2024年3月14-15日,由北極星電力網、北極星風力發電網主辦的“第三屆風電運維技改大會”在北京圓滿舉辦,上海玻璃鋼研究院高級技術顧問趙航宇對海上風電運維模式及運維母港相關問題進行了探討。
他認為,我們國家的風電行業在過去的幾年中歷經了高速的發展,但也有亟需認識解決的發展中的問題——海上風電的運維是目前我國海上風電進一步健康發展的瓶頸。尋求適合中國的海上風電運維模式是如何推動海上風電運維產業的發展關鍵。目前是業主運維,設備制造商售后服務和第三方運維團隊三分天下,它們各自有優劣勢,最好是將其綜合成“獨立第三方運維機構+綜合性運維母港”模式。未來海上風電運維還應該是基于大數據的業內信息平臺,溝通運維服務供需雙方信息,海上風電運維必須市場化,從而打破目前的開發商、業主劃分的運維資源的條塊化隔斷,用市場經濟規律調節海上風電運維的市場平衡,形成一個完整的海上風電運維產業。
上海玻璃鋼研究院高級技術顧問 趙航宇
討論的背景
1.海上風電年裝機容量超5000萬千瓦及年有效運行時間2200小時
截至2023年底,我國海上風電總裝機容量已經超過了7500萬千瓦,2019-2021搶裝潮裝機總量2359萬千瓦,2021年是搶裝潮高峰,疫情過后三年期間低谷期,到2023年又到達一個高峰期,預計2025-2030中國海上風電年裝機容量將超過5000萬千瓦。遠超國外行業水平。與此同時不能忽視的還有一個統計數據:現在國內海上風電的年有效運行小時數在2200h左右,而歐洲的風電場是大概4400h。究其原因,海上風電的系統可靠性及質量是核心原因。因此可以推斷,運維在今后幾年會是非常大的市場需求。
2、風電行業的“卷”及短板理論
無論是從裝機增量,還是大兆瓦風機、葉片及相關裝備的制造,以及電網的建設,我國風電產業在過去十幾年里發展迅速,但同時行業也深受過快發展造成的“卷”之痛。比如葉片制造一塊,從過去4MW、5MW時候的70m,在數年間飛快地發展到90m、100m、110m、120m,不久前號稱目前世界最長的143m葉片也已經下線。通常,從工程經濟角度看,一種葉片模具成型、成熟以后至少做500套、800套甚至1000套以后才開始更新迭代,才具有經濟性。而現在剛剛開始生產的模具,馬上就被下一代更大葉片取代。同樣發生的還有海上風電安裝船的迭代。
對此,國際著名風電專家Mr. Andrew Garrad 曾呼吁“盲目追求風機單機容量的大型化會對供應鏈造成負面沖擊,對于風機大型化的軍備競賽應該停止”,
這一看法在業內引起了不小的爭論。對此,中國可再生能源學會風能專業委員會秘書長秦海巖也曾表示,“中國風電需要從風電機組制造到風電機組運維等全產業鏈做好風險管理”。實際上,裝備制造追求單機容量的大型化對供應鏈形成的沖擊有目共睹。“水桶盛水的多少取決于最短的那塊板而不是最長的那塊”—按照短板理論,在海上風電行業目前最短之板海上運維方面加大投入是明智之舉。
從經濟學角度而言,在海上風電25年的全壽程中,海上風電運維成本將占到總成本的20-25%,國內目前占比約為30%。
海上風電運維模式及運維母港的設想
當下,海上風電運維領域有業主運維團隊,供應商售后服務團隊和獨立的第三方運維團隊,它們各有優劣勢。獨立的第三方運維團隊目前雖然還不成氣候,但是正在快速地發展過程之中,可以預測,獨立第三方運維團隊將成為海上運維服務的主體。趙航宇認為,最好的途徑是將其結合在一起,形成一個不隸屬于任何開發商的獨立第三方的運維機構,對整個海上風電按照海域提供市場化的運維服務。歐洲這方面的經驗值得我們學習借鑒。
通常說來海上風電運維的主要任務是監測,檢測,日常維保以及以大部件更換為代表的維修任務。執行這些運維任務需要很多特殊設施,諸如運維母船,人員交通艇,波浪補償式登塔梯,自爬升式起重機,升降式葉片檢測維修作業平臺,聲納檢測設備。。。等等。這需要一個輻射一定海域范圍的綜合性的運維母港。這個母港可同時兼備海上安裝及海上運維不同階段的如下功能:
-從設備制造商接收、存放、檢測、調試并最終交付海上風電裝備,包括整機、葉片、塔筒、樁基、海纜、變電站等,并根據海上安裝作業物流需求,發運這些裝備到風電場機位;
-為海上安裝作業及運維作業相關的起重船,安裝船,鋪纜船,大型運輸船,運維船等特種作業船舶提供其所需的一切基地母港服務,諸如維修,備配件供應,油水,物料補給等;
-海上作業的前線指揮控制中心及物流供應鏈調度中心;基于大數據的業內信息平臺 (一如滴滴打車)
-作業人員休整基地。
上玻院在其山東威海榮成基地(石島灣內)目前就在策劃按照這個理念打造一個服務于渤海,黃海海域的海上風電母港。
提及海上風電運維母港,現在講大數據平臺,提供所有多方面的數據,從而提高信息服務的效率。關于海上風電母港運維所需要的功能、客觀條件,趙航宇最后總結表示:“2025-2030年海上風電將迎來高速發展期,面對運維方面的短板,除了技術裝備,尋求適合中國的海上風電運維模式是關鍵。海上風電運維必須產業化、市場化,打破開發商、業主劃分的運維資源的條塊化隔斷,用市場經濟規律調節海上風電運維的市場平衡。大數據的應用、運維技術的研發要系統化、綜合整體,促使海上風電智能化運維的成熟,這對于行業來說都是挑戰。”
( 來源: 北極星風力發電網 )