海上风电打响平价攻坚战,这家企业示范新解法

2021-11-04

海上风电打响平价攻坚战,这家企业示范新解法

面对超过50%的上网电价降幅,2022年开始的中国海上平价之路该如何起步,作为今年的行业热点之一,各方一直争论不休。近日,备受关注的中国第一批海上风电平价项目—中广核象山涂茨海上风电场项目和华润电力苍南1号海上风电项目同日开标,行业从业者交出了第一份答卷。平均报价较去年同期降幅超40%,大量超大型海上风电机组参与投标,平均风轮直径超过200米,单机平均额定功率超过8MW。

目前,中国船舶集团海装风电股份有限公司(以下简称“中国海装”),以210平台为主的平价海上风电机型成功中标华润苍南项目,将平价海上风电破冰的“?”改写成大大的“!!”,率先领跑海上风电平价之路。此外,中国海装在近日山东新能源集团的海上风电主机厂竞争性比选中,以绝对的优势中标,后期双方将紧密协作,共同推进山东省海上风电的高质量发展。该批项目部分中标结果的尘埃落定,标志着我国海上风电平价上网时代已来临,对我国海上风电发展具有划时代意义。

惟有使命——向海图强 拥抱平价

我们有情怀

2020年9月,习近平总书记在第75届联合国大会上向世界庄严承诺:中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和,并倡议,推动疫情后世界经济“绿色复苏”。在一年后的第76届联合国大会上,习近平总书记又强调要完善全球环境治理,积极应对气候变化,构建人与自然生命共同体。

在全球绿色浪潮席卷之下,在我国“双碳”目标的加持之下,风电等可再生能源开发利用已成为我国推进能源转型的核心内容和应对气候变化的重要途径,海上风电作为我国重要清洁能源之一,其规模化发展对我国碳达峰、碳中和目标的实现有着重要影响。在“双碳”目标牵引下,海上风电已进入快速发展阶段,预计到2030年我国海上风电总装机量将达到66.5GW。

作为我国唯一具备较完整风电装备研制生产体系的专业化集团,“双碳”战略实施以来,中国船舶集团坚决贯彻落实习近平总书记关于“碳达峰、碳中和”的重要讲话、重要指示批示精神,并强调要坚定不移把发展风电等清洁能源高端装备作为重点方向,加强统筹谋划,深化资源重组,全力以赴做强做优“风电+”清洁能源等高端装备产业,为我国如期实现“碳达峰、碳中和”目标贡献智慧与力量。

“双碳”承诺掷地有声,海装践行义无反顾。面对海上风电巨大的发展空间,中国海装确立了“创新引领,海陆并举,向海图强”的发展思路,切实把创新作为引领发展的第一动力,将做强海上、做大陆上作为未来发展重点,追风海上,逐梦深蓝,中国海装更是明确提出要贯彻海洋强国战略,依托中国船舶集团强大的海工能力优势,以自身海上风电先发优势为基础,以海上风电装备为核心,集中优势力量,突破关键核心技术。

#

2008年

中国海装5MW海上风电机组研制项目启动

#

2009年

5MW项目获得科技部项目支持,同时,中国海装受科技部委托,开始组建行业唯一的“国家海上风力发电工程技术研究中心”;

#

2012年

2台5MW机组下线,并在江苏如东龙源试验风电场并网运行,创造当时全球风轮直径最大、单位千瓦扫风面积最大、安装及并网最快等诸多第一

#

2014年

2014年,突破技术瓶颈,率先完成国内第一个海上整机功率曲线和载荷测试、电能质量测试;国内首家通过海上风电低电压穿越测试,成为国内第一个获得海上风电型式认证的主机厂家

#

2015年

H171-5MW海上风电机组立项研发,5MW获取批量订单

#

2016年

5MW批量海上风电机组下线,制定完成《海上风电防腐国家标准》

#

2017年

自主设计研发的主梁为碳纤维真空灌注、主梁厚度及长度国际第一的83.6米叶片下线,应用匹配当时全球风轮直径最大的中国海装171-5MW机型;同时,中国海装自主研发的5MW首个批量,与国际知名技术路线的4MW、4.2MW机型开始进行批量产品的同台竞技

#

2018年

H171-5MW年满发小时数3957h,创造III类风区世界纪录,获得2018年度最佳机型奖;同时,5MW首个批量首年全场年等效满发小时数近3300,位列全场第一;同年,国家工信部《海上浮式风电装备研制》国家级重大科研项目立项成功

#

2019年

全国风轮直径最大的210-10MW获得设计认证,并在当年风能展发布

#

2020年

获得200余万千瓦海上订单,相继完成6MW、8MW等机组的研制

#

2021年

自主设计研发的全国最长的102m叶片下线,并完成各项测试;应用匹配中国海装H210-10MW机型,该机型于9月17日下线。10月,H256-16MW海上风电机组获取认证,并于风能展发布。国内首个深海浮动式风电项目各项研制生产工作完成,近期将完成示范应用

豪情万丈、壮志满怀,中国海装向海图强,从2008年到2021年,十三年大兆瓦海上风电机组研发设计及运行经验,使得中国海装成为国内唯一持续且稳步推进大型海上风电机组研制、示范、应用的整机企业;从机组研制到示范运行,从认证测试到牵头制定国家标准,在海上风电领域,中国海装始终以自主可控作为核心,创造了一项项全国和全球记录,打破了国外的技术的垄断,引领了国内海上风电行业的发展方向,带动了大型海上风电产业链的发展,有力促进了国家海上风电发展战略的落实落地。

惟有责任——技术引领 驱动平价

我们铸利器

面对超50%的上网电价降幅,2022年开始的中国海上平价之路该如何起步,各方一直争论不休,但降价一直是产业链各方已明确达成的共识。成本无疑成为了海上风电能否可持续发展,并最终助力“双碳”目标达成的核心问题之一,而其中整机设备占据着海上风电投资成本的半壁江山——约40%,为此中国海装紧紧把握海上风电机组 “大型化、高可靠、轻量化、一体化、国产化、智能化”的技术趋势,并以 “高可靠性、高发电量、低度电成本”为产品研发目标,接连向海上风电市场打造了一款款平价利器。

大型化:自2008年深耕海上风电以来,中国海装开创并引领了国内风电行业大功率、长叶片风电机组的大型化发展方向。研制一代、应用一代,中国海装始终按照阶梯前进的方式,持续稳步提升风轮直径和额定功率。

2021年,是中国海装海上大型化路线成果丰硕的一年,多个批量海上风电场稳定运行;H210-10MW海上风电机组成功下线;H256-16MW海上风电机组获得设计认证;此外,20MW级及更大兆瓦海上风电机组的研发工作也正紧锣密鼓的进行当中。从稳定运行的H151-5MW、H171-5MW至今,中国海装稳扎稳打,实现了多项海上风电领域的技术突破并积累了多年稳定运行的经验。

其中,

高可靠:中国海装始终坚信,可靠性是设计出来的,可靠性是验证出来的,只有通过市场运行验证的海上风电产品才是检验先进性和可靠性的唯一标准。中国海装在产品设计、制造、试验、运维的全生命周期内,坚持以高可靠性为目标,以产品设计目标为牵引,建立起“高利用率、低风险”的可靠性体系。系列海上风电机组从样机到大批量应用,覆盖III类到超I类风区,并先后经历了十余次台风,近年典型代表有“玛莉亚”、“利奇马”、“灿都”、“罗莎”、“玲玲”等,最大中心风力达16级,期间,未出现任何安全问题,机组运行情况良好,整体可利用率超99%;在江苏如东批量化应用的海上风电大兆瓦机组连续5年高效安全运行,年年全场第一;充分展现超强运行稳定性和超高可靠性,得到众多业主、业内人士的认可和好评。

轻量化:海上风电轻量化发展的主要矛盾是长叶片风电机组大载荷与支撑结构轻量化的矛盾。为此,中国海装研发团队率先开启了大尺寸风电叶片结构轻量化设计研究。

一方面开发基于结构单元本构、几何尺寸和铺层参数的叶片多尺度结构轻量化设计技术,实现个性化产品的结构设计。另一方面采用遗传算法对叶片的主承载结构单元进行优化设计,实现结构模块化和通用化。

中国海装百米级叶片,按照轻量化设计,采用复合梁、第四代前缘保护系统、气弹剪裁铺层设计等多项创新技术,合理兼顾安全、载荷、成本等因素,实现了与机组的最佳匹配,并运用大厚度碳纤维主梁灌注工艺,有效降低气动载荷。

一体化:中国海装研发团队充分参考风场风资源参数、海洋环境参数进行一体化载荷仿真计算,根据仿真载荷结果进行支撑结构优化设计,在保障安全性前提下最大程度降低塔筒和基础重量,实现风机、塔筒、基础全方位一体化设计。

国产化:在“双碳”目标的指引下,中国海装以自主可控为核心,始终把创新作为引领行业发展的第一动力,大胆假设,小心求证,不断突破技术瓶颈,解决了海上风电装备领域的“卡脖子”难题。

2021年5月22日,国内首台部件国产化率100%,元器件级国产化率超过95%的大型化海上风电机组在江苏并网,带领产业链打破了欧美国家的零部件级关键技术垄断,行业关联带动效应显著,实现了中国风电行业从“中国制造”到“中国创造”的完美转型。

智能化:中国海装系列海上风电机组具有良好的智能性,以平准化LCOE为目标,为风电机组定制化设计智能运行方案,机组配备有完善的全域智能感知系统,结合载荷最优控制、发电量提升等方面的多种智能控制技术,可实现风电机组运行状态全域感知、自学习、自适应、自调整、协同决策,基于先进技术支撑,实现在单机、场站、场群等层级的定制化智能控制整体解决方案,在满足高适应性和高可靠性的基础上,使得整个风场发电量达到最佳。

与此同时,为持续引领我国海上风电的技术进步,今年,中国海装还设立了国家海上风力发电工程技术研究中心开发基金项目,年度预算不低于1000万,面向“发展新型大功率风力发电、深远海超大功率海上风电机组”,“提高风能利用率,降低度电成本,实现风电行业平价上网”等行业共性问题,搭建合作创新平台,推进产学研用一体化,共同解决我国风电领域发展的“卡脖子”技术难题,以技术进步推动我国海上风电大规模平价上网。

惟有担当——降本增效 制胜平价

我们有底气

随着海上风电的迅猛发展和大规模开发,我国海上风电产业正同时面临着巨大的机遇与挑战,一侧是“3060双碳”目标带来的巨大发展空间,另一侧则是海上风电平价时代降本增效的刚性挑战。

中国海装站在客户角度,以“全生命周期度电成本最低、投资收益最大化”为原则,除了加强技术创新,为客户提供优质平价的产品外,还拿出了破釜沉舟,战则必胜的勇气深入推进“成本工程”,全方位降成本,多举措增效益,通过提升管理水平、深挖内部潜力和建立起“协同设计、协同制造、协同服务、协同管理”的风电全产业链协同作战模式来制胜海上风电平价时代。

在产业链打造上,中国海装依托中国船舶集团产业优势,已形成了从叶片、齿轮箱、发电机、主控等核心部件,以及变频器、偏航变桨驱动、液压站、滑环、刹车等配套部件,到机架、轮毂、主轴、塔筒等大型铸煅焊件的风电全供应链生产制造能力,实现了以中国海装为龙头的协同作战模式,能为客户提供最优质、最全面、最具效益的整体解决方案。同时依靠集团公司强大的船海能力优势,形成了集海上风电工程勘察设计、装备制造、工程建设、运行保障等于一体的海上风电全产业链体系,能够为此次中标项目全寿命周期的安全、高效运行提供保障。

在整体解决方案上,中国海装通过建立市场引导的产品开发模式,依托国家海上风力发电工程技术研究中心和国家企业技术中心,结合目标市场资源现状,打造全新的整体解决方案体系。在具体项目分析上,针对两个项目特点,以成熟产业配套、先进技术集成、综合效益最优、平价建设适宜的思路,采取“全要素耦合整机一体化设计技术”,对机组进行风轮、传动链、塔筒、地基一体化建模,可以充分计算风浪对机组各个部件产生的耦合效应,在保障安全性前提下最大程度减轻塔筒和基础重量,可节约工程建造成本约15%-25%。同时,配置了多型号产品的混装方案,并定制了配套全域轻量化单桩基础,在整场平均单位kW扫风面积3.6245下,可综合节约机位36%。投标技术方案以详实的数据、详尽的专题、详细的论证征服了评委,树立了平价海上风电整体解决方案的新标杆。

在供应链管理上,中国海装依托集团公司船海产业优势,在集中采购方面进行有益探索和大胆实践,与中船物贸开展全面深度合作,充分发挥物贸集团化采购平台优势、资源优势,降低综合采购成本,有效控制采购风险。为获取性能价格比最优、质量有保障的物资,中国海装通过与行业领先、对市场有重要影响力的供应商,建立长期稳定的合作伙伴关系,实施战略采购,实现资源整合、优势互补、共同发展。同时,中国海装始终坚持开放的供应链管理理念,开发新供应商,引入竞争,扶优汰劣,有效增强平价时代中国海装的成本管控力度。

在运维保障上,高效可靠的运维是平价海上风电收益率保障的基础。在十余年海上风电运维经验基础上,中国海装与中船集团海上风电产业链条上的企业联合打造了“中国海装001”号专业风电运维船,该船于2021年2月开工建造,于10月21日下水,是国内第一艘双壳体全铝合金专业风电运维船,航速25节、可搭乘18名运维人员和船员,可满足7级风,2.5米海浪工况下正常顶靠风机作业,最大抗风能力达到9级,相比使用普通运维船增加30%左右的出海窗口期,大大提升机组可利用率。后续,中国海装计划再投入多艘专业运维船和运维母船,以提升海上运维效率和安全性。

乘风破浪潮头立,扬帆起航正当时。

作为海上风电进入全面平价时期的第一面旗帜,2022年3月,本次中标的首批海上风电平价项目将吹响开工建设的号角。

未来,中国海装亦将以技术创新为引领,海陆并举、向海图强,持续推动我国海上风电高质量发展,奏响迈向“30띠”的时代凯歌。

END

未来四十年,碳中和将让中国经济社会将迎来系统性变革,社会财富也将随之发生大规模转移。我们将见证一个伟大的时代,见证一个变革的时代。在“顺势者昌,逆势者亡”的历史规律下,创业英雄将层出不穷;紧抓机遇、纵横捭阖的企业也将借势而进,成为产业翘楚;前瞻布局、运筹帷幄的国家也将乘势而上,走向世界舞台中央。

那么该如何理解这一系统性变革?由中国工程院院士、英国皇家工程院院士陈清泉,国家应对气候变化战略研究和国际合作中心首任主任李俊峰做序并推荐的《碳中和革命:未来40年中国经济社会大变局》著作,以通俗易通的语言为读者呈现出一幅波澜壮阔的碳中和画面。

推/荐/阅/读

历史性转变!燃煤上网电价全部放开,“能跌能涨”市场电价机制起航

五大原因导致拉闸限电,问题是你愿意被拉闸限电,还是愿意溢价买电?

国家电网高层人事变动:原总会罗乾宜出任董事、党组副书记

中国电气装备集团正式成立,中国西电原董事长白忠泉挂帅

整县推进超预期,能源局公布676县屋顶光伏试点名单

疯狂的硅料:有企业利润暴增705倍,有拖鞋生产商跑步入场,价格或破10年高点

扫清并网障碍,国家电网要求加快推进整县屋顶分布式光伏开发各项工作落实

数字化将重构新型电力系统

可再生能源装机占比三成却贡献85%利润,华润电力新能源业务扩张提速

中海油加码新能源:2050年至少50%利润来自新能源

声明:转载此文是出于传递更多信息之目的,若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益,请在30日内与本网联系,我们将第一时间更正、删除,谢谢。
来源:搜狐新闻