競逐海上風電

發布時間: 2020-06-08 10:51:27   來源:中國經營報  作者:宋琪 吳可仲

  海上風機容量的競爭如火如荼。

  5月下旬,國際整機龍頭西門子歌美颯發布海上直驅風機(SG14-222DD),該機組單機容量可擴展至15MW。目前,除了西門子歌美颯之外,GE、三菱維斯塔斯等國際巨頭也接連推出10MW+海上風機,我國的風電整機廠商金風科技(002202.SZ)、明陽智能(601615.SH)、上海電氣(601727.SH)等同樣不甘示弱,加緊布局海上風電競爭版圖。

  “整機商容量的競爭更多的是一種市場戰略。”龍源電力原總經理謝長軍告訴《中國經營報》記者,海上的風機并非越大越好。對于我國來說,現在成熟的機型還是4MW—6MW的機組,更大的海上風機如果要投入商用,必須經過幾年的運行試驗才能確保其可靠性。

  容量競爭如火如荼

  在海上風電逐漸走向平價,更加注重度電經濟性的背景下,機組大型化成為全球共同的技術追求。

  謝長軍告訴記者,在海上,風電機組不論是施工難度還是投資額度均遠高于陸上,若規劃相同規模風場,機組單機容量的增加可以減少機組數量,從而有效降低單位投資,減少成本。明陽智能方面向記者表示,在降本提效的要求下,風機單機功率增大已成為不可逆轉的趨勢。單機功率增加可以顯著降低風場的非風機成本。

  與此同時,海上風電在全球風電市場中的角色重要性也日漸顯現。全球風能理事會(GWEC)發布的《全球風電市場——供應側報告2019》顯示,2019年,全球風電新增裝機量超過63GW。其中,海上風電的新增裝機約6.4GW,同比增長48.83%,占總裝機容量的10%。

  在這樣的背景下,海上風電的誘惑性使得越來越多的整機商開始向著這一市場摩拳擦掌。

  目前,國際風電整機三大巨頭都已研發出10MW級別的海上風電機組。中國的風電整機廠商同樣加緊了海上風電的布局。記者統計發現,上海電氣、金風科技、明陽智能、東方電氣等都相繼發布了10MW海上風電機型。

  金風科技方面告訴記者,目前其正在開發新一代海上風電產品,推動國內海上風電度電成本進一步下降。明陽智能相關負責人表示,公司計劃建設的汕尾海洋工程基地(陸豐)項目海上風電產業園工程將進行12MW~15MW級海上風電機組開發,預計投產后每年可生產海上大型風機整機設備300套。

  全球風能理事會首席執行官Ben Backwell表示:“風能產業在技術創新方面獨樹一幟,近年來風機功率的快速增加就是很好的證明。2019年全球新增裝機的平均功率已超過2.75MW,與十年前相比,單機平均功率增長了72%,這主要得益于全球風電的技術進步以及行業的日趨成熟。”

  步伐太快存隱憂

  “實際上,相比技術進步和市場需求的自然驅動,當前整機商對于海上大風機的研發更多是從市場戰略層面考慮的。”謝長軍分析稱,“目前來看,國內海上風電的主力機型仍是4MW—5MW的機組,6MW機型也基本成熟,但對于7MW機組則至少要經過2年可靠運行的考驗才能投入市場。至于10MW以上機型,目前不論是國際還是國內都處于研發和試運行階段,并不具備商業化的條件。”

  “這就意味著,對于海上風電,風機并不是越大越好。”謝長軍補充道,“在選擇海上風機時,除了經濟性,機組的可靠性是首要考慮因素。”

  眾所周知,海上風機運行環境復雜惡劣,海上鹽霧會造成機體腐蝕、浪潮增加載荷、風高浪大的極端天氣又使運維成本成倍增加,同時,由于海上風電配套的海纜、機組及建安費用的投資成本更高,一旦已經投運的風機出現故障,大容量風機成倍的電量損失及高額的維修費用將直接抵消幾年內該機組的發電收益,造成無法挽回的損失。

  此時,若想保證機組的可靠性,最好的檢驗工具就是時間。然而,現實的條件似乎沒有為我國大兆瓦海上風機的運行留下足夠的驗證時間。

  地方政府對于海上大風機的落地顯得有些急切。目前,江蘇、廣東和福建是我國發展海上風電的主要省份。記者查詢三省推行的海上風電競爭配置辦法后發現,廣東和福建都通過為大容量機型設置高分的方式,設置了海上機組中標門檻。其中,廣東將單機容量加分門檻設置為5兆瓦以上,而福建則直接將門檻提高至8兆瓦。

  遠景能源高級副總裁田慶軍在全球海上風電大會線上會議上表示,目前,除江蘇以外,我國其他的海上區域基本上以6兆瓦以上風機為主。

  記者查詢近期海上風電項目招標公告時發現,部分海上風電項目采用的風機單機容量已經達到7MW。

  “目前7MW以上風機投入商業化運行是存在風險的。”謝長軍告訴記者?,F在國內海上風電項目建設比較密集,再加上地方政府對風機大型化的要求比較迫切,國內大兆瓦樣機推向市場的節奏有些急。而在這樣的節奏下一旦出現風險,受損失不僅是開發商和整機商,更是我國好不容易發展起來的海上風電產業。

  正視差距和短板

  “我對于我國海上風電的擔憂并不在于大兆瓦風機的研發和技術迭代,而在于海上大風機投產的節奏。事實上,我國海上風電的探索開發比歐洲晚了十年,因此在產業上存在一定差距,但這個差距并不是一天兩天就能縮小的,我們得一步步趕。對于差距,我們得認賬,更得理性對待。”謝長軍進一步解釋稱。

  在談到未來海上風電發展時,田慶軍表示:“在海上風電領域,我們并不缺勇氣和信心,我們真正缺的是實事求是的理性精神。”

  2018年,歐洲海上風電新增裝機平均功率為7MW。全球風能理事會預測,到2020年,歐洲平均單機裝機功率將進一步增大至8MW。2025年,其平均單機容量或可達10MW。

  “但必須指出的是,對我國來講,海上機組從6MW到8MW的跨越是個坎。”謝長軍指出,隨著單機容量的擴大,關鍵零部件的供應難度隨之加大。目前,我國供應鏈能力還無法匹配8MW以上風機需求,其中葉片和主軸承的瓶頸尤為明顯。

  相關統計數據顯示,隨著風電葉片長度的加大,配套葉片的月度產能將依次降低。其中,針對150米、171米、191米等級的風輪,每套模具對應的月度產能為4︰2︰1。金風科技方面向記者表示,“目前國內90米以上超長葉片的設計經驗不足,部分部件或材料依賴進口,是制約國內海上大型機組增效降本的關鍵因素。”

  大風機所配套的大尺寸主軸承供應是另一道難題。田慶軍曾表示,目前3米以上主軸承的產量是主流尺寸產量的八分之一,更重要的是,在國際市場中,只有舍弗勒(FAG)、斯凱孚(SKF)等少數幾家廠商擁有大型軸承的生產能力。從2020年來看,這些廠家大型軸承的總產能大約只有600套,而這些產能需要在全世界范圍內分配。

  盡管如此,謝長軍仍對我國海上風電的未來充滿信心。他認為,在我國海上風電市場,國內本土的整機企業仍占上風。相比國際整機企業,國內企業不僅在運維及售后服務方面存在天然優勢,更重要的是,目前我國海上風機更具經濟性,“國外的設備單位成本大約比國內高15%~20%,這是個不小的數目。”

  謝長軍表示,“目前,我國的整機制造技術與國外龍頭相比,差距已經越來越小。未來隨著技術的進一步發展及國家配套產業鏈能力的提升,我們很快就會趕上歐洲,就像當初陸上風電那樣。”

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