海上風(fēng)電的中國之問——“第二屆遠(yuǎn)景能源海上風(fēng)電高峰論壇”在上海舉行

　　2017年4月21日，“第二屆遠(yuǎn)景能源海上風(fēng)電高峰論壇”在上海舉行。這屆論壇的精彩在于一個(gè)共識(shí)——發(fā)展中國海上風(fēng)電須實(shí)事求是，就像中國特色的陸上低風(fēng)速風(fēng)電引領(lǐng)了中國風(fēng)電一路向前，實(shí)現(xiàn)中國海上風(fēng)電規(guī)模化發(fā)展，也必須走中國特色的創(chuàng)新之路。

　　這條必由之路是由中國海上風(fēng)電所面臨的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)決定的。

中國大部分沿海風(fēng)速整體偏低，潮位復(fù)雜，地質(zhì)情況相對較差，北部海域受海冰的影響，南部海域則受臺(tái)風(fēng)沖擊，不但海上風(fēng)電客觀環(huán)境不給力，起步又比較晚，自主設(shè)計(jì)能力相對較弱、大直徑單樁設(shè)計(jì)缺少數(shù)據(jù)支撐、打樁分析過分依賴國外單一軟件、嵌巖技術(shù)滯后等諸多系列問題，導(dǎo)致中國海上風(fēng)電成本居高不下，那解決的思路和辦法在哪？

中國海上風(fēng)電行業(yè)缺乏協(xié)同是成本居高不下的一個(gè)主要原因。負(fù)責(zé)三峽集團(tuán)海上風(fēng)電技術(shù)的專業(yè)總工程師翟恩地博士認(rèn)為，中國海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈中的開發(fā)商、整機(jī)廠、設(shè)計(jì)院、施工單位各自分段獨(dú)立扮演角色，相互交流不充分，可能造成設(shè)計(jì)中載荷重復(fù)計(jì)算、安全系數(shù)冗余，且各方從維護(hù)自己利益的角度考慮問題，各個(gè)環(huán)節(jié)都存在增加投資成本的可能。

談到實(shí)現(xiàn)海上風(fēng)電一體化協(xié)同理念，翟恩地博士分享了三峽的行動(dòng)計(jì)劃，這家公司以連片開發(fā)戰(zhàn)略稀釋技術(shù)創(chuàng)新、專業(yè)裝備所產(chǎn)生的費(fèi)用，通過大直徑單樁試樁及極限狀態(tài)測試，為支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供精確的數(shù)據(jù)，尤其在項(xiàng)目前期引入海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)一體化設(shè)計(jì)，以期最大限度地降低成本。這與海上風(fēng)電歐洲先行者在戰(zhàn)略方向及技術(shù)應(yīng)用上不謀而合。

恰巧，Peter Thorsted 先生分享的歐洲海上風(fēng)電工程最佳實(shí)踐案例支持了翟博士提出的一體化協(xié)同理念。Peter曾供職DONG能源這家全球海上風(fēng)電最大的開發(fā)商，作為這家公司的EPC管理最高負(fù)責(zé)人，他具有非常深厚的EPC項(xiàng)目管理經(jīng)驗(yàn)，Peter現(xiàn)為遠(yuǎn)景能源全球海上工程中心負(fù)責(zé)人。他提到“海上風(fēng)電項(xiàng)目陸上建設(shè)”的概念，一體化協(xié)同的理念在他的分享里從設(shè)計(jì)延伸到施工管理，實(shí)現(xiàn)精益化的碼頭裝配以及全面的碼頭測試與運(yùn)行，通過智能每日進(jìn)度系統(tǒng)以優(yōu)化和利用海上所有安裝資源，可逐步使風(fēng)機(jī)供應(yīng)商過渡到EPC，這對中國海上風(fēng)電一體化協(xié)同發(fā)展具有借鑒價(jià)值。
 

值得說明的是，翟恩地博士提到的基礎(chǔ)一體化設(shè)計(jì)，也在Thong分享的歐洲海上風(fēng)電基礎(chǔ)設(shè)計(jì)案例中得到呼應(yīng)。“DONG能源一直踐行海上風(fēng)電一體化設(shè)計(jì)理念，通過對風(fēng)、浪、土壤等外部條件以及風(fēng)機(jī)、塔筒、基礎(chǔ)等結(jié)構(gòu)的一體化建模，并在高度自動(dòng)化和標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)流程支持下，實(shí)現(xiàn)了支撐結(jié)構(gòu)成本下降20%以上。”這位前DONG能源的專家，現(xiàn)為遠(yuǎn)景能源海上基礎(chǔ)技術(shù)負(fù)責(zé)人，他還介紹了歐洲開展大直徑單樁的最新成果，他判斷隨著施工設(shè)備逐步完善，單樁使用范圍會(huì)得到更大拓展。

Thong先生的觀點(diǎn)在他的中國同行這里得到呼應(yīng)，龍?jiān)凑袢A總經(jīng)理李澤先生自豪的宣布，2017年1月在福建龍?jiān)吹暮Ｉ享?xiàng)目完成了國內(nèi)第一臺(tái)無過渡段嵌巖單樁的施工。“這是目前海上風(fēng)電施工領(lǐng)域最先進(jìn)的技術(shù)成果，嵌巖速度可達(dá)200至300cm/h。”他說，“這項(xiàng)技術(shù)施工效率高，施工成本大大降低。”不僅僅是基礎(chǔ)技術(shù)，中國在海上升壓站技術(shù)方面也取得重大突破。華東勘測設(shè)計(jì)研究院副總工程師趙生校提到，中國目前已完成7座海上升壓站的設(shè)計(jì)和施工，其成本大幅優(yōu)于歐洲水平。

中國的自主創(chuàng)新的步伐和歐洲的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)相得益彰，但這并不表明中國可照搬歐洲的海上風(fēng)電技術(shù)和工程經(jīng)驗(yàn)。中國海上風(fēng)速相對較低且有臺(tái)風(fēng)，與歐洲差異巨大，這決定了中國海上風(fēng)電面臨與歐洲截然不同的挑戰(zhàn)。

遠(yuǎn)景能源副總經(jīng)理王曉宇博士舉例，歐洲最新核準(zhǔn)的典型海上風(fēng)場其平均風(fēng)速在9.7米/秒以上，而在中國除了福建鄰近海域接近歐洲海上平均風(fēng)速外，其他海域的平均風(fēng)速均在6.5米/秒至8.0米/秒之間。這意味著中國必須走自己的路，開發(fā)真正適合中國海上風(fēng)電的風(fēng)機(jī)，理性的經(jīng)濟(jì)測算顯示，歐洲發(fā)展的大兆瓦風(fēng)機(jī)在中國大多數(shù)海域資源條件下面臨無法獲取合理收益的尷尬境地。

國電龍?jiān)措娏瘓F(tuán)股份有限公司副總經(jīng)理張寶全直言，在海上風(fēng)機(jī)大型化進(jìn)程中要求真務(wù)實(shí)、循序漸進(jìn),不可操之過急。國電集團(tuán)龍?jiān)措娏Ω笨偣こ處熽懸淮◤?qiáng)調(diào)，中國的風(fēng)資源條件決定了我國海上風(fēng)電對單位千瓦掃風(fēng)面積、抵御超強(qiáng)抗臺(tái)風(fēng)成為適應(yīng)中國海上風(fēng)電開發(fā)的剛需，而某些國外品牌大功率機(jī)型技術(shù)在中國海上風(fēng)電不具備現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)性。

可問題是，中國海上風(fēng)機(jī)應(yīng)具備哪些特點(diǎn)？王曉宇博士分享的測算是基于未來幾年規(guī)模和成熟的供應(yīng)體系下，介于4MW到5MW、葉輪直徑在145米到150米之間的機(jī)組，會(huì)是中國大部分海上區(qū)域風(fēng)電開發(fā)的現(xiàn)實(shí)選擇。
 

近些年，遠(yuǎn)景能源研制海上智能風(fēng)機(jī)的歷程可為海上風(fēng)電創(chuàng)新之路提供啟迪。前西門子風(fēng)電技術(shù)總架構(gòu)師、全球領(lǐng)先海上風(fēng)電開發(fā)商vattenfall首席技術(shù)官、現(xiàn)遠(yuǎn)景能源技術(shù)開發(fā)體系負(fù)責(zé)人Kurt Andersen先生認(rèn)為，遠(yuǎn)景海上智能風(fēng)機(jī)優(yōu)良的運(yùn)行業(yè)績是由風(fēng)機(jī)產(chǎn)品本質(zhì)可靠性決定的，久經(jīng)考驗(yàn)的傳動(dòng)鏈設(shè)計(jì)、成熟可靠的供應(yīng)鏈、基于歷史失效的設(shè)計(jì)等基因，都在“遠(yuǎn)景海上智能風(fēng)機(jī)4.X平臺(tái)和6.X平臺(tái)”上得到傳承和優(yōu)化。Kurt分享了遠(yuǎn)景海上風(fēng)機(jī)和智能技術(shù)，他說，“遠(yuǎn)景單機(jī)智能框架使用了Digital Twin模型，智能監(jiān)控框架從云端到風(fēng)場再到風(fēng)機(jī)，由單機(jī)、場站、云端的三級監(jiān)控和診斷體系，覆蓋不同時(shí)間和數(shù)據(jù)范圍。”

遠(yuǎn)景能源海上風(fēng)電數(shù)字仿真模型負(fù)責(zé)人Loic Bastard先生分享了遠(yuǎn)景海上風(fēng)機(jī)先進(jìn)仿真及驗(yàn)證技術(shù)，他再次提到Digital Twin，強(qiáng)調(diào)了它對遠(yuǎn)景海上風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)高可靠性和降低實(shí)際風(fēng)機(jī)成本的價(jià)值。提及風(fēng)機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，北京鑒衡認(rèn)證中心總工程師杜廣平認(rèn)為，所有的設(shè)計(jì)都需要閉環(huán)，尤其是第三方的閉環(huán)，無論對海上風(fēng)機(jī)制造商還是海上風(fēng)電行業(yè)，第三方認(rèn)證評估都是不可或缺的。

“千萬不能讓陸上風(fēng)電發(fā)展早期的慘痛教訓(xùn)在中國的海上風(fēng)電再次發(fā)生！”神華新能源江蘇公司董事長李大鈞給上升勢頭的中國海上風(fēng)電提出警醒。海上風(fēng)電場是海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈的終端,如何通過運(yùn)維保證海上風(fēng)電業(yè)主的收益是海上風(fēng)電發(fā)展的重要一環(huán)。遠(yuǎn)景能源海上風(fēng)電產(chǎn)品總經(jīng)理謝德奎先生分享了中國海上風(fēng)電運(yùn)維面臨的挑戰(zhàn)和解決方案，他指出提升MTTR（從發(fā)生故障到維修結(jié)束之間的時(shí)間段的平均值）水平，優(yōu)化大部件處理工藝和加強(qiáng)基于風(fēng)機(jī)健康度的主動(dòng)保養(yǎng)檢修是關(guān)鍵，其中風(fēng)機(jī)的本質(zhì)可靠性是關(guān)鍵中的關(guān)鍵。