海上風電啟示錄

　　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。或許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(yīng)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(shè)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(shè)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(yīng)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(shè)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(yīng)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(yīng)時代潮流和趨勢的，應(yīng)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(yīng)該在行業(yè)的初始階段給予一定的補貼，并設(shè)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(yīng)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(shè)備——海上風機為例，來談?wù)剳?yīng)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(shè)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(shè)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(yīng)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(shè)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(shè)備。

　　最后，配套的安裝船和運輸船以及起重設(shè)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(wù)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。“目前中國海上風電市場太急躁了，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(yīng)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(shè)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(shè)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(shè)計、質(zhì)控嚴格的零部件供應(yīng)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(yīng)用。

　　回顧西門子海上風電業(yè)務(wù)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(yīng)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(yīng)鏈建設(shè)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(yīng)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(yīng)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(yù)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(shè)備難以加工更大兆瓦產(chǎn)品，即便加快大型加工設(shè)備的采購和安裝，通常也需要1年時間，并且單臺設(shè)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？