王大鹏:大兆瓦海上风机供应链短板凸显

发布时间:2019-12-13 10:00    来源:中国电力报
 

关键词:风电轴承 风电机组 海上风机

摘要:“目前国内海上风电尚处于起步阶段,一些核心技术和关键装备有待突破,重要装备有待加强,成本下降任务比较艰巨,短期供应链偏紧,设备质量和工程质量有待进一步提升。”国家能源局新能源和可再生能源司处长王大鹏在近日召开的“2019中国海上风电工程技术大会”上指出。

  “目前国内海上风电尚处于起步阶段,一些核心技术和关键装备有待突破,重要装备有待加强,成本下降任务比较艰巨,短期供应链偏紧,设备质量和工程质量有待进一步提升。”国家能源局新能源和可再生能源司处长王大鹏在近日召开的“2019中国海上风电工程技术大会”上指出。

  根据目前国内海上风电项目竣工决算统计,江苏、浙江地区的建设投资约1.5万元~1.7万元/千瓦,福建、广东约1.7万~2万/千瓦。面对如此严峻的降本压力,抓好前端设计、集中连片开发、完善成熟产业链、多样化融资、开放市场竞争和提升创新能力等成为降低海上风电建设成本的良方。其中,“采用大兆瓦机组”减少风机基础数量和施工安装工作量逐渐成为共识,但摆在大兆瓦机组面前的供应链紧张、质量寿命风险等问题仍不容小觑。

  5兆瓦已成海上风电主流机型

  经过近五年的加速发展,截至10月底,我国海上风电累计并网510万千瓦,已提前完成“十三五”规划目标,项目遍布江苏、上海、福建、浙江、辽宁、广东、天津等沿海各省。截至2018年底,从单机容量来看,4兆瓦机组累计装机最多,容量达到234.8万千瓦,占52.8%。当前,5兆瓦已成海上风电项目招标的主流机型,7兆瓦风机已实现商业化运行,10兆瓦风机正在加快国产化进程。

  继东方风电具有完全自主知识产权的我国首台10兆瓦海上风力发电机组下线后,11月29日,明阳智能全球单机容量最大半直驱抗台风型8~10兆瓦海上风机下线。目前,我国几大整机企业几乎都推出了各自的大兆瓦海上风电机组和解决方案,5兆瓦、6兆瓦海上风机已经实现批量运行,7兆瓦、8兆瓦海上风机相继下线,各企业10兆瓦海上风机相继诞生。

  大兆瓦风机商业化运营对于降低海上风电度电成本意义重大。风机功率提升、叶片直径扩大后,年发电量也随之增加。除了发电量的提升,大功率风机还可以有效降低成本,在同样的装机规模下,单机功率越大,所需安装的风机台数越少,带来的是成本的降低。比如,海上风电运维占到整个项目生命周期成本的25%至30%,风电场风机台数越少运维成本越低。

  不过,在我国整机企业推出大兆瓦海上风机的同时,不少专家也表示了不同程度的担忧。虽然我国福建等海上高风速区域使用大容量机组可降低单位千瓦工程造价,但如果配备相对小尺寸叶片会导致功率曲线后移,无法在中等风速区域尽量多发电。为了更高发电量,一些企业推出了与大兆瓦风机相匹配的长叶片,但风机叶片、风机基础等部件在长期超高效运行状态下会慢慢暴露问题,如何保证机组在20到25年的运行周期一直如此高效的运转下去,这是行业包括风机厂家和设计单位都应该考虑的事。

  加快培育完备的供应链体系

  “海上风机部件面临很多瓶颈,主要包括叶片和主轴承。”远景能源海上产品线总经理谢德奎从供应链角度表达了自己的担忧。一方面碳纤维叶片的设计和关键工艺供应链全部掌握在德国、日本等国手中,成本高昂;另一方面,单列圆锥轴承(TRB)和双列圆锥轴承 (DRTRB)对轴承装配工艺精度要求很高,目前,国内没有一家轴承厂能够生产。

  事实上,供应链一直是我国海上风电规模化发展的掣肘,从开发、采购、运输、安装、运行一直到拆除,海上风场寿命期每个环节的零部件供应商、施工安装方和服务机构都或多或少地存在短缺和不足,加快培育完备的供应链体系已迫在眉睫。

  “我国海上风电刚刚步入产业化发展的初期阶段。大功率海上风机所需的轴承、主轴、大型铸锻件、大型叶片等需要补齐的短板还很多,适用于海上的大型风电设备无论技术还是产能尚需提高。”中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩介绍说,现在适用于海上风电的大兆瓦级风电机组一定要进行充分的研发验证,否则会带来很大风险。

  也有专家指出,目前,很多欧洲的整机厂绝大部分部件供应链都转移到中国,齿轮箱、发电机、轴承、电控设备都是由中国本土企业生产,我国的设备制造企业背靠庞大的工业制造体系,应该利用好这一资源,组装、生产、研发出更适合中国本地市场的产品和设备。(于海江)

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