行了分享。
對于海上風電,要關注三點:第一,未來項目的開發難度越來越大,包括資源、地質結構的不確定性等都會造成建設和運維成本增加;第二,競價上網政策出臺對度電成本下降的要求越來越高,我們需要關注有效支撐度電成本下降之后保證行業的良性發展以及收益率;第三,需要關注稀缺資源與海上風電發展的統一,尤其是在福建,海域面積相對比較小,但是風能資源特別好,我們應該思考如何在有限的資源情況下充分發揮資源的價值。
據統計,全球目前有超過75個國家和地區執行新能源招標及競價機制,這個機制已經成為一種必然趨勢。截至2017年,歐洲有5個“零補貼”項目,這就是競價帶來的結果。中國海上風電也必將進入競價時代。在競價時代要獲得很高的收益率,前提條件是贏得海上風電項目。彼時,度電成本的計算將成為重要的評價工具,而決定度電成本的最關鍵因素是海上風電的可靠性,這就要求我們把可靠性指標反映到度電成本模型中。
臺風省份主要集中在廣東、福建、廣西以及海南,這幾個省份的風能資源特點是極限風速比較高。比如廣東區域,有超強臺風,而同時年平均風速比較低,怎樣實現競價上網或者2020年之后怎樣實現平價上網是很大的挑戰。所以,作為設備供應商,我們需要研究在低平均風速下實現抗臺風,也就是能夠使風輪直徑或者載荷得到最佳控制。我們的主要抗臺策略包括:采用后備電源使機組實現主動偏航;通過分段葉片技術加強葉片。
對于海上風電項目而言,最根本的是風險管理,因為海上存在非常多不確定的因素。我們說的任何先進性或智能化技術,都要回歸到產品的本身,并且是全生命周期的。我們一直在提度電成本,它一定是全生命周期的度電成本。在大兆瓦機組盛行的時代,大家都在談5兆瓦、6兆瓦、7兆瓦,甚至8兆瓦,但是很少有風電機組真正批量運行了一年以上的時間。所以,我認為海上風電整個行業任重道遠,也有必要借鑒成熟的歐洲海上風電經驗。
海上風電機組到底是大風輪好還是大功率好?問這個問題的人希望得到一個普遍規律。這個問題的實質是,在特定場址中,風能資源確定了,全場容量也一定的情況下,功率等級在多少是最合適的。在單位成本發電量最高導向的指引下,單機功率增大,單位千瓦掃風面積增大是不可逆的趨勢。我認為國內海上風電僅僅是剛起步,25年生命周期內需要提供更多強有力的組織保障。在目前的海上風電整機市場上,品牌更為重要。
幾十年前,火電機組的容量只有10萬千瓦、20萬千瓦或30萬千瓦,到現在達到數百萬千瓦。風電機組容量也是逐步發展的。我們在做大風機,同時產業鏈已經先我們一步在做準備了,不管是軸承、齒輪技術,還是材料方面等。我覺得就是像人類的其他領域一樣,海上風電技術創新永無止境。按照目前的設計平臺來說,風電機組設計常規材料肯定有局限,如果技術和材料等方面到達一定程度時,我認為風電機組的單機容量還會更大。
歐洲的風況和中國的風況有極大的不同,前者的風況單一、風速條件單一,而且沒有臺風,機組設計相對來說較簡單。不同的風況情況下,要有相對適應的不同產品。現在技術進步超過了我們商業化的速度,比如葉片,最長也可以做到百米以上,但是沒有達到商業上完全成熟的程度,大批量運用有待時日。競價上網政策出來以后,業界需要坦然面對,做好成本控制,現在有兩個最有效的手段:降低原材料的成本、從解決方案角度入手。
我認為只有三大因素解決了,我們在海上風電大兆瓦機組技術上可以與歐洲相提并論。第一,風電企業要有技術沉淀,掌握核心技術,這是最關鍵的。這就要企業回歸技術的本質,走完整個設計的過程。第二,掌握核心大部件制造能力。我覺得從中國制造情況來看,最大的制約因素是葉片。第三,要有資金支撐整個機型的研發。我估計,到2020年,中國或許會在福建應用8兆瓦以上的海上風電機組,在江蘇應用10兆瓦的機組。
汽車行業賣的爆款車都不是車展上展出的新車,通常是幾年前的車型。回到海上風電行業來說,有幾個不確定性讓我對更大兆瓦、更長葉片的趨勢表示短期悲觀。第一,海上風電行業的競爭還很不充分,有足夠運行經驗的機型還不是很多,真正可選的產品不多。第二,驗證不充分,有很多新產品,但沒有多少機組真正在運行。第三,就是我們供應鏈很不充分。所以,我們還需要在供應鏈上發力,盡量用最便宜的供應鏈設計產品、制造產品。
我覺得每個企業有自己的戰略,在座的企業都在研發大功率的風電機組。從上海東海大橋項目開始,實際上可以注意到現在風電企業的研發進度越來越快,同時不能妨礙現有供應鏈的建立時間。樣機有一定的代表作用,但是小批量和大批量以及更完善的驗證手段也是需要的。我們計劃在2020年安裝10兆瓦的海上風電樣機。
海上風電的未來裝機容量會發展到什么程度呢?風能資源、海洋資源畢竟是有限的,總體來講,大容量機組是趨勢。只是存在一個問題,長江以南和長江以北風能資源的多樣化導致存在不確定性。我們認為,不論雙饋還是直驅技術,做到6兆瓦和8兆瓦還是可以的,但是再大就必須采用顛覆性技術——在葉片設計技術、葉片材料機構、耦合、載荷控制等方面進行創新,主軸承也會得到很好的創新。我覺得我們一定要大膽創新,去做一個10兆瓦以上的機組,不能用簡單放大的原理看待下一代海上風電機組。