在浩瀚的东海上,风力发电“巨人”正悄然崛起。几个月前,26兆瓦级海上风力发电机组在福建下线,标志着我国风电装备全产业链技术实现新的突破。
单机容量从最初的几兆瓦,到如今动辄十几兆瓦甚至突破二十兆瓦,海上风电机组的大型化已势不可挡。然而,从长期效益维度思考行业高质量发展的方向,不禁要问,这股大型化风潮是技术进步的必然产物,还是行业盲目追求规模效应的潜在隐忧?
随着全球能源结构的调整和海上风电技术的飞速发展,海上风电正迎来前所未有的发展机遇。
行业预计,我国海上风电累计装机容量到2030年将达到200吉瓦以上。
在这一进程中,风电机组的大型化趋势尤为明显。从早期的单机5兆瓦、6兆瓦机组,到如今10兆瓦、12兆瓦甚至更大容量机组纷纷下线,海上风电正朝着更深、更远、更大的方向迈进。
各大整机商纷纷布局“超大型”海上风电。据业内人士透露,目前已有包括金风科技、东方电气、中车株洲所在内的多家整机企业,完成了对20兆瓦及以上海上机组的布局。
海上风电“超大型化”之所以成为必然趋势,背后有着深刻的逻辑支撑。
金风科技股份有限公司海上业务单元总经理于晨光告诉中能传媒记者,随着近海风电资源的逐渐饱和,深远海成为未来风电开发的主战场。而深远海环境复杂,对风电机组的性能要求更强,大型化机组凭借更高的发电效率和更低的度电成本,成为市场的主流选择。
“大型化机组不仅能够有效降低单位千瓦的造价,还能通过规模效应进一步摊薄运维成本。”于晨光进一步解释,随着技术的不断进步,大型化机组在可靠性、耐久性等方面也有了显著提升,能够更好地适应深远海环境的挑战。
“部分风电业主也更加倾向于大兆瓦风机,以提高风电项目的经济效益。”某风电企业相关人士告诉记者。此外,大兆瓦风机还可以很好地解决巨大的风电市场增量和收紧的土地红线之间的矛盾,让有限的土地发挥更大的价值。
然而,大型化并非一蹴而就。在机组容量不断增大的同时,技术难度和风险也在同步增加。如何在确保安全的前提下实现大型化,成为风电行业必须面对的问题。
随着海上风电机组趋向大型化,安全问题也变得愈发重要。
近几个月来,国内几家主要整机制造商的大兆瓦级风电机组先后发生叶片断裂事件,引发了人们对于风电机组大型化趋势是否会因此受阻的质疑。
从1.5兆瓦到目前商业化批量供货的10兆瓦风机,风轮直径已从最初80米左右发展到目前最大可达230米级别。机组容量的不断攀升,对机组的检测和维护要求也越来越高。
海上风电场位于远离陆地的海域,环境恶劣,运维难度大,一旦发生事故,后果不堪设想。因此,加强海上风电安全意识,确保机组的可靠运行,成为行业发展的重中之重。
“海上风电的安全问题不容忽视。”上海电气风电集团海上产品专业总工连西岗强调。大型化机组在带来发电效率提升的同时,也对机组的可靠性提出了更高的要求。尤其是在台风、巨浪等极端天气条件下,机组的抗风、抗浪能力直接关系到风电场的安全运行。
“大型化风电机组的安全运行,离不开严格的检测和维护。”一位来自鉴衡认证的专家表示,“在机组设计和制造过程中,必须充分考虑各种极端工况下的安全性能。同时,在机组运行过程中,也需要定期进行检测和维护,及时发现并处理潜在问题。”
“检测是确保机组可靠运行的关键环节。”于晨光表示,海上风电的安全意识需要贯穿整个产业链。从设计、制造、安装到运维,每一个环节都需要严格把关,确保机组的安全运行。同时,加强人员培训和技术交流,增强整个行业的安全意识和技术水平,也是确保海上风电安全发展的关键。
在采访中,多位风电企业高管也表示了对安全问题的重视。他们认为,在追求经济效益的同时,绝不能忽视安全问题。只有确保机组的安全运行,才能实现可持续发展。
乐观的是,海上风电在发展阶段为超大型机组的测试验证留出了较长的时间窗口。目前,虽然20兆瓦级别的机组仍处于储备测试阶段,但行业已经在积极布局更大容量的测试平台。
三一重能自主研发的35兆瓦级六自由度风电整机试验台已经投运,40兆瓦级风电机组电气及动力学六自由度实验平台的合作备忘录也已经签订。这些测试平台的建设,将为未来更大容量风电机组的研发和推广提供有力支撑。
海上风电机组的单机容量竞争加剧,风机大型化之路并非坦途。
当前,行业专家纷纷呼吁理性看待大型化,重视安全与检测工作。大型化并非盲目追求容量增大,而是在确保安全、可靠的前提下实现规模效应和成本降低。
“大型化不是目的,而是手段。”中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩表示,海上风电的发展需要遵循科学规律和市场规律,不能盲目追求大型化而忽视安全和技术问题。
实际上,风电机组的大型化常常伴随“同质化竞争”。不能忽略的是,在行业的快速发展过程中,利用低价抢到订单,盲目追求“大”而不精,只会造成恶性竞争和质量问题的频发。
一方面,企业利润空间被一再压缩,部分企业甚至出现了亏损;另一方面,研发投入因资金不足而停滞,风电机组的质量难以保障。高质量开发风电项目受到阻碍,最终将导致整个行业陷入恶性循环。
由此可见,加强行业自律和规范管理也是提高风电安全保障的重要途径。10月初,12家风电企业共同签署了《中国风电行业维护市场公平竞争环境自律公约》(以下简称《自律公约》),两个月来这一行业自律举措的成效正在逐渐显现。
“自律公约的签订可以说是行业的自救之举。”某风电企业代表告诉记者。《自律公约》签署以来,风电行业的招投标生态发生了积极变化,多地项目实现了非最低价中标,低价恶性竞争正逐渐减退。
“风电机组的大型化趋势不可避免,但速度一定会慢下来。”多位风电企业相关人士在采访中表示。在追求高效、低成本的同时,行业必须坚守安全底线,确保机组的可靠运行。只有这样,海上风电产业才能持续健康发展,为实现碳达峰、碳中和目标作出更大贡献。
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