作為海上整機頭部企業，電氣風電調整永磁直驅技術路線研發戰略，并適時加強對半直驅技術路線的投入，針對平價時代中低風速海域推出半直驅平臺，意圖實現海上風電度電成本的進一步降低。在海上雙平臺新品紛紛登場之際，上海電氣風電集團股份有限公司副總裁兼海上銷售事業部總經理吳改做客《風能》，介紹電氣風電對未來海上風電發展的前景構想與實踐方向。Q ：我國海上風電項目已經進入平價開發階段，必須考慮投資收益與度電成本。未來海上項目如何做到開發規模、開發質量與開發成本兼顧？A ：進入平價開發階段，對風電場開發提出更高挑戰，全產業鏈為迎接平價挑戰，也都做出了相應準備。整機廠商也都針對平價市場推出了全新的產品，去適應平價條件下的風電場開發。中國南北海域風能資源差別較大，北方相對年平均風速較小，南方年平均風速較大，海上項目要做到大規模開發，風電機組需要與相應的吊裝設備所匹配。目前海上機組吊裝主要受安裝船的吊高限制，所以在現有吊裝船及規劃建造吊裝船的吊裝限高的情況下，開發出相應風輪直徑的機組，匹配規模化安裝配套設備的能力，可實現多工作面同時安裝，擺脫安裝設備的限制性影響。平價時期對于風電場建造成本提出了高要求，但我們同時不能忽略后續的運維成本，要做到全生命周期成本最優，不能一味追求低價而忽略了產品本身的質量。不同于陸上，海上風電對于機組可靠性有更高的要求，這需要有豐富的海上風電經驗，來指導平價市場下的產品開發、項目開發，保證平價項目在有經驗累積的指導下建設，以確保開發質量。在保證質量的前提下，平價時代需要將機組單機容量進一步增大，減少整個風電場的機位點數量，節省整體BOP 造價，縮短建設周期，令全生命周期內成本達到最低。Q ：針對海上風電開發所面臨的一系列挑戰，電氣風電制定了怎樣的技術發展戰略？A ：在回答這個問題前，首先我們要明確什么是中國海上風電開發所面臨的挑戰。短期來看，海上風電的挑戰似乎是平價。但從中長期來看或從客戶需求的本質來看，海上風電的挑戰是提供經濟性、可靠性與發電效益有機結合的全生命周期整體解決方案。從這一角度出發，電氣風電堅持技術領先下的整體解決方案領先。電氣風電擁有全國最大的海上風電樣本庫，自身海上風電發展歷程幾乎等同于中國海上風電發展史。在此背景下，我們走出一條產品許可、二次開發、戰略合作與自主研發齊頭并進的產品技術路線。作為中國海上風電的探路者，電氣風電摸索出了適合中國海上風能資源條件的整體解決方案。基于此，結合多年的設計、運維經驗，以及各技術路線的優點，針對中國的海上風能資源條件，電氣風電重磅發布了“海燕”“海神”兩個海上風電平臺機組。其中，對于高風速區域，例如廣東東部以及福建的部分地區，電氣風電推出了“海燕”平臺EW11.0-208 直驅機組，同時覆蓋普通海域和臺風海域，在保證高協同性、低故障率的同時，顯著提升發電效率。對于中低風速區域，例如江蘇、山東等區域，電氣風電推出了“海神”平臺EW8.X-230半直驅機組。在整機設計方面，電氣風電開發了高升阻比、低粗糙度敏感性的翼型族，結合碳纖維材料的比模量高、比強度高等優勢，在保證葉片強度要求的前提下，優化了葉片的重量，提高了葉片的發電效率，平衡了整機載荷與發電量，使得整機設計達到最優狀態。同時在設計時，使用“DFX · Way”的設計理念，為后續運維提供合理的方案，如齒輪箱、發電機、變壓器等部件均可無需借助大型的吊裝船即可完成空中更換，大大節省了后期運維的成本。Q ：電氣風電海上機型此前更多采用直驅技術，近來推出了“海神”半直驅平臺是基于怎樣的考慮？怎樣定位永磁直驅與半直驅產品線？A ：打造“海神”半直驅平臺產品，是為更好地迎接平價時代到來，適應平價時代對海上風電場建設時間緊，吊裝設備要求高的特性。從整體解決方案來看，平價海上風電時代，我們要考慮的不僅僅是機組本身的成本，還要通盤考慮前期吊裝、后期運維的綜合成本。基于此，“海神”平臺首先解決了平價的關鍵挑戰：機組輕量化。比起高速齒輪箱的技術方案，“海神”平臺齒輪箱的扭矩密度提高20% 以上，整機重量大約可以減少10%。在吊裝角度，考慮海上作業時間短，對于吊裝效率要求高等情況，電氣風電設計了專用的單葉片吊裝工具，優化機組吊裝工藝，提高機組吊裝效率，在適合吊裝的風速環境下，可滿足整機24 小時吊裝完成，提高了風電場建設友好性。在后期運維中，“海神”平臺的大部件，包括變壓器、齒輪箱、發電機等，不需要使用大型吊裝設備，僅使用專用開發的工裝，即可實現大部件空中更換，節省海上作業時間。直驅機組與半直驅機組的技術路線，目前是海上風電主流的兩種技術路線，都有各自的優缺點，很難簡單地去評價哪種技術路線更好，只能說哪種更適合特定的項目開發，電氣風電對于兩種技術路線都有很好的掌控力。Q ：“海神”平臺所采用的高度集成半直驅技術路線，與其他半直驅技術有何差異？A ：電氣風電通過對各技術路線的調研與研究，最終選擇了更適合未來海上風電場開發的高集成半直驅技術路線，不同于其他半直驅路線，在保證機組可靠性與維護、維修便利性的前提下，顯著降低了機艙重量與尺寸，解決了海上風電平價的關鍵一環：高可靠性下的輕量化，對運輸與吊裝更友好。電氣風電不僅考慮了前期的風電場建設，也更多地考慮了后期的運維。通過多輪技術研究與實際情況推演，保證了齒輪箱與發電機可在不借助大型吊裝船的前提下，僅通過自主開發的工具工裝，即可實現齒輪箱與發電機的空中更換。舉例來說，一臺海上機組僅僅靠大部件空中可更換一項，至少可節省大型吊裝船單次使用費用超過1000 萬元。Q ：在海上風電整機業務方面，電氣風電制定了怎樣的發展目標？還將推出哪些重要產品與解決方案？A ：作為中國海上風電的領軍企業，電氣風電始終要堅持站在未來看現在。目前海上風電已進入全面大型化時代，電氣風電也結合市場需求，推出更大兆瓦、更大風輪的高可靠性海上風電機組。短期來看，海上風電走向深遠海是必然。在這樣的背景下，漂浮式風電機組、柔直輸電技術、海上風電+ 的多生態業務模式融合是我們中短期關注的焦點。同時，在海上風電的發源地——歐洲市場，非商業化探索方面仍然走在行業前列，是我們應持續關注、學習的對象。在此過程中，中國海上風電必然能走出一條更適宜自身海上風能資源條件的路線。▓來源：《風能》雜志，文：趙靚
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