產(chǎn)品應(yīng)市場(chǎng)需求而生，這一永恒不變的真理在2022年的海上風(fēng)電整機(jī)市場(chǎng)再次得到驗(yàn)證。
據(jù)公開信息統(tǒng)計(jì)，2022年我國(guó)對(duì)外宣布下線的新型海上風(fēng)電機(jī)組達(dá)到12款，比2019—2021年的總和還多；宣布下線新型海上風(fēng)電機(jī)組的企業(yè)有7家，而2019—2021年合計(jì)只有5家。越來(lái)越多企業(yè)與新機(jī)型的加入，使2022年的海上風(fēng)電市場(chǎng)史無(wú)前例地活躍。
如果說(shuō)2021年前風(fēng)電整機(jī)新產(chǎn)品比拼的舞臺(tái)主要在陸上，那么海上可被視為2022年風(fēng)電市場(chǎng)的“角斗場(chǎng)”。據(jù)有關(guān)專家分析，2022年海上風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)品推出節(jié)奏迅速加快的原因是多方面的。一是未來(lái)海上風(fēng)電規(guī)劃規(guī)模大。
“十四五”期間，我國(guó)規(guī)劃了五大千萬(wàn)千瓦海上基地，各地出臺(tái)的海上風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃規(guī)模已達(dá)8000萬(wàn)千瓦。2022年11月，2022全球海上風(fēng)電大會(huì)發(fā)布的《2022全球海上風(fēng)電大會(huì)倡議》提出，綜合當(dāng)前發(fā)展條件以及我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的要求，到“十四五”末，我國(guó)海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量需達(dá)到1億千瓦以上，到2030年累計(jì)達(dá)2億千瓦以上，到2050年累計(jì)不少于10億千瓦。可期的市場(chǎng)需求促使此前只開拓陸上風(fēng)電市場(chǎng)的整機(jī)企業(yè)，紛紛涉足海上風(fēng)電；也推動(dòng)了具備海上風(fēng)電市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)的企業(yè)，加強(qiáng)產(chǎn)品開發(fā)力度。
二是規(guī)模化發(fā)展一定程度上依托于整機(jī)技術(shù)迭代。2020—2021年是取消國(guó)家補(bǔ)貼的窗口期，相關(guān)企業(yè)的關(guān)注點(diǎn)更多地放在產(chǎn)品交付與項(xiàng)目建設(shè)上。到2022年，我國(guó)海上風(fēng)電正式進(jìn)入無(wú)國(guó)家補(bǔ)貼的發(fā)展階段，為實(shí)現(xiàn)未來(lái)更多項(xiàng)目的平價(jià)開發(fā)，風(fēng)電整機(jī)技術(shù)發(fā)展必須加快腳步。例如，通過(guò)推出更大單機(jī)容量的機(jī)型降低項(xiàng)目總體造價(jià)，提升風(fēng)輪直徑確保項(xiàng)目發(fā)電收益。
三是海上風(fēng)電技術(shù)比陸上風(fēng)電更前沿，面對(duì)勢(shì)必爆發(fā)的海上風(fēng)電市場(chǎng)，整機(jī)商將更多的研發(fā)精力投入海上產(chǎn)品中，不僅有效布局了未來(lái)市場(chǎng)，還可帶動(dòng)陸上風(fēng)電產(chǎn)品技術(shù)迭代，并塑造自身品牌形象。
客觀分析2022年的海上風(fēng)電整機(jī)產(chǎn)品，主要呈現(xiàn)以下四個(gè)方面的發(fā)展趨勢(shì)。
大型化趨勢(shì)顯著
早在2019年，我國(guó)下線的海上風(fēng)電機(jī)組，最大單機(jī)容量已經(jīng)突破10MW，平均單機(jī)容量為8.58MW。然而，2019—2021年，就產(chǎn)品下線節(jié)點(diǎn)而言，我國(guó)海上機(jī)組的大型化發(fā)展趨勢(shì)并不明顯。2021年新下線機(jī)型的最大容量機(jī)型為11MW，相比2019年提升1MW；平均單機(jī)容量為8.63MW，提高了0.05MW。
2021年，曾有業(yè)內(nèi)專家向《風(fēng)能》預(yù)測(cè)，“十四五”期間我國(guó)海上風(fēng)電機(jī)組最大單機(jī)容量每年可增加約1MW，到2025年將達(dá)到15MW級(jí)。2022年下半年，已有更多聲音傾向于每年增加2MW，到2025年最大單機(jī)容量可達(dá)到20MW。然而，時(shí)至2022年年底，我國(guó)海上風(fēng)電機(jī)組大型化趨勢(shì)大大提速，金風(fēng)科技下線了16MW機(jī)型，中國(guó)海裝則在2022年年底前完成了18MW主機(jī)的裝配（雖于當(dāng)年未舉行儀式），最大單機(jī)容量比2021年提升多達(dá)7MW。2022年下線的新型海上風(fēng)電機(jī)組的平均單機(jī)容量達(dá)到11.5MW，比2021年提升2.87MW。這使得我國(guó)最大單機(jī)容量海上風(fēng)電機(jī)型在2022年超越國(guó)外同行。
同樣躍居全球第一的還有機(jī)組風(fēng)輪直徑。2019年，我國(guó)宣布下線的新型海上風(fēng)電機(jī)組的最大風(fēng)輪直徑為185m，平均風(fēng)輪直徑為176.6m。到2022年，新下線機(jī)型的最大風(fēng)輪直徑已達(dá)260m，平均風(fēng)輪直徑236m。
未來(lái)，風(fēng)電機(jī)組大型化趨勢(shì)還將持續(xù)，但需要技術(shù)的底層創(chuàng)新推動(dòng)。“單機(jī)容量從18MW到20MW、25MW或30MW，機(jī)組的結(jié)構(gòu)從形式上就會(huì)有巨大差異，包括新材料的運(yùn)用?！苯痫L(fēng)科技董事兼總裁曹志剛曾表示：“在技術(shù)跳變期要有積累的過(guò)程，比如2~3年的時(shí)間，通過(guò)底層技術(shù)創(chuàng)新的積累，通過(guò)仿真能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ姆e累，才能跨到下一個(gè)臺(tái)階?！痹诖笮蜋C(jī)組的試驗(yàn)驗(yàn)證能力方面，2022年同樣取得了突破。鑒衡認(rèn)證中心牽頭的“全尺寸大型風(fēng)電機(jī)組葉片首臺(tái)（套）重大技術(shù)裝備試驗(yàn)驗(yàn)證平臺(tái)”項(xiàng)目啟動(dòng)，將建設(shè)180m全尺寸葉片試驗(yàn)平臺(tái)，最大可匹配25~30MW風(fēng)電機(jī)組，建成后將成為全球最大的風(fēng)電裝備研發(fā)、測(cè)試與公共技術(shù)服務(wù)平臺(tái)。
半直驅(qū)占比增高
2019—2022年下線的海上風(fēng)電機(jī)型所采用的主流技術(shù)路線可分為4類，分別為永磁直驅(qū)、雙饋、中速永磁（半直驅(qū)、混合）、高速永磁。
2019—2020年，金風(fēng)科技、電氣風(fēng)電、東方風(fēng)電下線的新型海上機(jī)組，均采用了永磁直驅(qū)技術(shù)路線，僅明陽(yáng)智能采用中速永磁（半直驅(qū)、混合）技術(shù)。因此，這兩年下線的海上風(fēng)電機(jī)型絕大多數(shù)為永磁直驅(qū)機(jī)型。
2021年，風(fēng)電降本需求激增，中速永磁（半直驅(qū)、混合）技術(shù)以較低的成本、較高的可靠性、運(yùn)輸?shù)跹b便利性，得到越來(lái)越多整機(jī)商的關(guān)注。
當(dāng)年，一位部件制造商生產(chǎn)負(fù)責(zé)人向《風(fēng)能》透露，他所在的企業(yè)正為20余款中速傳動(dòng)產(chǎn)品進(jìn)行部件生產(chǎn)或試制。以金風(fēng)科技、電氣風(fēng)電為代表的大多數(shù)整機(jī)商，在評(píng)估是否新增或轉(zhuǎn)向這一技術(shù)路線。中國(guó)海裝在新增此類技術(shù)路線10MW產(chǎn)品的同時(shí)，也推出了8MW高速永磁機(jī)型。2020年前還被眾多業(yè)內(nèi)人士奚落的“半吊子”，在2021年成了“香饃饃”。
經(jīng)過(guò)2021年的研發(fā)投入，2022年下線的中速永磁（半直驅(qū)、混合）技術(shù)路線海上風(fēng)電新機(jī)型的數(shù)量與占比激增。當(dāng)年新下線的12款海上風(fēng)電機(jī)型中，有10款采用了該技術(shù)路線，單機(jī)容量覆蓋8~18MW。僅金風(fēng)科技與中國(guó)海裝，就連續(xù)下線了3款中速永磁（半直驅(qū)、混合）產(chǎn)品。
細(xì)分市場(chǎng)定制化
單機(jī)容量的提升在南、北方海上風(fēng)電市場(chǎng)，產(chǎn)生的價(jià)值敏感度存在一定差異。
福建與廣東海域風(fēng)速較高，受臺(tái)風(fēng)影響，地質(zhì)條件非常復(fù)雜，大部分海域存在嵌巖的情況，海水較深。受此影響，這些海域的項(xiàng)目工程成本較高，采用更大單機(jī)容量、風(fēng)輪直徑適度的機(jī)組，不僅能夠保證發(fā)電量，還可以有效降低工程成本，從而保障平價(jià)市場(chǎng)的持續(xù)開發(fā)。
然而，江蘇以北海域的風(fēng)速偏低，機(jī)組的單位千瓦掃風(fēng)面積更重要，過(guò)大的單機(jī)容量需要配置超大的風(fēng)輪直徑，否則會(huì)影響低風(fēng)速的發(fā)電量，而超大風(fēng)輪直徑的成本難以控制，因此，相比南方海域，這些海域采用的機(jī)型的單機(jī)容量較小。
《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》明確提出，加快推動(dòng)海上風(fēng)電集群化開發(fā)，重點(diǎn)建設(shè)山東半島、長(zhǎng)三角、閩南、粵東和北部灣五大千萬(wàn)千瓦級(jí)海上風(fēng)電基地。在這些千萬(wàn)千瓦級(jí)基地中，山東半島海上基地所需的機(jī)型與閩南、粵東的差異較大。
據(jù)了解山東海域的專家判斷，“十四五”期間，山東等海域的裝機(jī)主流單機(jī)容量在8~10M級(jí)別，風(fēng)輪直徑為230米左右。2022年11月，電氣風(fēng)電EW8.5-230在山東海域一鍵并網(wǎng)。該機(jī)型主要針對(duì)我國(guó)中低風(fēng)速海域定制化設(shè)計(jì)，雖然單機(jī)容量為8.5MW，但風(fēng)輪直徑達(dá)230m。而金風(fēng)科技與中國(guó)海裝相繼推出的GWH252-16MW、H260-18MW機(jī)型，則更適用于閩南、粵東海域。
積累深遠(yuǎn)海經(jīng)驗(yàn)
區(qū)別于適合在淺海海域安裝的固定式風(fēng)電機(jī)組，漂浮式海上風(fēng)電機(jī)組因采用浮式基礎(chǔ)，能夠有效降低深遠(yuǎn)海海域風(fēng)電開發(fā)成本，是解鎖深遠(yuǎn)海風(fēng)電規(guī)?；_發(fā)的“鑰匙”。
2022年，我國(guó)進(jìn)一步加快了對(duì)深遠(yuǎn)海風(fēng)電整機(jī)技術(shù)的探索。2022年6月，中國(guó)船舶集團(tuán)承擔(dān)設(shè)計(jì)任務(wù)的漂浮式海上風(fēng)電裝備“扶搖號(hào)”，在廣東湛江羅斗沙海域順利完成安裝?！胺鰮u號(hào)”浮體和機(jī)組總重量超過(guò)4000噸，采用中國(guó)海裝6.2MW抗臺(tái)型海上風(fēng)電機(jī)組，風(fēng)輪直徑為152m。
2022年6月，我國(guó)首個(gè)深遠(yuǎn)海漂浮式海上風(fēng)電國(guó)產(chǎn)化研制及示范項(xiàng)目正式進(jìn)入工程實(shí)施階段，文昌深遠(yuǎn)海漂浮式海上風(fēng)電平臺(tái)浮體在中國(guó)海油海油工程青島建造場(chǎng)地正式開工建造。公開信息顯示，該平臺(tái)由中國(guó)海油聯(lián)合國(guó)內(nèi)數(shù)家企業(yè)共同研發(fā)設(shè)計(jì)，平臺(tái)中心立柱搭載一臺(tái)7.25MW風(fēng)電機(jī)組。
2022年11月，明陽(yáng)智能MySE7.25-158機(jī)組下線，是全球首臺(tái)7MW級(jí)抗臺(tái)風(fēng)漂浮式海上風(fēng)電機(jī)組，最高可抵抗17級(jí)臺(tái)風(fēng)，應(yīng)對(duì)復(fù)雜洋流和波浪。與固定式海上風(fēng)電機(jī)組技術(shù)發(fā)展的主流需求相同，我國(guó)漂浮式海上風(fēng)電開發(fā)面臨的最大挑戰(zhàn)是降本。
據(jù)了解，目前國(guó)外漂浮式海上風(fēng)電的投資成本約為50000元/千瓦，2021—2022年在國(guó)內(nèi)下線的兩臺(tái)樣機(jī)，投資成本為38000-40000元/千瓦。
日前，中國(guó)電建集團(tuán)貴州工程公司副總經(jīng)理、中國(guó)電建海風(fēng)公司董事長(zhǎng)閆建國(guó)在接受《風(fēng)能》采訪時(shí)表示，作為中國(guó)第一個(gè)商業(yè)化漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目的萬(wàn)寧100萬(wàn)千瓦漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目，一期降本目標(biāo)是25000元/千瓦，總降本目標(biāo)為20000元/千瓦?？梢钥闯?，我國(guó)深遠(yuǎn)海風(fēng)電整機(jī)與工程技術(shù)的發(fā)展空間仍然很大，未來(lái)一定會(huì)有更多新型漂浮式海上風(fēng)電機(jī)組推出。
評(píng)論