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“搶并網”態勢加劇 陸上風機“下海”是福還是禍?

中國能源報 風能 2020-06-01 16:04:12
     

伴隨陸上風電“搶裝”臨近尾聲,海上風電“搶裝”和海上風機交付的問題進一步凸顯。與此同時,明年陸上風機交付需求下降,今年建立起來的冗余陸上供應鏈,同樣希望轉移到海上市場。在此背景下,讓陸上風機“下海”,用陸上風機交付海上項目,成為一種備選方案。


然而,一邊是要趕在明年底前并網,搶到補貼電價,一邊是要承受陸上風機“下海”所帶來的潛在未知風險。在潛在風險與電價收益的天平上,部分企業陷入兩難的抉擇。


海上風機需求缺口大


記者日前了解到,在某海上風電項目競爭性配置中,要求風電機組平均單機容量不低于4兆瓦,而其中一個正在推進的方案是,用陸上風機代替海上風機,進行項目測算。


一位項目知情人士說,雖然項目還沒開始招標,僅處于前期工作階段,但在主機廠的極力推動和開發商的“搶裝”心態下,這一方案有可能變為現實。


根據《關于完善風電上網電價政策的通知》(發改價格〔2019〕882號)和《關于促進非水可再生能源發電健康發展的若干意見》(財建〔2020〕4號)等文件精神,完成核準(備案)的海上風電項目如不能在2021年底前全容量并網,將無法享受當初核準的電價,2022年后,海上風電的國家財政補貼將完全取消。


“搶電價”直接導致了“搶風機”。據粗略統計,目前,國內累計核準的海上風電項目約4000萬千瓦,各省在建海上風電容量約2000萬千瓦,而國內整機商的海上風機交付能力不超過1000萬千瓦。伴隨陸上風電“搶裝”先于海上風電“搶裝”結束,陸上風機的巨大產能將釋放出來。由此,通過陸上風機下海,應對海上交付難題,先保住海上補貼電價成為一種選擇。


多位開發企業相關負責人表示,當前,海上風電項目如期并網的“卡脖子”因素主要是兩個:一是風機能否按時交付;二是施工吊裝能力是否充足。而按時交付風機則是一切的前提。


“特別是在當前新冠肺炎疫情全球蔓延的背景下,供應鏈對于國內風機制造的影響還未完全顯現出來,‘搶風機’的態勢將進一步加劇。在這種狀況下,開發商會做出妥協,尋求替代方案,但也會評估風險,權衡利弊。”一位業內人士稱。


陸上風機“下海”方案應運而生


“海上風電風險大,運維成本高,如果陸上風機直接下海,肯定不能接受。但是如果陸上風機經過改造,具備了海上風機的可靠性,可以進一步商榷。”某大型國企風電開發業務相關負責人表示,“能不能采用陸上風機下海方案,關鍵要看其性能、安全性、可靠性和運維成本。”


針對開發商的疑慮,有整機商透露,具備將陸上風機改造成海上風機的能力。技術改造大約需要半年時間,但不包括測試驗證的周期。至于改造成本和如何改造,則屬于公司商業秘密。


該整機商相關人士表示,是堅持采用海上風機,還是接受陸上風機“下海”先保電價,最終由開發商權衡決定。但如果采用陸上風機“下海”方案,一定要選擇靠譜的整機廠家。


中國海洋工程咨詢協會海上風電分會秘書長、金風科技總工程師翟恩地表示,一般來說,廠商不會讓陸上風機直接“下海”,如果廠商這樣做,即使后續維修或替換的費用低于電價差所帶來的收益,也有損商業信譽和商業道德。


翟恩地介紹說,陸上機組與海上機組的區別在于環境適應性,如做了海上環境適應性改造或選配,那就變成了海上機組,只是容量與陸上機組不一樣而已。從技術上講,改配到位就是海上機組,但成本、改配設計時間需要增加;如果改配不到位,就不是真正意義上的海上機組。


陸、海風機設計理念完全不同


上海電氣參與了中國半數以上的海上風電項目建設。上海電氣風電集團首席數字官、技術總經理康鵬舉對記者表示,以多年建設經驗來看,陸上風機“下海”存在機組可靠性和運維成本兩方面風險。陸上風機“下海”需要做全面的安全復核和技術升級,并非只是簡單增加防腐措施。海上風機和陸上風機是按不同的設計理念和標準規范開發的,他們最大的差別是機組的運行環境以及后期運維的可達性。


“海上機組運維的可達性差,要求機組在設計之初必須考慮部件和系統方案的可靠性、以及備品備件和易耗品的維護周期,降低海上機組的維護頻次及故障發生概率。海上風電場建設由于海域不同,導致其安裝窗口期不同,安裝窗口期對海上風電場的建設周期影響巨大,所以,海上風機在設計之初就考慮將安裝調試工作量降到最低,如電氣系統在陸上需要完成機艙發電機及輪轂的調試工作,或者以單葉片吊裝方式提高吊裝風速來增加安裝窗口期等。”康鵬舉說。


一位擁有豐富海上項目經驗的設計院工程師回復記者:“決不支持陸上風機下海。”他認為,陸上風機與海上風機在設計要求上存在本質差別。


另一位來自設計院的相關技術負責人表示,陸上機組做海上環境適宜性改造或選配下海,并不能真正規避陸上風機“下海”的風險,因為陸、海機型的不同是從設計源頭開始的。


該技術負責人表示,與陸上風機運行環境相比,海上機型須達到更高的防腐、防雷、抗臺風等級和標準,應具備更高的海況環境適應性。除了針對性提高各零部件自身防腐等級外,更重要的是,要通過整機設計協同提高風機在復雜運行環境的適應性,從而保障海上風機的安全穩定運行。


“海上風機的運行可達性是通過更高的設計安全余量來實現的。海上風機設計通常會有5%至10%的安全系數余量。以葉根螺栓連接、主軸輪轂螺栓連接設計為例,相較陸上風機,海上風機的連接設計會提升10%的安全余量,并通過更精準的拉伸法螺栓連接工藝設計,來保障風機全生命周期的連接性可靠。”上述技術負責人表示。


遠景能源海上風電項目負責人謝德奎認為,相較于陸上風電,海上風電需要更高的安全質量可靠性,海上風機必須在海上風機供應路徑中來實現。


改造風險暫無法完全消除


福建新能相關技術人士告訴記者,海上風機單機容量較大,陸上風機單機容量較小。除了要過技術改造這關外,用陸上風機“下海”,單機容量還必須符合項目核準時的技術要求。


“陸上風機功率小,用于海上風電項目將需要更多樁基,經濟性差。”中國海裝研究院院長韓花麗認為,陸上風機“下海”即使符合項目核準的技術要求,也并不是理想的選擇。


另外,據介紹,海上風機設計壽命比陸上風機多出5年時間。就風況來說,海上平均風速普遍高于陸上,這意味著海上風機更要具備較高的抗疲勞性和載荷能力。如果陸上風機“下海”運行,疲勞強度不足,會縮短風機的使用壽命。有業內人士擔心,陸上風機“下海”方案會成為讓投資收益損失的“大坑”。


康鵬舉表示,改配陸上風機適應海上需要,主要依靠對海上風機的深刻理解和成熟經驗,能夠針對海上應用場景的特殊需求在陸上風機中進行優化升級,同時適度增加安全冗余、提高可靠性。如果非要陸上風機“下海”,前提是完全消除這些風險。


然而,據了解,現階段,還沒有一家整機商敢承諾能完全消除上述風險。


“如果開發商知道陸上機型沒有經過充分重新設計和改配,達到海上機型環境適應性要求,僅僅為了保電價而采用,作為工程師,我不贊成。”翟恩地表示。


據了解,海上風機從設計源頭上采用了更高的可靠性標準,以規避風機失效造成的經濟損失,同時最大化降低項目運維成本。測算顯示,假設一個海上風場項目的IRR(內部收益率)理論上為12%,增加5次故障就會使其跌至11%,一次批量故障將會使其跌至7%。


(編輯:張素英  審校:張艷)
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