中國(guó)海上風(fēng)電市場(chǎng)持續(xù)繁榮。根據(jù)中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)數(shù)據(jù)顯示，2022年中國(guó)海上風(fēng)電新增吊裝容量516萬(wàn)千瓦，約占全球的54%。截至2022年年底，我國(guó)已累計(jì)建成近10個(gè)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)園，海上風(fēng)電累計(jì)并網(wǎng)裝機(jī)量超3000萬(wàn)千瓦，保持世界領(lǐng)先地位。

數(shù)據(jù)的繁榮，得益于中國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展取得的非凡成就，是一代代風(fēng)電人踔厲奮發(fā)的成果。但我們也清醒認(rèn)識(shí)到海上風(fēng)電發(fā)展仍舊面臨著不小的挑戰(zhàn)。雖然機(jī)組大型化已成為海上風(fēng)電發(fā)展默認(rèn)的方向，但大型化的過(guò)程也伴隨著一系列的挑戰(zhàn)和風(fēng)險(xiǎn)。

從2011年至2021年，國(guó)內(nèi)新增海上風(fēng)電平均單機(jī)容量已從2.7MW提升至5.6MW，進(jìn)入22年海風(fēng)招標(biāo)機(jī)型根據(jù)不同地區(qū)的風(fēng)資源要求提升為8-10MW以上。CWEA數(shù)據(jù)顯示，2022年我國(guó)下線的新型海風(fēng)機(jī)組的平均單機(jī)容量達(dá)11.5MW。

與此同時(shí)，我國(guó)海上風(fēng)電大型化機(jī)組實(shí)現(xiàn)突破，2022年11月，金風(fēng)科技與三峽集團(tuán)聯(lián)合研發(fā)的GWH252-16MW海上風(fēng)電機(jī)組下線，單機(jī)容量和葉輪直徑上實(shí)現(xiàn)了世界級(jí)領(lǐng)先，入選“2022年度十大國(guó)之重器”，次月中國(guó)海裝H260-18MW機(jī)組下線，記錄再創(chuàng)新。

不禁疑問(wèn)，對(duì)于國(guó)補(bǔ)退坡一年還尚未完全實(shí)現(xiàn)平價(jià)的海上風(fēng)電來(lái)說(shuō)，大型化進(jìn)程是否太快了？海上風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，機(jī)組更迭提速，壓縮研發(fā)的周期，現(xiàn)有技術(shù)儲(chǔ)備能否應(yīng)對(duì)當(dāng)前的飛速發(fā)展，又將如何保證可靠性？海上風(fēng)電的發(fā)展還有哪些制約？

大型化降本明顯，但受市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)進(jìn)程過(guò)快

陸上低價(jià)的風(fēng)，終是吹到了海上。

金風(fēng)科技海上業(yè)務(wù)單元總經(jīng)理于晨光認(rèn)為，機(jī)組大型化的進(jìn)程受到市場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)，超出預(yù)期的快速到來(lái)，總體上來(lái)看是有些快了，最近一兩年時(shí)間機(jī)組迭代的增幅就超過(guò)了原先將近10年的時(shí)間，質(zhì)量可靠性的保障至關(guān)重要。

國(guó)補(bǔ)退坡讓尚未完全成熟的海上風(fēng)電邁入平價(jià)時(shí)代，隨之面臨的上網(wǎng)電價(jià)下降50%和競(jìng)爭(zhēng)更為激烈的海上市場(chǎng)。22年至今招標(biāo)數(shù)景氣，海風(fēng)進(jìn)入裝機(jī)高增年，結(jié)合今年一季度財(cái)報(bào)表現(xiàn)，整機(jī)商與上游零部件呈現(xiàn)冰火兩重天。

這也意味著開(kāi)發(fā)商的IRR要求沒(méi)有下降，降低度電成本的主要壓力就落在了整機(jī)廠商身上。

當(dāng)前，海上機(jī)組單位千瓦的售價(jià)已經(jīng)降了50%-60%。不可否認(rèn)，大型化和輕量化進(jìn)程加速，規(guī)模效應(yīng)和零部件耗量下降為機(jī)組成本帶來(lái)下行空間，除此之外我們也看到，整機(jī)企業(yè)在無(wú)序的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)中承受了很大的經(jīng)營(yíng)壓力，畢竟技術(shù)降本不是一蹴而就的。

于晨光直言：“機(jī)組大型化可以有效降低機(jī)組和工程成本，但是單機(jī)容量并不應(yīng)該成為我們最關(guān)注的考評(píng)維度，客戶需要的是全生命周期度電成本最優(yōu)，而機(jī)組是否穩(wěn)定運(yùn)行，直接關(guān)系發(fā)電收益及運(yùn)維成本，所以對(duì)產(chǎn)品可靠性的重視要上升到更高的高度。”

實(shí)際上，由于中國(guó)海上風(fēng)電市場(chǎng)的特殊性，風(fēng)機(jī)容量的大型化必須配套超長(zhǎng)葉片才能實(shí)現(xiàn)收益最優(yōu)，長(zhǎng)柔葉片帶來(lái)的系統(tǒng)可靠性值得市場(chǎng)高度關(guān)注。據(jù)介紹，金風(fēng)科技在風(fēng)電機(jī)組長(zhǎng)柔葉片設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、氣動(dòng)載荷方面承擔(dān)了“大型風(fēng)電機(jī)組仿真及試驗(yàn)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與研制”等863計(jì)劃課題、“大功率風(fēng)電機(jī)組研制與示范”國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題，項(xiàng)目均已完成驗(yàn)收。

葉片材料是玻纖還是碳纖的選擇對(duì)成本的影響起到了很大的作用，特別對(duì)于超大型葉片，碳纖維材料輕量化在整體成本最優(yōu)進(jìn)程中具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

“碳纖維材料葉片單從葉片成本看沒(méi)有優(yōu)勢(shì)，但由于碳纖維材料葉片的輕量化帶來(lái)的整機(jī)載荷降低，與超大葉片采用玻纖葉片相比，碳纖葉片帶來(lái)的支撐結(jié)構(gòu)綜合成本反而下降。”以市場(chǎng)某機(jī)型相關(guān)數(shù)據(jù)為例，采用碳纖維葉片相比玻纖葉片相比載荷下降15%，由此帶來(lái)的支撐結(jié)構(gòu)成本下降至少5%。海上超大型葉片材料的選擇導(dǎo)向也反映了是以客戶度電成本最優(yōu)還是單純考慮主機(jī)成本最優(yōu)。

在未來(lái)大兆瓦大葉輪的批量化應(yīng)用上，還有很長(zhǎng)的路要走。

機(jī)組可靠性更應(yīng)重視，避免上演劣幣驅(qū)逐良幣

當(dāng)前行業(yè)似乎陷入一種惡性循環(huán)，一場(chǎng)劣幣驅(qū)逐良幣的戲碼可能正在上演。

海上風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜、嚴(yán)酷，高運(yùn)維、成本競(jìng)價(jià)、平價(jià)上網(wǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境使得業(yè)主期望海上風(fēng)電設(shè)備有更高可靠性、更好發(fā)電性能；風(fēng)電設(shè)備制造商渴望產(chǎn)品少維修、終生免維護(hù)，也期望市場(chǎng)能夠理性，進(jìn)入到度電成本最優(yōu)、更加重視可靠性等；電網(wǎng)希望不停機(jī)，同時(shí)輸出穩(wěn)定電量。可以看出，提高產(chǎn)品質(zhì)量可靠性成為行業(yè)的共同愿望和追求。

然而，現(xiàn)狀是風(fēng)機(jī)只一味的追求大，追求低價(jià)，追求推出更新一代的大兆瓦機(jī)組，機(jī)組更迭的速度愈快，留給設(shè)備研發(fā)的時(shí)間越短，長(zhǎng)此以往將扼殺技術(shù)創(chuàng)新的空間。

“去年，金風(fēng)科技近千臺(tái)海上機(jī)組MTBF（無(wú)故障間隔小時(shí)數(shù)）行業(yè)領(lǐng)先，得到客戶的高度認(rèn)可。”于晨光告訴「能見(jiàn)」：“首先，可靠性是設(shè)計(jì)出來(lái)的。”

所謂設(shè)計(jì)出的可靠性，要求在復(fù)雜的外部環(huán)境下首先要保證可靠性，不僅是自身產(chǎn)品路線的可靠性，還要拉動(dòng)上下游的研發(fā)力量，包括但不限于從技術(shù)規(guī)格做出明確的高要求，選擇行業(yè)領(lǐng)先的合作伙伴，每年進(jìn)行供應(yīng)商嚴(yán)格的評(píng)審等，保證在設(shè)計(jì)上可靠性達(dá)到最優(yōu)。

其次，測(cè)試驗(yàn)證的可靠性。“通過(guò)完備的測(cè)試驗(yàn)證工作，充分模擬機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行狀態(tài)，在大型化機(jī)組創(chuàng)新設(shè)計(jì)中識(shí)別出真正的短板，確保下線產(chǎn)品可靠。”

不過(guò)，目前只有金風(fēng)科技等幾家屈指可數(shù)的頭部廠商愿意為機(jī)組的可靠性性能保證進(jìn)行測(cè)試實(shí)驗(yàn)的技術(shù)投入，很多的整機(jī)商還并沒(méi)有意識(shí)到測(cè)試實(shí)驗(yàn)的重要性，尤其在需要長(zhǎng)期較高投入又無(wú)法直觀看到經(jīng)濟(jì)價(jià)值的情況下。

最后，對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程進(jìn)行平臺(tái)化和模塊化打造。于晨光介紹道：“目前行業(yè)主流機(jī)型開(kāi)發(fā)路線中，越來(lái)越多采用平臺(tái)化設(shè)計(jì)。金風(fēng)新一代中速永磁產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中，沿用成熟技術(shù)平臺(tái)，中速永磁機(jī)組復(fù)用90%以上的直驅(qū)機(jī)組技術(shù)，高度復(fù)用成熟的系統(tǒng)與零部件，高度共享供應(yīng)鏈體系和備品備件，可以有效規(guī)避問(wèn)題。”

用海沖突增加非技術(shù)成本支出

2022年，海南省發(fā)布海上風(fēng)電項(xiàng)目規(guī)劃建設(shè)1230萬(wàn)千瓦，至此我國(guó)海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)從渤海重新延升至南海。2023年初大量海風(fēng)項(xiàng)目重新啟動(dòng)核準(zhǔn)和招標(biāo)，這意味著此前制約海風(fēng)建設(shè)相關(guān)問(wèn)題將逐步得到解決。

“除了制約海上風(fēng)電發(fā)展的技術(shù)層面的約束外，還有一方面是非技術(shù)層面的制約。”于晨光表示：“海上風(fēng)電場(chǎng)占用海域面積較大，且與其他海域空間存在交叉，可能造成用海沖突。現(xiàn)有海上風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)實(shí)踐表明，除技術(shù)難關(guān)外，各部門所轄海域的用海沖突也會(huì)阻礙海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)進(jìn)度，增加非技術(shù)成本的支出。”

據(jù)了解，海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)企業(yè)在向自然資源部門進(jìn)行用海申報(bào)時(shí)，按照各自項(xiàng)目的征地、拆遷、補(bǔ)償?shù)惹闆r以及經(jīng)濟(jì)性等原則，確定其機(jī)組布局、路由走向及登陸點(diǎn)等。雖然海上風(fēng)電場(chǎng)大致是按照集中連片的原則劃定的，但陸上集控中心、輸電海纜路由卻是分散的，造成海域資源和岸線資源的浪費(fèi)，也影響了項(xiàng)目的審批進(jìn)度。

他呼吁：“海上風(fēng)電的資源開(kāi)發(fā)或許可以由政府統(tǒng)一進(jìn)行規(guī)劃，漁業(yè)和軍事等部門應(yīng)統(tǒng)籌協(xié)同，解決各部門用海沖突的矛盾，提前避開(kāi)軍事、航道、保護(hù)區(qū)等限制區(qū)域，盡量避免在項(xiàng)目執(zhí)行中對(duì)每個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行軍事影響評(píng)估。或者通過(guò)國(guó)土空間規(guī)劃加強(qiáng)對(duì)海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)活動(dòng)的指導(dǎo)與約束，在規(guī)劃階段完善監(jiān)管力量，加強(qiáng)對(duì)海上風(fēng)電的監(jiān)督管理。”