面對超過(guò)50%的上網(wǎng)電價(jià)降幅,2022年開(kāi)始的中國海上平價(jià)之路該如何起步,作為今年的行業(yè)熱點(diǎn)之一,各方一直爭論不休。近日,備受關(guān)注的中國第一批海上風(fēng)電平價(jià)項目—中廣核象山涂茨海上風(fēng)電場(chǎng)項目和華潤電力蒼南1號海上風(fēng)電項目同日開(kāi)標,行業(yè)從業(yè)者交出了第一份答卷。平均報價(jià)較去年同期降幅超40%,大量超大型海上風(fēng)電機組參與投標,平均風(fēng)輪直徑超過(guò)200米,單機平均額定功率超過(guò)8MW。
向海圖強 擁抱平價(jià)
我們擔使命
“到2060年,綠色低碳循環(huán)發(fā)展的經(jīng)濟體系和清潔低碳安全高效的能源體系全面建立,能源利用效率達到國際先進(jìn)水平,非化石能源消費比重達到80%以上,碳中和目標順利實(shí)現,生態(tài)文明建設取得豐碩成果,開(kāi)創(chuàng )人與自然和諧共生新境界!痹诹暯娇倳(shū)記在第75屆聯(lián)合國大會(huì )一般性辯論上宣布“30.60”承諾后的一周年,9月22日,《中共中央國務(wù)院關(guān)于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見(jiàn)》發(fā)布,黨中央、國務(wù)院站在全局高度對碳達峰碳中和這項重大工作進(jìn)行系統謀劃和總體部署,進(jìn)一步明確總體要求,提出主要目標,部署重大舉措,明確實(shí)施路徑。
作為全球最大造船集團和我國唯一具備較完整風(fēng)電裝備研制生產(chǎn)體系的專(zhuān)業(yè)化集團,中國船舶集團自“雙碳”戰略實(shí)施以來(lái),堅決貫徹落實(shí)習近平總書(shū)記關(guān)于“碳達峰、碳中和”的重要講話(huà)、重要指示批示精神,全力以赴做強做優(yōu)“風(fēng)電+”清潔能源等高端裝備產(chǎn)業(yè),并強調以海陸統籌、向海圖強為發(fā)展方針,堅定不移發(fā)揮集團公司船舶海工等海洋科技優(yōu)勢,做強做優(yōu)海上風(fēng)電支柱產(chǎn)業(yè),到“十四五”末將海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)打造成為國內領(lǐng)先、國際一流全產(chǎn)業(yè)鏈,為我國如期實(shí)現“碳達峰、碳中和”目標貢獻智慧與力量。
“雙碳”承諾擲地有聲,海裝踐行義無(wú)反顧。面對“雙碳”目標牽引下快速發(fā)展的海上風(fēng)電市場(chǎng),為貫徹落實(shí)集團公司對“風(fēng)電+”清潔能源產(chǎn)業(yè)的戰略部署,中國海裝確立了“創(chuàng )新引領(lǐng),海陸并舉,向海圖強”的發(fā)展思路,切實(shí)把創(chuàng )新作為引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力,將做強海上、做大陸上作為未來(lái)發(fā)展重點(diǎn),追風(fēng)海上,逐夢(mèng)深藍,中國海裝更是明確提出要貫徹海洋強國戰略,依托中國船舶集團強大的海工能力優(yōu)勢,以自身海上風(fēng)電先發(fā)優(yōu)勢為基礎,以海上風(fēng)電裝備為核心,集中優(yōu)勢力量,突破關(guān)鍵核心技術(shù),到2025年,實(shí)現海上風(fēng)電裝備技術(shù)領(lǐng)先的飛躍。
船舶“巨輪”披荊斬棘駛向海洋,船舶“風(fēng)電”乘風(fēng)破浪逐夢(mèng)大海,從2008年御風(fēng)逐海開(kāi)始,中國海裝已深耕海上風(fēng)電十三載。十三年間,中國海裝始終保持對馳騁海洋夢(mèng)想的孜孜追求,對掌握核心技術(shù)的百折不撓,為海上風(fēng)電提供最優(yōu)解決方案,已持續穩步推出了5MW、6MW、8MW、10MW等海上風(fēng)電機型。十三年的海上風(fēng)電機組研發(fā)設計及運行經(jīng)驗,讓中國海裝成為了國內唯一持續且穩步推進(jìn)大型海上風(fēng)電機組研制、示范、應用的整機企業(yè)。從機組研制到示范運行,從認證測試到牽頭制定國家標準,在海上風(fēng)電領(lǐng)域,中國海裝始終以自主可控作為核心,創(chuàng )造了一項項全國和全球記錄,打破了國外的技術(shù)壟斷,引領(lǐng)了國內海上風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展方向,帶動(dòng)了大型海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,有力促進(jìn)了國家海上風(fēng)電發(fā)展戰略的落實(shí)落地。
技術(shù)引領(lǐng) 驅動(dòng)平價(jià)
我們鑄利器
面對即將到來(lái)的海上風(fēng)電平價(jià)時(shí)代,成本無(wú)疑成為了海上風(fēng)電能否可持續發(fā)展,并最終助力“雙碳”目標達成的核心問(wèn)題之一,而其中整機設備占據著(zhù)海上風(fēng)電投資成本的半壁江山——約40%,為此中國海裝緊緊把握海上風(fēng)電機組“大型化、高可靠、輕量化、一體化、國產(chǎn)化、智能化”的技術(shù)趨勢,并以“高可靠性、高發(fā)電量、低度電成本”為產(chǎn)品研發(fā)目標,接連向海上風(fēng)電市場(chǎng)打造了一款款平價(jià)利器。
大型化:自2008年深耕海上風(fēng)電以來(lái),中國海裝開(kāi)創(chuàng )并引領(lǐng)了國內風(fēng)電行業(yè)大功率、長(cháng)葉片風(fēng)電機組的大型化發(fā)展方向。研制一代、應用一代,中國海裝始終按照階梯前進(jìn)的方式,持續穩步提升風(fēng)輪直徑和額定功率。
2021年,是中國海裝海上大型化路線(xiàn)成果豐碩的一年,多個(gè)批量海上風(fēng)電場(chǎng)穩定運行;H210-10MW海上風(fēng)電機組成功下線(xiàn);H256-16MW海上風(fēng)電機組獲得設計認證;此外,20MW級及更大兆瓦海上風(fēng)電機組的研發(fā)工作也正緊鑼密鼓的進(jìn)行當中。從穩定運行的H151-5MW、H171-5MW至今,中國海裝穩扎穩打,實(shí)現了多項海上風(fēng)電領(lǐng)域的技術(shù)突破并積累了多年穩定運行的經(jīng)驗。
高可靠:中國海裝始終堅信,可靠性是設計出來(lái)的,可靠性是驗證出來(lái)的,只有通過(guò)市場(chǎng)運行驗證的海上風(fēng)電產(chǎn)品才是檢驗先進(jìn)性和可靠性的唯一標準。中國海裝在產(chǎn)品設計、制造、試驗、運維的全生命周期內,堅持以高可靠性為目標,以產(chǎn)品設計目標為牽引,建立起“高利用率、低風(fēng)險”的可靠性體系。系列海上風(fēng)電機組從樣機到大批量應用,覆蓋III類(lèi)到超I類(lèi)風(fēng)區,并先后經(jīng)歷了“瑪莉亞”、“利奇馬”、“燦都”、“羅莎”、“玲玲”等十余次臺風(fēng),最大中心風(fēng)力達16級,期間,未出現任何安全問(wèn)題,機組運行情況良好,整體可利用率超99%;在江蘇如東批量化應用的海上風(fēng)電大兆瓦機組連續5年高效安全運行,年年全場(chǎng)第一,充分展現超強運行穩定性和超高可靠性,得到眾多業(yè)主、業(yè)內人士的認可和好評。
輕量化:海上風(fēng)電輕量化發(fā)展的主要矛盾是長(cháng)葉片風(fēng)電機組大載荷與支撐結構輕量化的矛盾。為此,中國海裝研發(fā)團隊率先開(kāi)啟了大尺寸風(fēng)電葉片結構輕量化設計研究。一方面開(kāi)發(fā)基于結構單元本構、幾何尺寸和鋪層參數的葉片多尺度結構輕量化設計技術(shù),實(shí)現個(gè)性化產(chǎn)品的結構設計。另一方面采用遺傳算法對葉片的主承載結構單元進(jìn)行優(yōu)化設計,實(shí)現結構模塊化和通用化。
中國海裝百米級葉片,按照輕量化設計,采用復合梁、第四代前緣保護系統、氣彈剪裁鋪層設計等多項創(chuàng )新技術(shù),合理兼顧安全、載荷、成本等因素,實(shí)現了與機組的最佳匹配,并運用大厚度碳纖維主梁灌注工藝,有效降低氣動(dòng)載荷。
一體化:中國海裝研發(fā)團隊充分參考風(fēng)場(chǎng)風(fēng)資源參數、海洋環(huán)境參數進(jìn)行一體化載荷仿真計算,根據仿真載荷結果進(jìn)行支撐結構優(yōu)化設計,在保障安全性前提下最大程度降低塔筒和基礎重量,實(shí)現風(fēng)機、塔筒、基礎全方位一體化設計。
國產(chǎn)化:在“雙碳”目標的指引下,中國海裝以自主可控為核心,始終把創(chuàng )新作為引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展的第一動(dòng)力,大膽假設,小心求證,不斷突破技術(shù)瓶頸,解決了海上風(fēng)電裝備領(lǐng)域的“卡脖子”難題。
2021年5月22日,國內首臺部件國產(chǎn)化率100%,元器件級國產(chǎn)化率超過(guò)95%的大型化海上風(fēng)電機組在江蘇并網(wǎng),帶領(lǐng)產(chǎn)業(yè)鏈打破了歐美國家的零部件級關(guān)鍵技術(shù)壟斷,行業(yè)關(guān)聯(lián)帶動(dòng)效應顯著(zhù),實(shí)現了中國風(fēng)電行業(yè)從“中國制造”到“中國創(chuàng )造”的完美轉型。
智能化:中國海裝系列海上風(fēng)電機組具有良好的智能性,以平準化LCOE為目標,為風(fēng)電機組定制化設計智能運行方案,機組配備有完善的全域智能感知系統,結合載荷最優(yōu)控制、發(fā)電量提升等方面的多種智能控制技術(shù),可實(shí)現風(fēng)電機組運行狀態(tài)全域感知、自學(xué)習、自適應、自調整、協(xié)同決策,基于先進(jìn)技術(shù)支撐,實(shí)現在單機、場(chǎng)站、場(chǎng)群等層級的定制化智能控制整體解決方案,在滿(mǎn)足高適應性和高可靠性的基礎上,使得整個(gè)風(fēng)場(chǎng)發(fā)電量達到最佳。
與此同時(shí),為持續引領(lǐng)我國海上風(fēng)電的技術(shù)進(jìn)步,今年,中國海裝還設立了國家海上風(fēng)力發(fā)電工程技術(shù)研究中心開(kāi)發(fā)基金項目,年度預算不低于1000萬(wàn),面向“發(fā)展新型大功率風(fēng)力發(fā)電、深遠海超大功率海上風(fēng)電機組”,“提高風(fēng)能利用率,降低度電成本,實(shí)現風(fēng)電行業(yè)平價(jià)上網(wǎng)”等行業(yè)共性問(wèn)題,搭建合作創(chuàng )新平臺,推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研用一體化,以技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)我國海上風(fēng)電大規模平價(jià)上網(wǎng)。
降本增效 制勝平價(jià)
我們有底氣
隨著(zhù)海上風(fēng)電的迅猛發(fā)展和大規模開(kāi)發(fā),我國海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)正同時(shí)面臨著(zhù)巨大的機遇與挑戰,一側是“3060雙碳”目標帶來(lái)的巨大發(fā)展空間,另一側則是海上風(fēng)電平價(jià)時(shí)代降本增效的剛性挑戰。
在這場(chǎng)沒(méi)有硝煙的海上訂單爭奪戰中,中國海裝如逆水行舟、不進(jìn)則退,為了贏(yíng)得勝利,中國海裝站在客戶(hù)角度,以“全生命周期度電成本最低、投資收益最大化”為原則,除了加強技術(shù)創(chuàng )新,為客戶(hù)提供優(yōu)質(zhì)平價(jià)的產(chǎn)品外,還拿出了破釜沉舟,戰則必勝的勇氣深入推進(jìn)“成本工程”,全方位降成本,多舉措增效益,通過(guò)提升管理水平、深挖內部潛力和建立起“協(xié)同設計、協(xié)同制造、協(xié)同服務(wù)、協(xié)同管理”的風(fēng)電全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同作戰模式來(lái)制勝海上風(fēng)電平價(jià)時(shí)代。
在產(chǎn)業(yè)鏈打造上,中國海裝依托中國船舶集團產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢,已形成了從葉片、齒輪箱、發(fā)電機、主控等核心部件,以及變頻器、偏航變槳驅動(dòng)、液壓站、滑環(huán)、剎車(chē)等配套部件,到機架、輪轂、主軸、塔筒等大型鑄煅焊件的風(fēng)電全供應鏈生產(chǎn)制造能力,實(shí)現了以中國海裝為龍頭的協(xié)同作戰模式,能為客戶(hù)提供最優(yōu)質(zhì)、最全面、最具效益的整體解決方案。同時(shí)依靠集團公司強大的船海能力優(yōu)勢,形成了集海上風(fēng)電工程勘察設計、裝備制造、工程建設、運行保障等于一體的海上風(fēng)電全產(chǎn)業(yè)鏈體系,能夠為此次中標項目全壽命周期的安全、高效運行提供保障。
在整體解決方案上,中國海裝通過(guò)建立市場(chǎng)引導的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模式,依托國家海上風(fēng)力發(fā)電工程技術(shù)研究中心和國家企業(yè)技術(shù)中心,結合目標市場(chǎng)資源現狀,打造了全新的整體解決方案體系。在具體項目分析上,針對兩個(gè)項目特點(diǎn),以成熟產(chǎn)業(yè)配套、先進(jìn)技術(shù)集成、綜合效益最優(yōu)、平價(jià)建設適宜的思路,采取“全要素耦合整機一體化設計技術(shù)”,對機組進(jìn)行風(fēng)輪、傳動(dòng)鏈、塔筒、地基一體化建模,可以充分計算風(fēng)浪對機組各個(gè)部件產(chǎn)生的耦合效應,在保障安全性前提下最大程度減輕塔筒和基礎重量,可節約工程建造成本約15%-25%。同時(shí),配置了多型號產(chǎn)品的混裝方案,并定制了配套全域輕量化單樁基礎,在整場(chǎng)平均單位kW掃風(fēng)面積3.6245下,可綜合節約機位36%,提升效益10%以上。投標技術(shù)方案以詳實(shí)的數據、詳盡的專(zhuān)題、詳細的論證征服了評委,樹(shù)立了平價(jià)海上風(fēng)電整體解決方案的新標桿。
在供應鏈管理上,中國海裝依托集團公司船海產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢,在集中采購方面進(jìn)行有益探索和大膽實(shí)踐,與中船物貿開(kāi)展全面深度合作,充分發(fā)揮物貿集團化采購平臺優(yōu)勢、資源優(yōu)勢,降低綜合采購成本,有效控制采購風(fēng)險。為獲取性能價(jià)格比最優(yōu)、質(zhì)量有保障的物資,中國海裝通過(guò)與行業(yè)領(lǐng)先、對市場(chǎng)有重要影響力的供應商,建立長(cháng)期穩定的合作伙伴關(guān)系,實(shí)施戰略采購,實(shí)現資源整合、優(yōu)勢互補、共同發(fā)展。同時(shí),中國海裝始終堅持開(kāi)放的供應鏈管理理念,開(kāi)發(fā)新供應商,引入競爭,扶優(yōu)汰劣,有效增強平價(jià)時(shí)代中國海裝的成本管控力度。
在智慧服務(wù)上,中國海裝秉承“全面維護、金牌服務(wù)”的理念,充分運用LiGa大數據平臺開(kāi)發(fā)了大型海上風(fēng)電機組遠程狀態(tài)監測與故障診斷技術(shù),可實(shí)現風(fēng)電機組運行狀態(tài)早期精準化模式識別,解決了風(fēng)電機組關(guān)重部件早期故障識別難、識別精度低的難題,從而把大部分故障消除在萌芽狀態(tài)以降低人工需求和維修成本。同時(shí),中國海裝還研制出以風(fēng)電裝備故障預測性維護和智能排程調度為核心的風(fēng)電機組診斷預警微服務(wù)平臺,并提出了高效高性?xún)r(jià)比海上智能運維調度方法,發(fā)明了多維度信息融合的海上風(fēng)電運維決策與尋優(yōu)技術(shù),能幫助實(shí)現風(fēng)電機組發(fā)電量提升3%以上,運維成本下降10%以上。
在運維保障上,高效可靠的運維是平價(jià)海上風(fēng)電收益率保障的基礎。在十余年海上風(fēng)電運維經(jīng)驗基礎上,中國海裝與中船集團海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈條上的企業(yè)聯(lián)合打造了“中國海裝001”號專(zhuān)業(yè)風(fēng)電運維船,該船于2021年2月開(kāi)工建造,于10月21日下水,是國內第一艘雙殼體全鋁合金專(zhuān)業(yè)風(fēng)電運維船,航速25節、可搭乘18名運維人員和船員,可滿(mǎn)足7級風(fēng),2.5米海浪工況下正常頂靠風(fēng)機作業(yè),最大抗風(fēng)能力達到9級,相比使用普通運維船增加30%左右的出海窗口期,大大提升機組可利用率。后續,中國海裝計劃再投入多艘專(zhuān)業(yè)運維船和運維母船,以提升海上運維效率和安全性。
乘風(fēng)破浪潮頭立,揚帆起航正當時(shí)。作為海上風(fēng)電進(jìn)入全面平價(jià)時(shí)期的第一面旗幟,2022年3月,本次中標的首批海上風(fēng)電平價(jià)項目將吹響開(kāi)工建設的號角。未來(lái),中國海裝亦將以技術(shù)創(chuàng )新為引領(lǐng),海陸并舉、向海圖強,持續推動(dòng)我國海上風(fēng)電高質(zhì)量發(fā)展,奏響邁向“30·60”的時(shí)代凱歌。