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2023-10-19 來源:能見APP 瀏覽數(shù):866
在10月17日上午舉行的海上風(fēng)電工程裝備論壇上,金風(fēng)海洋工程有限公司副經(jīng)理冒錦玉發(fā)表了題為《海上機組大型化趨勢下工程端的思考和建議》的主題演講。
2023年10月16日-19日,2023北京國際風(fēng)能大會暨展覽會(CWP2023)在北京如約召開。作為全球風(fēng)電行業(yè)年度最大的盛會之一,這場由百余名演講嘉賓和數(shù)千名國內(nèi)外參會代表共同參與的風(fēng)能盛會,再次登陸北京,聚焦中國能源革命的未來。
本屆大會以“構(gòu)筑全球穩(wěn)定供應(yīng)鏈 共建能源轉(zhuǎn)型新未來”為主題,將歷時四天,包括開幕式、主旨發(fā)言、高峰對話、創(chuàng)新劇場以及關(guān)于“全球風(fēng)電產(chǎn)業(yè)布局及供應(yīng)鏈安全”“雙碳時代下的風(fēng)電技術(shù)發(fā)展前景”“國際風(fēng)電市場發(fā)展動態(tài)及投資機會”“風(fēng)電機組可靠性論壇”等不同主題的21個分論壇。能見APP全程直播本次大會。
在10月17日上午舉行的海上風(fēng)電工程裝備論壇上,金風(fēng)海洋工程有限公司副經(jīng)理冒錦玉發(fā)表了題為《海上機組大型化趨勢下工程端的思考和建議》的主題演講。
以下為發(fā)言全文:
各位領(lǐng)導(dǎo)來賓,大家下午好,我是來自金風(fēng)海洋工程的冒錦玉,接下來由我給大家做分享匯報,主題是“海上機組大型化趨勢下工程端的思考和建議”。
演講分四個部分,第一部分是海上機組發(fā)展現(xiàn)狀,第二部分是海上工程市場痛點,第三部分是金風(fēng)海洋的解決方案,第四部分是未來的趨勢與展望。
這是國內(nèi)海上機組單機容量發(fā)展曲線,在2021年應(yīng)用機型的最大葉輪直徑才190m,但是到2022年金風(fēng)16MW機型葉輪直徑達到252m的機組已經(jīng)拿到批量訂單,訂單所在的福建漳浦某風(fēng)場現(xiàn)已開始建設(shè)了。過去一年國內(nèi)有26款海上機型出現(xiàn),最大的是兩款280左右葉輪直徑的18MW機組,而市場份額排名靠前的幾家整機商都有250m以上葉輪直徑的海上機組發(fā)布。短時間多款超大機組密集出現(xiàn),且勢頭不減,堪稱行業(yè)的軍備競賽。另外,機組大型趨勢化首先引起的就是吊高和吊重的變化,下面給大家做一些介紹。
目前市場主流的技術(shù)路線是中速永磁,所以機組的重量才能得以迅速控制。以前6兆瓦的風(fēng)電機組,機頭也就400多噸,而現(xiàn)在10兆瓦的風(fēng)電機組也類似,而到以后,20兆瓦的風(fēng)電機組考慮到臺車和吊梁的重量,整體起重重量要求也不會超過1000噸,這對于目前國內(nèi)出現(xiàn)的新一批風(fēng)電安裝船也是滿足要求的。
隨著機組的快速發(fā)展,相應(yīng)的問題也不可避免的會出現(xiàn)。首先是風(fēng)機部件的集成度問題,海上風(fēng)電發(fā)展之初,咱們的初心都是秉持著能夠不在海上進行組裝,就堅持放到陸上進行組裝。但近些年,隨著風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的成本壓力下,反而出現(xiàn)了集成度倒退現(xiàn)象,風(fēng)機部件分為基礎(chǔ)平臺,塔筒,主機,輪轂,葉片幾大部件,如果基礎(chǔ)平臺集成度不高,一些附件是散供的,需要分別吊到船上現(xiàn)場組裝,那么一臺風(fēng)機就需要幾倍的時間才能完成吊裝作業(yè)。這里給大家舉個例子,圖中某14兆瓦的風(fēng)電機組,由于其零部件都是散供的,單臺機組累計吊裝次數(shù)以及總裝時間大概是我們常規(guī)下的3到4倍。
講完設(shè)計方面的問題,下面介紹一下吊裝工藝所引起的效率差異,在這里給大家舉兩個例子,就是目前兩種主流的機組吊裝工藝--三葉式和單葉式對比。首先是風(fēng)速的限制,在搶裝潮期間三葉式在廣東市場表現(xiàn)優(yōu)異,實現(xiàn)過單月14臺的佳績,而單葉式也在江蘇海域?qū)崿F(xiàn)過15臺/月的卓越表現(xiàn),兩者差距不大。而當(dāng)下葉片尺度的顯著增加,風(fēng)速限制導(dǎo)致的施工窗口差異就明顯擴大了,經(jīng)我們開發(fā)的窗口分析軟件評估,總窗口時間差異應(yīng)在10%左右。其次,是對于船機要求:無論是甲板面積、無障礙空間,還是主輔吊及雜物吊能力,三葉式的要求都很高,船機是比較難以選擇的。再其次就是風(fēng)險:在小葉輪時代三葉式都經(jīng)常因為突風(fēng),不可控的出現(xiàn)葉輪碰撞吊臂事故,更何況現(xiàn)在的大葉輪;且葉輪起吊后過程不可逆,整體風(fēng)險是很大。還有一點,南方市場涌浪大的冬季,安裝船碼頭接貨是一種很好的補充方案。國內(nèi)近期打造的一批風(fēng)電安裝船只有少部分具備1-2套機組的自運自吊能力。而三葉式需要甲板無障礙空間大,自運自吊則需要盡可能的在甲板上布置機組部件,這是矛盾的;機組尺寸尚小的2年前,華祥龍有過成功的三葉式自運自吊經(jīng)驗,華祥龍?zhí)柋旧硎且凰页叨群艽蟮陌惭b船,而現(xiàn)在這將難以實現(xiàn)。而單葉式就沒有這個問題,在歐洲一直是用單葉式自運自吊。這兩種吊裝工藝對于整機商而言,僅3元/KW成本差異,而對施工環(huán)節(jié)造成成本差異會超過50元/KW,而且兼有高風(fēng)險問題,然而就這3元/KW的成本節(jié)省,讓部分整機商仍然堅持使用三葉式吊裝。當(dāng)然這導(dǎo)致的風(fēng)場開發(fā)總成本增加和風(fēng)險提高,最后全部要轉(zhuǎn)嫁給風(fēng)場開發(fā)者。講完了吊裝工藝,接下來未大家介紹運輸環(huán)節(jié)帶來的問題。
講完了以上的痛點,我們再介紹運輸船對我們整個吊裝效率的影響。不知道大家對運輸船有沒有比較深的印象,作為海上風(fēng)電建設(shè)者,我們認為運輸船在整個吊裝環(huán)節(jié),其承上啟下的作用是難以被取代的,運輸船噸位大小直接影響了運輸船的性能,并且影響了吊裝效率,目前市場上按照一萬噸運輸船計價,月租金也不會超過120萬,但新一代安裝船的使用成本將超過90萬每天,并且運輸船的四錨定位能力和抗風(fēng)浪能力,直接影響吊裝效率,如果因為其四錨定位能力比較差,而導(dǎo)致其走錨,引起的撞船以及刮海纜的事故,其造成的經(jīng)濟損失和修復(fù)周期本身也是難以估量的。
另外一個就是大家,也是目前都遇到的,也是相對來說比較難以改變的現(xiàn)狀,就是我們整個風(fēng)場可持續(xù)性以及規(guī)?;?。一個項目的延續(xù)性不夠高,也會導(dǎo)致我們風(fēng)電安裝船轉(zhuǎn)場頻率比較高,每個風(fēng)場主對于安裝船的要求也不是太一樣,其在中間審核的過程以及中間轉(zhuǎn)場的時間,本身也是對核心資源的浪費。另外項目分散化會降低港口轉(zhuǎn)運、物流,海上運輸,工程船接貨效率,提高開發(fā)成本,難以鎖定優(yōu)質(zhì)的施工資源。
針對以上問題,金風(fēng)一直在做改變和調(diào)整,金風(fēng)在設(shè)計之初,一直秉持初心,努力推動風(fēng)機部件高度集成化,做到常規(guī)下10到20吊可以完成一臺風(fēng)電機組吊裝,累計吊裝時間不會超過34個小時。另外針對未來超大機組吊裝以及南方水域特點,金風(fēng)打造了一艘風(fēng)電安裝船,對標(biāo)是未來25兆瓦,355葉輪直徑風(fēng)電機組吊裝,船名叫中天31號,從這張圖我們可以看出,中天31號的一些詳細數(shù)據(jù),我在這里給大家做一個簡單的介紹,中天31號全長139米,船寬50米,型深11米,有全國最大的11000噸總可變載荷以及8500噸甲板可變載荷,保證3套13兆瓦,2套16兆瓦,以及一套20兆瓦的裝載能力。另外型深11米,賦予其冬季更好抗風(fēng)浪能力,也保證了其冬季去碼頭接貨的能力,(主輔吊)能力也是相當(dāng)出色,其主吊40米的跨距,1600噸的起重能力,實際上超過目前市場上部分2500噸的風(fēng)電安裝船,另外主吊吊裝范圍是甲板以上165米,甲板以下30米,配合其125米的裝腿長度,覆蓋70米水深25兆瓦風(fēng)電機組的安裝,另外主吊配備新一代的攬風(fēng)系統(tǒng),可以更好應(yīng)對突風(fēng)狀況,并且本船也配備了DP-2康士伯的動力定位系統(tǒng),其動力定位系統(tǒng)可以保證在2.5米有義波高,以及6節(jié)風(fēng)速,2節(jié)流速的情況下,定位精度達到0.1米,艏向0.1米,并且在大多數(shù)海況下可以達到定位精度1米以內(nèi)。另外本船配備3套2000千瓦艏側(cè)堆以及3套3000千瓦主側(cè)堆,保證其八節(jié)航速,以及在首尾推各丟失一臺的情況下,同樣定位精度也能達到要求。中天31號具備浮式1100t起吊接貨能力,為全球首創(chuàng),具備從碼頭到風(fēng)場無縫運吊,其在碼頭浮式起吊貨物的能力是其他安裝船無法達到的。
一個完整的吊裝環(huán)節(jié)除了自身平臺足夠優(yōu)秀,相應(yīng)的配套也必須跟的上才能保證吊裝效率。所以金風(fēng)海洋針對未來機組尺寸、運吊工藝需要、南方海域等特點,計劃打造專業(yè)的風(fēng)電運輸船,推動運輸和吊裝環(huán)節(jié)的打通。并針對機組以及未來尺寸進行了匹配性設(shè)計,其外其四錨定位能力以及耐波性能夠適應(yīng)廣東、福建等一代沿海,深遠海一代要求。
最后風(fēng)場的可持續(xù)化規(guī)?;?,相信也是大家希望看到的,金風(fēng)也在努力推動優(yōu)質(zhì)的風(fēng)場資源進行開發(fā),一個項目的長期性,首先對我們核心裝備資源的利用率,可以進行提高,另外一個,風(fēng)場規(guī)?;梢酝苿诱衔锪鞴?yīng)鏈,突破瓶頸提高港口轉(zhuǎn)運、物流,海上運輸,工程船接貨效率,打通物流吊裝環(huán)節(jié),優(yōu)化工程組織效率。推動物流與吊裝形成唯一成本承擔(dān)方,實現(xiàn)整體效率提高和成本下降。再其次金風(fēng)會針對每個風(fēng)場進行大數(shù)據(jù)分析,單獨開發(fā)窗口軟件,制定完備的開工時間以及存貨周期,按照我們開發(fā)軟件進行分析,施工時間一般可以縮短3%到5%。
第四部分就是我們金風(fēng)海洋對于未來發(fā)展趨勢展望以及規(guī)劃。我們相信,未來的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)已經(jīng)不再是單一的風(fēng)電機組制造,而是一個復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng),涉及到從風(fēng)電場開發(fā)到設(shè)計、制造、供應(yīng)鏈、建設(shè)、運營和維護等各個環(huán)節(jié);金風(fēng)海洋打算以自身為平臺打通風(fēng)場建設(shè)鏈條,統(tǒng)籌考慮,避免單一環(huán)節(jié)僅從自身利益出發(fā)造成最終建設(shè)成本高;金風(fēng)海洋打算從機組交付到吊裝統(tǒng)籌調(diào)度,保證工藝及工期最優(yōu); 機組設(shè)計與施工工藝最優(yōu)匹配,實現(xiàn)效率最大化;從安全把控、成本控制、效率提升、質(zhì)量控制四個方面,為客戶提供從風(fēng)機制造,基礎(chǔ)制造,風(fēng)機技術(shù)聯(lián)合設(shè)計,基礎(chǔ)打樁,風(fēng)機吊裝,電纜制造敷設(shè),風(fēng)電場運維一整套更加高效低成本的整體解決方案。
(根據(jù)演講速記整理,未經(jīng)演講人審核)
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