中國船舶重公集團海裝風電股份有限公司總監張海亞:構建海上風電浮島群
2018年6月14日-15日,第三屆“海上風電領袖峰會”在福建省福州市舉辦。峰會匯聚世界各國風電精英,探尋海上風電創新方向。14日下午,在峰會舉辦的“大國重器—海上風電大型機組高峰論壇”上,中國船舶重公集團海裝風電股份有限公司總監張海亞致辭,張總給我們談了海上風電應用的新潮構想。
以下是張海亞先生致辭:
各位領導,各位專家首先非常抱歉,最近感冒了,可能待會兒會有點影響。大家下午好!我是張海亞。我想大家看到這個上面幾個字的時候,大不一樣,會有一點感想。
前面專家講的非常好,我放一下這個是調動大家一些興趣。
2017年海裝新增裝機105兆瓦,是全球5MW級別以上海上風電排名第四,2018我們目標加大裝機推出前瞻性探索。開發海上風電有很多困惑,有一個問題大家都在討論,行業也沒有定論,大家都在說大,到底是大風輪還是大功率,我是用幾分鐘拋磚引玉,講講我對這個問題的看法,問這個問題的人希望得到一個普遍規律,我也試圖從一個普遍的規律上來解釋一下這個問題。
首先是第一個層次。3個問題,第一個問題,單機組而言,風輪直徑越大,單位千瓦發電量是不是越高,這個很好回答,相信大家有共識,不展開,就拿130MW和120MW結果大家很清楚。
第二個問題,同風輪直徑,功率等級越高,單位千瓦發電量是不是越高。拿130和120MW。如果130MW小時數3000,及發電量600萬,單位千瓦發電量3000。130-3MW小時2500,即發電量750萬,單位千瓦發電量2500。
看第三個問題,在考慮全場容量一定的情況下,同風直徑,功率等級越高,是不是單位千瓦發電量越高,這個簡單說一下,拿六萬風廠來算,那2和3MW計算,大家比較熟悉2MW和3MW。這里純粹同一個平臺比較。如果是2MW的小時數3000,單位千瓦發電量3000。如果3MW,如果小時數2500,單位千瓦發電量2500。所以這個答案性質簡單算算,跟第二個答案是一樣,這三個問題說明一個什么答案,單位千瓦掃風面積為是越大,單位千瓦發電量越大。這個大家可能會有點疑慮,這是跟行業規律背道而馳,什么問題,就是沒有談成本,只談發電量不談成本不靠譜。
第四個問題,全場容量一定的,同風輪直徑,功率等級越高,單位千瓦成本是不是越低。這個道理很簡單,功率等級低了,成本也高了,怎么破呢?很多人說你算一算就知道了,但是我這里需要得出一個普遍的規律。
第五個問題特定項目,全場容量一定情況下,同風輪直徑情況下,功率等級是多少,單位成本發電量最高。過程推導我不展開,如圖所示。可以看到隨著平均風速的增大,單位千瓦掃風面積,帶來單位發電量減少。機位減少,工廠投資建設減少了,抵消了單機發電量。這是什么意思,隨著年平均風速增大,同風輪增加,單機額度增加才會使的發電量更高。
在單位成本發電量最高導向指引下,單機功率增大,單位千瓦掃峰面積增大是不可逆的趨勢。海上風電而言需要考慮節約用海的問題。這里是我們了解到江蘇省情況,平均單位用海下地64%。
所以當前機組驅使下,整機技術,高端為掃紅面積,大功率是發展趨勢,歷史證明了這一點,紅色點是風輪增速趨勢,藍色是額定功率的。這個單位掃紅面積的風速,都是逐漸增加。
回到最初的疑問到底是大風輪好還是大功率好,貌似我已經回答了,但是各位肯定有疑惑,因為沒有量化指標,這個根本想問的是在特定場質,風資源確定了,全場容量一定情況下,功率等級在多少是最合適的,過程不展開,我直接說結論,比如福建地區,按照現有的海上風資源和建設成本,它的安裝,海纜等等費用差值2500萬,按照30萬項目預估,最優單位千瓦成本發電量會和這個機型匹配值大概什么地方,我們算下來2.52。在江蘇地區就是4.59左右的機型。高單位的千瓦掃風面積是大兆瓦的機組。這是趨勢。風輪直徑是多少,額定功率怎么定義,這里不展開了。
在過去十年當中,對于整機會整體設計是這么理解,這么做的。下面看一個短視頻。
現在放給大家聽一下可以。總結一下我們前面這一段。
知易行難,知道不一樣。大家都聽說過這樣一句話,可靠是設計出來的,可靠性是驗證出來的,我的看法就是沒有驗證過技術只能是PPT。
在子系統方面,除傳動系統。
我們還對功率曲線。各項指標也比較優異,下面放一個短視頻。
說一千道一萬沒有批量數據站在臺上還是有點虛心。我念給大家聽(念…有稿)171利用率98.81。那么,對于海上風電而言,做到這些,我認為就像剛才友商說了僅僅是剛起步,25年生命周期需要更多強有力組織的保障。現在隨便哪一個企業也有真金白銀告訴你他也有6MW和8MW,我相信大家都不敢買,所以海上風電,品牌更為重要。
我們集團是中國最大的造船集團,比較知名的有遼寧號。國家七個研發中心幼7個在國家級。17萬員工當中是1/3科研人員,掌握核心技術是根治于我們骨子里的信念。海我們充分利用現有軍品開發中相似成熟經驗,協調創新,實現系統高可靠性。完善的產業鏈配套體系,高水平技術體系,獨立健全的體制機制,為風電保障提供了堅強的支撐,經過十幾年積累和沉淀,無論是陸上風電還是海上風電,我們所有機型完全具有自主知識產權。包括專項設計能力,與工業連協同設計內能力,以及設計驗證等等能力。同時,在去年工信部的綠色制造課題當中,海裝企業兩家當中一家入圍的,下面播放一個短視頻。
需要跟各位匯報的視頻里的機器人也是我們研發制造的。
下面我匯報一下浮動式10MW的結構。海裝在聯合載荷仿真,控制運維等方面開展相關的工作,特別是雙,單機協調控制上實現了創新。
該項目在荷蘭進行了水池實驗…
10MW我們開展了一些工作,這里不展開。這里想說為什么要做10MW,為什么做浮動式,我不知道其他企業怎么想的,海上風電跟陸上分點很不一樣。海上的未來只能離岸越來越遠,越來越深。……
這里我做一下海裝解釋…。我們希望建成一系列的海上智慧浮島群,下面給大家放一個生態魚場的視頻。
國家能源局,新能源和可再生能源局司李鵬提到積極穩妥推進海上風電的發展,我非常同意這個觀點,大家知道海上風電不同于陸上風電,風險大。…。
能夠自主知識產權整機更少。所以,這里我非常感謝能源集團在7年前海裝機會…。
三面前有一篇文章,走向深海,中國拿什么跟西門子競爭。但是有一句話。…
習總書記說核心技術靠化緣是要不來的。不忘初心掌握核心技術。
謝謝大家。
責任編輯:電改觀察員
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