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市場需求進入爆發期 海上風電運維仍面臨挑戰

2019-08-26  來源:中國風力發電網  [已有0人評論]  [有償投稿]
核心提示:近年來,我國海上風電裝機規模增長迅速,截至2018年年底,我國累計核準的海上風電裝機總容量超過了6000萬千瓦,成為全球海上風電裝機增長最快的國家。
中國風力發電網訊:風從海上來,海洋正在成為風電產業新的“角斗場”。發展海上風電也將成為我國能源結構轉型的重要戰略支撐。
近年來,我國海上風電裝機規模增長迅速,截至2018年年底,我國累計核準的海上風電裝機總容量超過了6000萬千瓦,成為全球海上風電裝機增長最快的國家。隨著近幾年,國內海上風電正步入規?;_發階段,將極大地推動能源結構的轉型。
據《中國風電后市場發展報告2018》數據顯示,2019-2021年中國風電運維后市場的總體容量逐年遞增,預計分別為2019年250億元,2020年275億元,2021年300億元。與此同時,伴隨著海上風電規模的逐年拓展,海上風電運維需求快速增長。金風科技、上海電氣、東方 電氣、明陽智能等一大批風電企業紛紛開始加大布局海上風電市場。
有分析指出,我國海上風電正成為全球海上風電發展的新動力,而海上風電對我國能源轉型的支撐作用也將越來越顯著。我國海上風電儲量大,5—50米水深、70米高度的海上風電可開發資源約5億千瓦(水電約6.6億千瓦)。與陸上相比,海上風速高15%—40%,年運行小時數達4000以上,能多發50%—70%的電能。
中國可再生能源學會風能專業委員會秘書長秦海巖表示,據預測,到2050年,全球風電裝機規模將達到約60億千瓦,其中海上風電約為10億千瓦。
國務院發展研究中心企業研究所研究員周健奇認為,我國發展海上風電具有資源和市場優勢。首先,我國海域廣闊,海上風能豐富,但陸上風能資源不均衡,大部分地區是低風速區域。從總量來看,我國風能資源是豐富的。但如果從結構來看,豐富的風能資源主要分布在西北、東北、華北地區,其中又以內蒙古、新疆、甘肅為主。其他大部分地區是平均風速在3-5m/s的低風速區域。其次,我國電力消費保持了較快增速,但陸上風能豐富的地區遠離電力主消費地,存在消納難的問題。海上風電可以解決陸上風電面臨的“產”與“消”的矛盾。
國家標準填補空白
雖然我國海上風電發展迅速,但不能忽視的是,我國海上風電起步較晚,基本都位于灘涂、淺水區域,存在各自為政、無序發展的現象。因此業內一直呼吁出臺一個標準,以規范其發展。
中國工程院院士劉吉臻曾坦言,海上風電現在多位于近海,后續隨著規模增大和向遠海發展,將涉及海上組網和輸送等問題。而由于海上風電處于分散式、獨立式發展狀況,沒有統一規劃,這將對未來健康持續發展帶來嚴重影響。
日前,由中國能建規劃設計集團廣東院主編的國家標準《海上風力發電場設計標準》正式出版發行,并將于2019年10月1日起實施。作為首部海上風力發電場國家標準,該標準達到了國際先進水平,并填補了我國海上風力發電場設計標準的空白。
這一國家標準的發布,將更好地指導我國海上風電場設計工作,對促進我國海上風電場工程設計規范化、標準化,充分發揮海上風電能效,保障海上風電安全運行,具有重要意義。
新疆金風科技股份有限公司執行副總裁曹志剛指出,海上風電發展初期階段先行建立完整標準體系,有利于統一市場標尺和要求,避免企業少走彎路。“新標準在電力、海洋、港口工程等其他航標和歐洲技術規范方面,針對打破不符合中國風電實際狀況的問題,通過理論和實踐相結合,建立起適應中國海上風電特點的行業標準,更具有里程碑意義,實現了行業創新和提升。”曹志剛說。
據悉,該標準共分18章,主要技術內容包括基礎資料,風能資源,電力系統,總體設計,風電機組選型、布置及發電量計算,電氣,建筑與結構,給排水,供暖、通風和空氣調節,輔助及附屬設施,施工組織設計,消防與救生,信息系統,環境保護與水土保持,勞動安全與工業衛生等方面。
據了解,在相關標準和政策制定方面,目前無論是英國、德國、丹麥等傳統市場,還是眾多新興市場,都制定了雄心勃勃的中遠期規劃,預示著未來一段時間全球海上風電裝機規模將保持高速增長。隨著技術進步,深遠海域將得到充分開發,勢必將進一步拓展海上風電發展空間。
而相關政策帶來的利好已經在行業內顯現。根據多家企業發布的2019年半年度報告,風電產業鏈上的不少企業今年上半年營業收入同比明顯上漲,布局海上風電的企業凈利潤更是出現了大幅增長。此外,得益于利好政策,有分析指出2021年前我國海上風電建設將形成一波“搶裝潮”。
運維市場面臨挑戰
由于全球海上風電產業逐步擴展,海上風能正逐漸向世界主流能源邁進。放眼未來,海上風電市場前景廣闊,海上風電運維及風險管控將成為整個海上風電發展的重中之重。
據業內人士介紹,海上風電運維是海上風電產業中的關鍵一環。國內海上風電項目運行周期大多為25年,海上風機的維護模式仍以定期維護和故障檢修的“被動式運維”為主。
相較于陸上風電,海上風電整體運行維護成本較高,一方面是海上風電特殊環境影響(如高鹽霧高濕度對設備的影響,天氣因素對維修窗口期的影響),另一方面也受到機組可靠性尚未充分驗證、運維團隊專業性還需提升、遠程故障診斷和預警能力還不健全等。
目前,我國海上風電開發正處于由近海到遠海、由淺水到深水、由起步到規?;_發的關鍵階段,海上運維能力已得到大幅提升。隨著海上風電數量的增加,同時在“競價上網”的背景下,海上運維仍面臨兩個難題。一是機組故障率高,維修工作量大。國內嘗試建造的海上風電項目,使用國產機組大多為陸上機組經適應海上環境改造而成,缺乏足夠試驗經驗,使用的風機在復雜惡劣的海上環境下,故障率居高不下。二是運維作業受潮汐影響明顯,存在較多的大風、團霧、雷雨天氣,又有大幅淺灘,通達困難,交通設備選擇困難,海上維護作業有效時間短,安全風險大且缺乏大型維修裝備。
據了解,海上風電開發有其特殊性,具有廣闊的開發利用空間,同時海上風電機組又具有分布范圍廣、管理層面多、維護難度大等特點。相較于陸地而言,涉及海洋的管理實施難度較大,海洋水文、氣象環境更為復雜,季風、臺風等海洋氣候交替,海水對于風電設備的侵蝕等,加之水上交通與人力限制,大大壓縮海上風電日常維護與管理有效作業時間,遇特殊氣象條件(如大霧、臺風)更會直接影響海上運行與維護工作的開展。
此外,在維護的過程中,需要運用大量的運輸船舶、起重船舶以及專用工程設備,維護價格居高不下。海洋天氣、環境變化莫測,很多時候甚至出現無功而返的情況。海上風電設備維護效率較低,外加各種不確定因素的影響,導致設備故障率上升。據相關數據顯示,海上風電平臺運行維護費用,相較于陸地風電設備運行維護費用高2-4倍。
對于海上風電來說,后期運營維護費用占到成本的一半以上,遠遠超過機組設備成本。海上風機的后期運維費用比較高,因為其地理位置造成交通成本、運維成本和停機的成本比較高。一旦出現故障,維修部件到后,還要等待適合的天氣才能作業。
需要強調的是,我國風電市場目前存在重開發輕維護的現象。產品后續產業鏈的延伸則略顯滯后,比如海上風電領域,在產品質量與開發技術創新上,都屬于國際領先產水平,而后期海上風電管理、運維技術卻無法及時與前期的先進性保持一致,為此反而增加了后期的管理、維護風險與成本。
另據了解,海上風電行業受技術渠道制約性仍然存在,如運行與維護過程,所涉及的領域繁多,核心技術自主化能力不足,大量的設備仍需依賴于供應商的技術,造成海上風電建設中不確定因素增加,投資風險增大。因此有必要形成有機、全面協調機制,促進自身運行維護能力提升。
據介紹,海上風電運維過程中,運維船是不可或缺的工具之一。運維船是海上風電場施工、運行和維護的重要交通運維工具。而國內的運維船大多以改裝租借的漁船與交通船為主,安全性、速度、裝卸載能力等相對于專業運維專業運維船來說都較差。
正如業內人士所言,提高海上風力發電機組設備運行和維修水平,降低事故突發率,提升海上風電發電效率和效益成為當前迫切需要解決的問題。
隨著我國海上風電建設規模的增加,海上運維市場也將不斷增長。目前,很多做海上風電運維的企業都已經意識到這些問題,都在加緊研發,相信未來會有更多的專業化、智能化海上運維裝備研制推出,從而實現海上風電運維的降本增效。

 
 

(來源:中國產經新聞報  作者:郭航)

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