華能如東海上項目為國產5兆瓦風機應用探路海上風電加速邁入大機組時代

2017-10-18 09:45:28 中國能源報　點擊量：評論 (0)

日前，華能江蘇如東八仙角海上風電項目順利完成240小時試運行，全面進入商業運營階段。這是迄今為止亞洲已建成的裝機容量最大的海上風電項目。然而，對行業影響更深遠的是，項目首次批量化應用了國產5兆瓦海上風

日前，華能江蘇如東八仙角海上風電項目順利完成240小時試運行，全面進入商業運營階段。這是迄今為止亞洲已建成的裝機容量最大的海上風電項目。然而，對行業影響更深遠的是，項目首次批量化應用了國產5兆瓦海上風電機組。無疑，該項目的得失將影響我國風電機組的技術走向，也將為我國海上風電探索大機組應用積累寶貴的經驗。

缺少適宜的國產海上機組

海上風電被公認為風電行業的未來發展方向。如果粗略做個計算，將“十三五”時期的裝機規劃目標分解到各年，則意味著我國海上風電裝機至少年均新增84萬千瓦，而2016年我國海上風電裝機容量僅僅新增了59萬千瓦。這預示著未來一個時期，海上風電的市場潛力將加速釋放。

業內認為，在我國發展海上風電的過程中，面臨著成本較高、技術缺乏有效驗證、標準缺失等一系列掣肘因素，其中，一個明顯短板是，一直以來缺乏適宜性的海上風電機組。

“早期發展海上風電，或是陸地機組經過防腐等適應性改造后下海，雖具有一定的可靠性但單機容量小，或是引進國外成熟技術，但國內企業并不掌握其核心技術，運維、優化均制于人。因此，只有針對中國海域海床條件和風資源特點，自主研制具有核心技術的國產化機組才是出路。”國內某海上風電開發商技術負責人說。

中國農機工業協會風能設備分會秘書長祁和生對記者表示，發展海上風電不能照搬陸上模式。不論從設計、制造、安裝、運維各個方面海上風電都要提升到一個新的高度。必須以高可靠性、高技術成熟度來考量，杜絕設備質量問題發生，尤其是大部件的質量問題。

“我國海上風電已經開始進入規模化發展的時代。從目前實施的項目來看，對大容量海上風電機組的需求與日俱增。”中國電建華東院副總工程師趙生校認為。

針對這一市場趨勢，金風科技、明陽風電、中國海裝、聯合動力等國內主流整機商都在積極布局5兆瓦及以上容量的海上風電機組。此次華能如東八仙角項目中由中國海裝提供的20臺5兆瓦海上機組正是5兆瓦級別海上機組的國內首次批量化應用。

缺乏批量化應用檢驗

風電機組是非常強調適應性的裝備，因此必須與海域條件和風資源狀況密切相關。

記者了解到，我國風能資源最豐富的區域出現在臺灣海峽，由該區域向南、北兩側大致呈遞減趨勢。具體而言，江蘇、山東等長江以北屬于典型的低風速、無臺風風險市場，需求大葉輪機組，河北、遼寧等更北部海域還要考慮海冰的影響；廣東、浙江等屬于典型的低風速、有臺風風險市場，需求的是大葉輪抗臺風機組；福建、粵東部分區域、臺灣海峽等屬于典型的高風速、有臺風風險市場，需求的是更大容量抗臺風機組。

據祁和生透露，從風電機組制造上說，歐洲6兆瓦海上風電機組已形成產業化能力并批量安裝，8.5兆瓦及9.5兆瓦海上風電機組進入樣機試運行階段，12兆瓦的海上風電機組也已經開始進設計；我國海上風電機組容量以3兆瓦-4兆瓦為主，5兆瓦-6兆瓦風電機組多處于小批試驗階段，與國外技術水平仍有較大的差距。

有預測顯示，預計2020 年前，3.6兆瓦-6兆瓦機組是海上風電的主流機型，小批量7兆瓦-10兆瓦機組將進入海上風電場；2021-2030 年，10兆瓦-15兆瓦機組將成為海上風電的主流機型，小批量16兆瓦-20兆瓦機組將進入海上風電場。

不過，就我國海上風電存量市場而言，仍是3兆瓦-4兆瓦機組的天下。根據相關統計，截至2016年底，在我國吊裝的海上風電機組中，單機容量為4兆瓦機組最多，累計裝機容量達到74萬千瓦，占海上裝機容量的45.5%，其次是3兆瓦裝機，容量占比為14%。

“與國外差距的一個明顯表現是，我國大部分整機制造廠家研發的海上大機組都沒有長時間、大批量的運行經驗，基本處于機組設計研發、樣機試運行階段。華能如東八仙角5兆瓦機組的批量化應用首先能夠檢驗國產海上大機組技術是不是成熟，其次，通過批量化應用，可以發現在樣機等其他階段發現不了的問題，為今后的技術持續改進提供參考。”一位業內專家表示。

中國海裝相關技術負責人告訴記者，5兆瓦海上機型從正是沿著樣機、小批、批量化各個階段一步步扎實走下來，才獲得了持續的技術優化。比如，機艙塔筒動力電纜排布形式優化，改善散熱；優化軸承排脂系統，減少漏脂風險；優化風輪整體吊裝，減少吊裝時間；優化輪轂散熱，減少輪轂熱量，改善電氣部件運行環境等。從供應鏈質量管控方面來講，從樣機到小批量應用，使產品的技術狀態得到了固化，對零部件的質量管控能力也得到了加強。

“5.兆瓦樣機從2012并網運行至今已有5年時間，對樣機運行期間所出現的問題，在小批量階段進行了優化，整體上提高了機組的可靠性。從樣機到小批量運行，豐富了海上風電的運維經驗，加強了海上風電運維風險的管控能力，為整個行業海上風電基礎設計能力、載荷優化控制能力的提升積累了豐富的經驗。”上述負責人稱。