竞价上网正成为风电行业的趋势。作为“蓝海”的海上风电,其补贴强度逐渐下降是必然的。对于刚刚步入规模化发展的中国海上风电来说,只有技术创新,提高可靠性和发电量,降低运维成本,才能将“竞价”的挑战转化为机遇。
文荡长湖木

中国能源报记者
迎接“投标”的挑战
“不出意外,今年中国海上风电装机容量将实现第五年连续增长。”截至目前,我国海上风电总装机容量接近300万千瓦,增长势头依然强劲。”知情人说。
经过“十二五”期间的探索,我国海上风电产业技术逐步成熟,制造能力快速发展,标准体系不断完善,各项条件基本成熟。根据各省发布的海上风电规划,仅福建、广东两省规划总量就已超过8000万千瓦,项目开发也呈现出从近海到近海、从浅水到深水、从小规模示范到大规模集中开发的特点。中国海上风电已经进入规模化和商业化的新阶段。
随着风电实行项目资源竞争性配置,各地实施细则陆续出台,“竞价”时代渐行渐近。海上风电遇到“竞价”政策该如何“转身”?
“与其被动应对,不如主动出击。中国的海上风电应该根据中国的资源条件挖掘自己的降成本空。”业内人士表示,“‘竞价’将推动行业走向成熟和理性,推动行业从价格竞争走向价值竞争。”
它是海上风电发展的基石,其效率和可靠性直接决定了项目的收益。整机厂商作为单元供应商,首当其冲面临“招标”的挑战。
为了应对“招标”的挑战,整机厂商只有两种选择:一是直接降低原材料和零部件成本;二是通过技术创新提高机组等效利用小时数。
据了解,目前国内主流整机厂商都在积极进行技术储备,进一步增强海上机组的稳定性和可靠性,降低运维成本,通过增加每千瓦的风扫面积来寻求最佳的海上风电解决方案。
海上风力发电机进入“大时代”
与陆上风电相比,“竞价”政策对补贴强度高的海上风电影响更为突出。
根据计算,江苏等低风速海上地区年均发电小时约为2700小时,EPC费用约为15000元/kW。因此,业内人士认为,发电小时数要超过3000小时,EPC要控制在1万元以下,才能最终达到“平价”的目标。
在此背景下,每千瓦大扫风面积的大容量机组被认为是应对“竞价上网”挑战、降低全生命周期电力成本的必然选择。
业内人士解释,由于海上施工条件恶劣,单台机组基础施工和吊装成本远大于陆上机组。大容量机组虽然基础建设和单机吊装投资高,但由于数量少,在降低风电场总投资方面具有明显优势。同时也可以减少可能的故障输入点数量,同时减少机组间尾流的影响,有利于提高发电效率。
在最近结束的德国汉堡国际风能展上,全球首台10MW海上风电机组正式发布,海上风电开始进入“10+”时代。在国内,近年来一批主流整机厂商也致力于推动中国海上风电走向“大时代”,海装H171-5MW等一系列大机组应运而生。
“虽然风资源条件不同,海域、海底条件不同,不能普遍认为机组越大越好,但就行业整体趋势而言,大机组无疑是发展方向。”知情人说。
中海油副总经理唐文兵表示,大机组能“大”到什么程度,取决于三个因素:一是整机企业是否有技术沉淀,是否掌握了核心技术;其次,是否能制造出符合相应要求的叶片;最后要看大单位的经济性。

突破“3000小时”禁区
江苏如东是中国最早的海上风电试验田之一。如东海域八仙礁海上风电项目于2017年9月30日投产。项目总装机容量30万千瓦,共安装70台海上风电机组,其中安装20台中国海上5MW机组。这是中国5MW独立海上风电机组的首次大规模应用,开启了中国海上风电的“大时代”。
对于江苏沿海等低风速地区,曾经认为等效利用小时数不可能达到每年3000小时,但技术创新颠覆了这种传统认知。
最新运行数据显示,2017年10月至2018年9月,八仙礁项目中国海上风电机组平均利用率达到99%,批量年等效满利用小时数达到3200小时,单台H171-5MW机组甚至超过3800小时。
风电的技术专家告诉记者,对于长江口以北年均风速小于7.5m/s的海上风电场,每千瓦扫风面积约为3.5平方米的机组,设计的理论年全时发电小时数约为2600小时。要达到3000小时的目标,需要有每千瓦4.5平方米以上的扫风面积的机型。
根据介绍,H171-5MW机组的风轮直径为171m,其扫地机面积足以停两架空 A380,相当于三个足球场的面积。该机组每千瓦扫风面积高达4.59平方米,比现有主流海上风电机组大30%以上。在风速为6.7米/秒时,年等效利用小时数可达3000小时
在东偏南900公里的福建兴化湾,有一个世界上单机容量最大、机型最多、工程地质条件最复杂的海上风电试验风电场。8家中外整机厂商的粉丝在这里同台竞技。
今年8月底,“海装制造”H128-5MW风机率先顺利完成240小时试运行考核,中国海装成为兴化湾试验风电场首台通过240小时预验收并签署预验收证书的机组。在240小时的试运行中,H128-5MW还经历了超强台风“玛莉亚”的考验,获得了业主的认可。
据了解,“海装造”5 MW海上型号沿着样机、小批量、批量生产等阶段一步步走下来,实现了持续的技术优化和超高的可靠性。
对此,中海油董事长王满昌表示:“我认为国家能源局现阶段为海上风电发展定下的‘积极稳妥’基调是非常科学和中肯的。在大规模开发之前,各方要沉下心来,共同做好基础工作,才能真正打造强大的产业链。企业应抑制投资冲动,加强管理创新和人才培养;制造企业必须注重技术创新,为市场提供安全、可靠、经济、友好的多样化产品选择。”
赢得整体解决方案
与陆上风电相比,海上风电不仅是风电项目,也是海洋项目。除了风力发电技术,还需要先进的海洋工程技术。因此,需要加强海上工程与风电行业的合作,推动海上风电工程建设的技术创新,从整个系统工程上帮助海上风电降低成本,更好地迎接“竞价上网”的挑战。
对于整机厂商来说,迎接“招标”的挑战,比拼的不仅仅是机组,更是产业链的整合能力和整体解决方案的优劣。目前各大整机都致力于打通产业链上的核心技术“黑匣子”,完善优化整体解决方案。
“比如东八仙角20台‘海造’风机的良好表现,就是因为整体方案的有效性和可靠性。”中国海服一位相关人士表示。
据透露,中海油提出的海上风电整体解决方案涵盖了从前期资源评估、项目开发、设备选型、风机布置,到设备综合负荷模拟计算建模、工程安装施工、综合运维等各个环节。未来,更多的海上风力发电场将应用这一解决方案。
借助CSIC的产业链,中海油拥有近乎完整的风机部件配套体系,可实现近90%的配套服务能力。H171-5MW机组采用世界最轻的5MW叶片,来自中海油下属的双瑞叶片公司。

业内专家表示,“十三五”中后期是我国海上风电发展的重要战略窗口期。无论是现在的“竞价”政策,还是最终的“平价”目标,其着眼点不仅仅是成本的降低,更是整个行业的技术进步。
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生产|中国能源报
编辑|陆启秀


