海上風電啟示錄：越理性，越幸運

　　您可知道，從1991年丹麥安裝第一臺海上風機到現(xiàn)在的28年間，歐洲海上風電裝機總共才1850萬千瓦……

　　2018年末，中國海上風電在一片慶祝核準的爆竹聲中劃上了“完美”句號，僅12月一個月全國核準總?cè)萘烤统^了3000萬千瓦。這樣“大躍進”式的發(fā)展，我們真的準備好了嗎？國內(nèi)大容量機組時代真的到來了嗎？讓我們先從最近幾個月吵得沸沸揚揚的中國海上風電“競標”說起……

　　海上風電競標為哪般？

　　隨著去年國家“風電518”新政頒布，廣東、福建、上海、江蘇等各省先后頒布了省內(nèi)競爭配置辦法。其中廣東和福建作為國內(nèi)海岸線最長和海上風能資源最豐富的兩個省，為后續(xù)省份相關(guān)政策的制定起到很大的啟示和借鑒作用。然而，相較英、德、荷等歐洲各國經(jīng)過多次競標并反復修訂的競價機制，廣東和福建的辦法還著實有些不盡如人意，本號也曾進行過相關(guān)點評。

　　不得不說中國經(jīng)濟第一大省的這波節(jié)奏帶得太好，引得大家紛紛效仿，充分展現(xiàn)了自古以來“上有政策下有對策”的聰明才智。但正所謂司馬昭之心路人皆知，更何況是最終為這波節(jié)奏埋單的政策制定者呢（能源局和財政部）？懸在頭頂?shù)倪_摩克利斯之劍早已若隱若現(xiàn)，“085”這趟末班車或許并不能把所有上車的人都帶到他們期望的終點。

　　正如現(xiàn)在業(yè)內(nèi)傳聞的“年后算賬”那樣，若“上面”當真向那些突擊核準的項目出手，令其必須參與后續(xù)競爭配置的話，那新年伊始海上風電行業(yè)將迎來一盆冷水?；蛟S有人會認為這對尚處于起步階段的國內(nèi)海上風電行業(yè)是沉重的打擊，但筆者認為情況可能恰恰相反，這應該是國內(nèi)海上風電行業(yè)從野蠻生長到健康有序發(fā)展的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折，是將競爭配置拉回正途、將行業(yè)帶回理性的必要舉措。

　　現(xiàn)在一方面在號召大力發(fā)展海上風電，另一方面又想通過“競標”政策減少補貼強度，這本身就是比較矛盾和難以調(diào)和的兩種導向，所以各省在制定省內(nèi)競標政策時也不得不權(quán)衡到底要往哪一個方向靠。而大多數(shù)省份在面對這個問題時，出于發(fā)展本省經(jīng)濟、增加稅收和就業(yè)的想法，往往都會傾向于前者，這就導致各省接連生出一個個披著“競標”外衣的怪胎：強調(diào)省內(nèi)業(yè)績，人為縮小競爭范圍的地方保護主義；一味追求大容量機組，脫離項目本身的開發(fā)條件；在競爭環(huán)境下創(chuàng)造新的標桿電價——“八毛三”機制……在這種種有意或無意而為之的定制后，我們得到的競爭配置辦法不論是在條款合理性、程序完整性，還是對競標最終目的的把握上都產(chǎn)生了偏差，以至于競價不像競價，標桿不像標桿的，能核準的都已經(jīng)核準了，仔細算下來，未來十年內(nèi)估計都用不到這些如同“雞肋”的競標辦法。

　　值得欣慰的是，在最近公布的“江蘇省風電項目競爭配置暫行辦法（征求意見稿）”和“江蘇省未確定投資主體風電項目競爭配置暫行辦法（征求意見稿）”中，筆者似乎看到了些許回歸競標本質(zhì)的影子。

　　首先，對已明確投資主體的項目，適用的競爭配置辦法分為技術(shù)評選和電價比選兩個階段，技術(shù)評選將作為準入門檻，在項目通過技術(shù)評審后方對其投標電價進行排序，并最終直接根據(jù)電價排序和全省年度新增（核準）建設規(guī)模，分配開發(fā)容量。若投標電價相同時，才通過技術(shù)評分進行排序。

　　其次，對未明確投資主體的項目，則通過綜合打分方式，當?shù)梅窒嗤瑫r以電價較低者獲得分配容量。電價得分在總分中占比也為40%，但相較“八毛三”機制來說，并沒有設置斷崖式下降的“電價臨界點”。當較標桿電價下降0.03元/千瓦時（含）以內(nèi)時，每0.001元/千瓦時得1分；當較標桿電價下降0.03元/千瓦以上時（以上部分），每0.001元/千瓦時得0.5分。

　　在筆者看來，海上風電競爭配置的本質(zhì)應當是通過充分、有效競爭來促進技術(shù)進步、行業(yè)發(fā)展，從而降低度電成本、減少補貼依賴度，并最終達到技術(shù)成熟、平價上網(wǎng)的目的，這才是最終、最核心的目標。但目前國內(nèi)海上風電產(chǎn)業(yè)鏈成熟度、標準規(guī)范的完善度、勞動力水平還不足以支撐無補貼的項目開發(fā)，所以當?shù)卣疄榱斯膭铋_發(fā)商投資和建設熱情，就出現(xiàn)了這么一波趕在競標政策出臺前的核準大潮！

　　中國海上風電如何理性發(fā)展？

　　面對如何理性發(fā)展國內(nèi)海上風電的問題，筆者認為政府和企業(yè)都應該重新定位和思考。一方面，中國為了完成能源轉(zhuǎn)型和二氧化碳減排承諾，積極倡導前景更加廣闊的海上風電是順應時代潮流和趨勢的，應該堅定不移地貫徹下去。另一方面，在具體實施過程中，如同陸上風電政策一樣，應該在行業(yè)的初始階段給予一定的補貼，并設置退坡機制降低補貼強度。一上來就實行競標勢必會形成開發(fā)商的寡頭壟斷，倒逼產(chǎn)業(yè)鏈壓縮利潤空間，給剛剛起步的國內(nèi)海上風電中上游企業(yè)帶來沉重打擊，并會伴隨出現(xiàn)大量的安全和質(zhì)量事故。

　　歐洲英、德、荷等國海上風電發(fā)展也是經(jīng)歷了多年的固定電價補貼政策才過渡到競標方式。開發(fā)商也從百花齊放到最后的幾大巨頭壟斷，這是市場發(fā)展的必然規(guī)律。

　　作為供應鏈企業(yè)和開發(fā)商來講，也要看到海上風電電價下降的必然趨勢，躺著就能賺錢的時代一去不復返了。打鐵還需自身硬，要苦練內(nèi)功，提高產(chǎn)品質(zhì)量和管理水平，隨著技術(shù)創(chuàng)新和行業(yè)不斷進步，逐步壓縮成本，用平和的心態(tài)迎接競價時代的到來。到時候能不能成為各個分支行業(yè)的寡頭就看自己的水平和能力如何了。

　　中國海上整機商該何去何從？

　　提到行業(yè)的理性發(fā)展，我們以海上風電最關(guān)鍵的設備——海上風機為例，來談談應該如何發(fā)展。這就不得不回到我們開篇提到的廣東和福建“競標”辦法了。其中一個被廣泛詬病的競標打分條款便是對“最小單機容量”的非理性引導！雖然文件中沒有說不允許使用小容量機組，但3、4分的評分差距讓哪一個開發(fā)商也不可能視而不見。如果說前面廣東出臺的單機容量達到5MW還勉強能被市場所接受，那福建省直接提高到8MW又暗藏哪些玄機呢？相信業(yè)內(nèi)人士都心中有數(shù)了。

　　真的越大越好？

　　風機越做越大的確是行業(yè)無法阻擋的趨勢，要想提高發(fā)電量和降低造價，加長葉片、提高輪轂高度以及伴隨的單機容量增加是從風機設計角度最直接的方式，可靠的大容量機組可以明顯降低平準化度電成本，但大容量機組的研發(fā)和制造更加復雜，也面臨著諸多挑戰(zhàn)。

　　首先，更大容量的機組對葉片、輪轂、塔筒、發(fā)電機、變流器等機械和電氣系統(tǒng)提出了更高的要求。生產(chǎn)制造企業(yè)需要找到更合適的設計方案和材料來滿足零部件在更高風速下、更大強度下的長期運轉(zhuǎn)。以葉片為例，更長的葉片意味著更大的柔性，更易彎曲，勢必要求更復雜的工藝來保持一定的葉片韌性，以免碰觸塔筒造成事故。鑒衡認證中心一位專家表示，一個成熟的葉片需完成疲勞試驗、撓曲變形、剛度分布、應變分布、阻尼、振型、質(zhì)量分布、蠕變等測量以及其他非破壞性試驗，才能保證25年期生命期內(nèi)的運行可靠性。

　　其次， 更大重量和更大尺寸的風機對基礎(chǔ)的設計也提出了更高的要求，需要更可靠和牢固的基礎(chǔ)來支撐上部設備。

　　最后，配套的安裝船和運輸船以及起重設備都需要同步開發(fā)和投入使用，這對造船行業(yè)和起重行業(yè)也提出了全新的挑戰(zhàn)。

　　一旦選用了不成熟和不可靠的大容量機組，風場投運后出現(xiàn)頻繁的停機和維護，高昂的運維成本和巨大的發(fā)電量損失是哪一家開發(fā)商都不愿也不能承受的。

　　風機可靠性是第一要素！

　　歐洲某調(diào)查機構(gòu)通過走訪風電開發(fā)商，詢問對風機選型所考慮因素的排名，有36%的受訪者選擇了“可靠性”，占所有選擇標準的第一位。而可靠性是多年的行業(yè)深耕、研發(fā)投入、運行業(yè)績、品牌聲譽和服務質(zhì)量作為背書的。

　　西門子歌美颯的一位技術(shù)專家指出，從開發(fā)商的角度來看，投運后萬一出現(xiàn)故障，即使不是批量故障，一旦動用海上自升式平臺船也是上千萬元的運維費用支出，與陸上風電一次五十萬的支出相比，令人咋舌?！澳壳爸袊Ｉ巷L電市場太急躁了，一個產(chǎn)品出來恨不得馬上推向市場，急于下海必然隱患無窮。這些大兆瓦機型一般在并網(wǎng)第一年、第二年不會有問題，但隨后很多細節(jié)上，例如涂層和防腐問題會逐漸暴露，沒有經(jīng)驗和可靠性支撐，后果無法想象。”

　　而從對發(fā)電量的影響考慮，一臺8MW風機停機相當于兩臺4MW風機停機的發(fā)電量損失，如果遇到惡劣天氣無法出海維修，損失更是慘重。試問在其它方面都符合風場條件的情況下，一個剛剛推出不久沒有任何平臺經(jīng)驗的大容量機組和一個經(jīng)過多年運行考驗的中等容量機組，你會選擇哪一個？

　　風機和場址的適應性是保障

　　風機選型的本質(zhì)在于機型與風況的適合度，中國的海上風機選型當然要遵循這樣的商業(yè)邏輯。據(jù)不完全統(tǒng)計，中國離岸70km以內(nèi)的海域，除福建中南部、廣東東部以外，年平均風速均在8m/s以下，而且在中國北有海冰、南有臺風、地質(zhì)條件復雜（淤泥、巖石）、施工設備相對滯后的背景下，雖然大兆瓦是發(fā)展的趨勢，但不能一概而論、急于求成。技術(shù)需要時間和實踐的驗證，投資建設風險明顯高于陸上的海上大兆瓦風機尤其如此。這就不難理解為什么歐洲不斷有4MW、6MW、7MW、8MW海上機型樣機出產(chǎn)或供需交易的信息——不斷地實踐、驗證大兆瓦機型與海域風況的適合度。

　　標桿西門子歌美颯——不積跬步，無以至千里

　　以海上風電整機領(lǐng)域的標桿——西門子歌美颯為例，自從1991年在丹麥Vindeby海上風場豎立起全球第一臺海上風機開始，他們從未停止在海上風電整機領(lǐng)域深耕的腳步。從陸上帶齒輪箱機組到海上帶齒輪箱機組，再從陸上直驅(qū)機組到海上直驅(qū)機組，西門子每個風機平臺背后都經(jīng)歷了嚴苛的“三步走”——不斷改進的設計、質(zhì)控嚴格的零部件供應以及精益求精的生產(chǎn)組裝。

　　1995年推出600kW平臺，相對于第一臺450kW機組，在主軸、齒輪箱、冷卻系統(tǒng)方面都做了優(yōu)化和改進；1996年開發(fā)出首個兆瓦級機組平臺，包括1.3MW、2MW、2.3MW機組，由于采用變槳變速技術(shù)，對電網(wǎng)更加友好；在1999年推出的G2平臺中，產(chǎn)品在海上防雷保護和可維護性方面有了質(zhì)的提高。

　　2004年是關(guān)鍵之年，西門子率先引入了行業(yè)內(nèi)第一個海上風電測試系統(tǒng)，包括材料測試、零部件測試、模塊測試，最后到整機型式測試。此外，西門子開發(fā)出第一款專門針對海洋環(huán)境的風機SWT-3.6-107，它也是迄今為止全球安裝最多的海上風機平臺。2007年之后，該型號逐步被SWT-3.6-120取代。而2014年推出的SWT-4.0-130被市場認可，當時世界上最大的海上風場之一荷蘭Gemini就采用了該機型。

　　但從2008年開始，西門子就開始關(guān)注并研發(fā)直驅(qū)風機技術(shù)，并在2009年安裝了第一臺陸上直驅(qū)風機，隨后2011年投產(chǎn)第一臺海上直驅(qū)風機SWT-6.0，它汲取了陸上直驅(qū)風機和海上帶齒輪箱風機的運行經(jīng)驗，大大減輕主機重量，并在腐蝕保護上有了進一步提高。2015年，SWT-7.0-154機型重磅推出，比之前機型提高了10%的發(fā)電量，受到開發(fā)商的追捧。目前西門子歌美颯推出的最大單機容量是SWT-8.0-154，這在7MW版本基礎(chǔ)上又提高了10%的發(fā)電量。就在今年1月，西門子剛剛發(fā)布了史上首個10MW以上機組——SG 10.0-193 DD，并將在2022年實現(xiàn)商業(yè)化應用。

　　回顧西門子海上風電業(yè)務的發(fā)展軌跡，18年的積累，可謂一步一個腳印，用時間和經(jīng)驗為風機的可靠性背書，贏得的是開發(fā)商對產(chǎn)品的信賴。

　　遠景啟示錄——積土成山，積水成淵

　　彭博新能源財經(jīng)剛剛發(fā)布的2018年全球風電整機制造商市場份額排名顯示，2018年，遠景能源海上風電新增裝機0.4GW，排名全球第四、中國第二，在國內(nèi)僅次于上海電氣的0.72GW。

　　從2010年在中國江蘇參與中國首個海上示范風場開始，遠景能源開啟了海上風電之路。

　　經(jīng)過耗時三年對歐洲海上風電失效案例的深入調(diào)研和分析，同時結(jié)合中國海上風電環(huán)境特點，2013年遠景能源在江蘇樹立了中國第一臺海上4MW智能風機，經(jīng)過持續(xù)優(yōu)化改進在2015年演變?yōu)镋N-136/4.2。2017年基于同一平臺推出EN-148/4.5，得到了中國海上風電市場的廣泛認可。

　　同一平臺同一兆瓦等級，遠景能源深耕10年，對海上風電可靠性的重視程度可見一斑。

　　自2013年樹立首臺樣機至今，遠景能源4MW海上風機累計交付超過800MW，運行時間超過6年。極致可靠性、高度智能化和超低度電成本是遠景能源持續(xù)踐行的海上風電準則。

　　2018年12月20日，國內(nèi)離岸距離最遠的海上風電項目——國電投上海電力大豐H3#300MW海上風場實現(xiàn)全容量并網(wǎng)，創(chuàng)造了從首臺風機吊裝到整場并網(wǎng)用時202天的行業(yè)最快記錄，再次驗證了遠景海上4MW風機平臺成熟可靠的供應鏈和高效柔性的交付能力。

　　2018年，中國海上風電新增裝機容量1.7GW，累計達到4.5GW。從省區(qū)海上風電規(guī)劃看，中國海上風電已進入快速發(fā)展期，但能否理性穩(wěn)健前行依然是中國海上風電的重要課題。海上風機不在于多大功率，而在于經(jīng)濟性和安全可靠性交付，不能把海上風機的交付風險埋進項目的全生命周期。也正因此，供應鏈建設和完善是當下中國海上風電要解決的最大挑戰(zhàn)。

　　國內(nèi)海上風電的發(fā)展具有后發(fā)優(yōu)勢，還可以借鑒國外大功率風機的經(jīng)驗，但自身積累不可或缺，理性和驗證仍然是中國海上風電未來幾年的關(guān)鍵詞。目前的供應鏈能不能支持更大兆瓦海上風機交付，即便通過努力能交付，但究竟有多大風險仍屬未知。

　　以海上大兆瓦鑄件產(chǎn)能現(xiàn)狀為例，由于單件重量都在25至50噸，8至10MW單件達到70噸以上，對廠房結(jié)構(gòu)和行車起重能力要求非常高。目前，國內(nèi)能夠批量做4MW產(chǎn)品的鑄造車間屈指可數(shù)，能夠批量做5.5MW鑄件以上的供應商更少。受制于廠房結(jié)構(gòu)，大部分鑄造廠短期內(nèi)難以通過簡單改造來擴充鑄造產(chǎn)能，只能等待新投資海上鑄造基地的投產(chǎn)，預計到2019年底，大兆瓦產(chǎn)品鑄造產(chǎn)能瓶頸才可得以改善。此外，鑄件的加工工藝對機床要求很高，而目前的加工設備難以加工更大兆瓦產(chǎn)品，即便加快大型加工設備的采購和安裝，通常也需要1年時間，并且單臺設備投資至少在1000萬人民幣以上，這也制約鑄件產(chǎn)品產(chǎn)能因素。這只是鑄件，其他大部件的可靠性交付呢？

　　市場熱是好事，但要牢記陸上風電的經(jīng)驗，不能因為搶市場搶資源就把沒有經(jīng)過實際運行驗證的風機豎立在海上。

　　未來已來，競價時代的您準備好了嗎？