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远景能源谢德奎:成本细节点滴不漏是海上平价的制胜筹码

日期:2021-10-26    来源:风能专委会CWEA

能源资讯中心

2021
10/26
10:44
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关键词: 远景能源 海上风电 海上风电项目

细节总是决定成败的关键因素。当海上风电国家补贴渐行渐远,平价时代风电必须主动求变,向精细化的细节管控要效益。那么,远景能源是怎样点滴不漏地把控每一处成本细节,通过开发Model Y平台及其“双场景”产品,支撑海上平价预期图景的?听听远景能源海上产品线总经理谢德奎对记者怎么说。

受访人:谢德奎

远景能源海上风电产品总经理

记者:随着2021年的结束,我们即将告别海上风电国补时代,海上风电短期发展的不确定性陡增。不确定性的正面是挑战,反面是机遇,在您看来,国补退去前后海上风电存在有哪些挑战,远景能源如何紧抓机遇?

谢德奎:2021年是海上风电补贴闭关之年,是对整个中国海上风电行业的一次大考。GWEC预计2021年中国新增海上风电装机7.5GW,而上半年仅完成2GW,下半年任务可谓艰巨。中国海上风电全年施工能力约6GW,能否支撑抢装潮也是问题。随着海上风电步入“大兆瓦”时代,海工设备的起吊高度与整体保有数量开始出现瓶颈,这意味着超前设计的大风轮所面临的吊装高度限制会尤为明显。海工友好性低的整机产品会拖延船期,间接增加施工造价,带来降本挑战。

从2013年远景能源在江苏树立了中国第一台具有自主知识产权的高可靠和高性能海上风机至今,已稳定运行超过8年时间。截至2021年上半年,远景能源海上智能风机累计装机超过260万千瓦,中国海上在运风机四分天下有其一,预计到年底累计装机容量将突破300万千瓦。继去年中国海陆市场双料订单冠军后,远景能源今年上半年继续领跑。结合当下及未来市场趋势,远景能源开发海上新平台Model Y的系列产品,单机功率覆盖6MW至12MW,风轮直径覆盖182米至236米,带来更低的全生命周期成本与更高的发电效率。

记者:在行业普遍印象中,远景能源以往更关注海上机组单位千瓦扫风面积,即叶轮大型化,对单机容量大型化则较为谨慎。Model Y平台的推出,是意味着远景能源产品策略有一定调整,还是由于市场需求、供应链与技术等发展已能够撑起远景能源去做上述尝试?Model Y平台产品的哪些特质,可解决平价时代可靠性与降本挑战?

谢德奎:平价时代下,远景能源坚持与延续稳中求胜的海上战略思想,通过Model Y平台的前瞻性规划,兼顾当前供应链和技术成熟度,递进开发符合海域场景的整机产品,并从三个方面有力支撑起海上风电可见的平价预期图景。

一是技术先进性。在自身海域场景定位与统一的关键指标下,Model Y平台上主推的EN-200/7.0MW与EN-190/8.0MW机型,均可做到平准化度电成本和财务内部收益率最优。这需要先进的架构思想和数字化工具来支撑,远景能源均已做到。二是供应链可获得性。远景能源利用海上大数据的积累和伽利略数字孪生技术,深度掌握了部件性能边界。自2011年变频器自研成功后,远景能源对核心部件的自主研发十年孜孜不倦,因为“梦想+”汇聚到Model Y平台的世界顶级专家,在中国不遗余力地解决掉海上大功率叶片、主轴承、发电机、齿轮箱等核心部件的设计和制造瓶颈,这使得这两款机型的下海水到渠成。正是基于供应链可获得性的考虑,远景能源审慎将这两款海上机型在这个时间点投放市场,一款机型为一个海域而生,海上风电步步稳行。三是整体可靠性。除强大的自研体系支撑,远景能源江阴测试中心可以对设计可靠性进行多层级立体性验证,逐步达成部件子系统、整机系统“数字模型与物理实体”的一致性,用测试验证持续外推海上机组运行机理认知边界,解决具体的质量和安全问题。

记者:受制于海洋环境施工难度影响,工程成本在海上风电项目投资中占比较大。整机制造企业也必然不能仅仅关注于整机产品的基本性能,而是在产品设计与优化过程中针对性、尽可能地满足海工需求。那么,在Model Y平台产品上,远景能源是如何保证工程降本与交付增效的?

谢德奎:平价形势下,海上风电每一个点的造价都需要精打细算,都需要深度思考与全方位平衡。远景能源在高度数字化的产品架构下,充分挖掘高速技术路线的模块化潜力,将海上产品的降本增效提升到了行业新高度。

首先,通过平台化产品的极致模块化,从根本上提升产品工程效率。利用高速路线传动链层次分明的优势,避免了过于拥挤的舱内排布,Model Y得以提升模块化理念,真正做到系统之间、部件之间分层明确、界面清晰、互不相扰,这为产品赋予超强的工程灵活性。类似“乐高”的拼装,Model Y可以实现主机整体、半整体、局部等多维的组合装配方式,结合远景能源丰富的供应网络与制造中心布局,可极灵活的调度各类部件,利用智慧软件自动寻优,产生最优发运、组装、出海、吊装工程综合方案。新的工程思路给未来多中心、网络化供应体系带来很大便利,最直接的是节省运输、装配、吊装等过程成本。

其次,Model Y平台产品沿用成熟的轮毂机舱预组装、塔筒预组装、稳健的单叶片水平吊装工艺,可做到与5MW级别机组接近的现场作业时间,乐观估计单位千瓦吊装效率可提升约20%。变压器上置技术为整机吊完1小时快速调试并网,实现一键启机提供支撑,从另一维度提升船只作业效率,单台机组作业时间缩短0.5天。

再次,工程灵活性同样可助益后期机组运维。Model Y能实现各大部件整体或局部的免吊装船更换,配合远景能源自主知识产权的各种工装吊具,轻松置换大到叶片或齿轮箱,小到绕组与电机,显著节约海上运维出海船只与人力成本。同时,远景能源对先进吊具的开发矢志不渝,各类纯自主知识产权的高效率吊具不仅可灵活适配多款产品,同时实现了充分测试验证与预调,确保吊装运维的高稳定性。

此外,结合我国当前海工设备的保有情况,远景能源发现可支撑210米以上风轮吊高的海工船数量仅为个位数,产品的推出节奏必须充分考虑海工设备的可供应性。Model Y平台产品当前主打的200米叶轮直径,可在满足国内外大部分中低风速典型海风禀赋场址的高收益率同时,准确切中当前海工设备吊高瓶颈,确保可用设备数量接近全部吊装设备的半数,不仅满足业主找船便利,保证项目按时动工,也可以带来议价优势,控制吊装费用。

记者:经过2021年平价窗口期的抢装洗礼,整个行业对于海上风电机组供应链与交付管理的重要性,有了超出以往的深刻认知。远景能源在这方面已经做出了一些引人关注的成绩,这是基于怎样的布局实现的?

谢德奎:远景能源江苏射阳和山东海阳海上智能制造中心持续精益与优化,可根据项目实际施工进度,支持每月平均45台至60台交付量,年交付产能达3GW以上。针对服务需求爆发的海上风电市场,远景能源在浙江、广东、广西等地积极规划筹建主机制造基地,建成后可实现全海岸线覆盖,各制造基地具备2GW以上最大产能,通过智慧交付平台动态协调,使预计年交付总产能保持在6GW以上。此外,远景能源叶片供应链布局目前覆盖了全国及东南亚,同时正在往中亚、欧洲、南美快速推进。

远景能源早年看到国内风电关键部件技术与产业链受制于国外龙头供应商现状,率先布局推进风电关键部件自研体系。通过充分挖掘优质代工商,深入标准化代工商质量管理,从原材料到过程控制及出厂检测层层严格把关,打造了自研品牌制造基石。大部件自研OEM体系的最大信心,来自于远景能源江阴测试中心基于伽利略平台的多层级立体验证系统。该系统靠高度还原的测试验证平台部件与子系统、整机系统“数字模型与物理实体”的孪生,为自研部件质量失效点提前识别,并通过试制工艺提前反复验证与闭环,避免了绝大多数问题流入批量过程,这是远景能源自研部件快速稳定批量的秘密武器。强大自研团队、领先的测试验证体系、伽利略超感知平台保证了核心战略部件实现100%全自研以及OEM代工质量深度把控,使新供应商的开发周期得以缩短,产品可实现快速复制代工与交付,供应及时性与可靠性进一步提升。远景能源已构建完整的双馈风电机组供应链体系,与海内外零部件供应商持续保持合作共赢的良好关系。

同时,远景能源与多家供应商建立战略合作关系,提前锁定长周期二级物料,建立适当战略库存,从源头上保障关键部件的供应能力。

记者:3060双碳目标创造了良好的发展空间,但前提是海上风电仍需迈过平价上网这道坎,展望更远期的未来,海上风电能否通过自我提升与跨界融合,为我国双碳目标的实现贡献关键力量?

谢德奎:如今3060双碳目标已提出一周年,与革新材料和工艺就可大幅度降低度电成本的光伏产品相比,海上风电处于全球绿色低碳技术的制高点。海上风电正逐步向大型化以及深远海发展,涉及空气动力、水动力学、电力电子、人工智能等前沿和交叉学科。通过相关装备和技术创新,海上风电正不断下探度电成本,成为低碳时代的重要支撑。

中国海上风电只要迈过了平价这道门槛,拓展全球海上风电市场,成功的机会非常大,未来将是星辰大海。而平价是一次激流勇进的战斗,在对降低产品成本的不懈追求过程中,如何对其他细节成本点滴不漏,是平价战斗中的制胜筹码。远景能源充分发挥技术路线积累与基因优势,在极致模块化的Model Y上将降本增效体现得淋漓尽致,这就是远景能源产品的平价制胜法宝。

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