國內(nèi)海上風(fēng)電市場空間廣闊

 

 

海上風(fēng)電過去幾年在大量項(xiàng)目的支撐下，建設(shè)勢頭迅猛，增長穩(wěn)定，與當(dāng)前海洋油氣市場情況形成了強(qiáng)烈對(duì)比。

 

歐洲各國是傳統(tǒng)的海上風(fēng)電開發(fā)大國，特別是英國、丹麥和德國是全球在海上風(fēng)電開發(fā)領(lǐng)域起步較早的國家。據(jù)歐洲風(fēng)能協(xié)會(huì)（EWEA）統(tǒng)計(jì)，截至2016 年，歐洲共有11個(gè)國家的82個(gè)海上風(fēng)電場在運(yùn)行，累計(jì)發(fā)電功率達(dá)到11.5GW，占全球海上風(fēng)電總量的91%。

 

近幾年，特別是自2010年后，我國海上風(fēng)電開發(fā)發(fā)展迅猛，技術(shù)水平顯著提升，政策體系不斷完善，與海上風(fēng)電開發(fā)、建設(shè)和運(yùn)營維護(hù)相關(guān)的產(chǎn)業(yè)均得到了不同程度的發(fā)展。我國在建與已投產(chǎn)的風(fēng)電累計(jì)發(fā)電功率已達(dá)到4.44GW，占到全球總裝機(jī)容量的17.95%，穩(wěn)居世界第三位。同時(shí)，從我國的新增海上風(fēng)電發(fā)電功率趨勢來看，其增長勢頭強(qiáng)勁，與世界第二位丹麥的差距也在不斷縮小。

 

相關(guān)海工裝備需求廣泛

 

 

海上風(fēng)能利用的不斷增加也必將帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)的各相關(guān)行業(yè)發(fā)展。海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的運(yùn)行，以海上風(fēng)電投資企業(yè)為主導(dǎo)和驅(qū)動(dòng)力，其總投資量在很大程度上決定了風(fēng)電項(xiàng)目的規(guī)模和相關(guān)企業(yè)的獲利大小；以海上風(fēng)電設(shè)備制造業(yè)為硬件供應(yīng)，廣義上的風(fēng)電設(shè)備供應(yīng)應(yīng)當(dāng)包括風(fēng)機(jī)整機(jī)供應(yīng)和相關(guān)海上風(fēng)電工程裝備供應(yīng)。總體來說，海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈的運(yùn)行主線為：風(fēng)資源評(píng)估—風(fēng)電場規(guī)劃—風(fēng)電場建設(shè)—并網(wǎng)發(fā)電—風(fēng)電場運(yùn)維。

 

 

隨著項(xiàng)目的增加和技術(shù)難度的提升，海上風(fēng)電工程裝備需求大增，具體包括：起重船/平臺(tái)、風(fēng)機(jī)運(yùn)輸船、風(fēng)電安裝船/平臺(tái)、風(fēng)電運(yùn)維船、鋪纜船、供應(yīng)船、調(diào)查船等一系列工程船。其中，起重船、風(fēng)機(jī)運(yùn)輸船、鋪纜船、調(diào)查船等與其他海工船的功能并無明顯差別，在對(duì)原有工程船進(jìn)行適當(dāng)改裝后可實(shí)現(xiàn)通用。

 

 

另外，海上風(fēng)電工程裝備還包括針對(duì)海上風(fēng)電場開發(fā)的特殊船舶，主要可以分為兩大類：海上風(fēng)電安裝船和風(fēng)電運(yùn)維船。

 

風(fēng)電安裝船。目前的主流是自升自航式船舶/平臺(tái)。上海振華重工（三航風(fēng)華號(hào)）、中遠(yuǎn)船務(wù)（SeaChallenger、Sea Installer）、靖江南洋船舶制造有限公司（華爾辰號(hào)）等已有成功的風(fēng)電安裝船制造先例。從全球來看，荷蘭Ravestein船廠和IHC船廠，丹麥ORSKOV造能力。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全球共有風(fēng)電安裝船66艘，其中近一半由中國建造，可見中國在風(fēng)電安裝船建造方面起步較早且市場廣泛，發(fā)展前景較好。

 

風(fēng)電運(yùn)維船。多數(shù)采用雙體或三體；考慮到船舶的快速性和可操作性，船體材料選用鋁質(zhì)或玻璃鋼；除此之外，考慮風(fēng)電設(shè)備及零件特點(diǎn)，應(yīng)設(shè)置大面積的載貨甲板，并滿足吊裝能力需求。

 

另外，風(fēng)電運(yùn)維過程時(shí)間較長，甚至需要人員留在風(fēng)機(jī)上，風(fēng)電運(yùn)維船還需滿足人員的生活需求。風(fēng)電運(yùn)維船作為風(fēng)電項(xiàng)目的輔助船舶，在最近兩年慢慢發(fā)展起來，具有較大的市場發(fā)展空間。不同的風(fēng)電運(yùn)維船具有不同的功能要求，但能實(shí)現(xiàn)諸多功能要求的風(fēng)電運(yùn)維船卻是當(dāng)前主要的市場需求。特別是國內(nèi)市場，2015 年后，中國開始加大了風(fēng)電運(yùn)維船的接單比例，并在2017 年占到了新建船舶的較大比例。

 

 

憑借風(fēng)力資源豐富、開發(fā)成本下降、適宜大規(guī)模開發(fā)等特點(diǎn)，海上風(fēng)電正成為風(fēng)電發(fā)展的重要方向。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，目前全球已開發(fā)風(fēng)能功率約為25GW，全球待開發(fā)海上風(fēng)能功率約為140GW，而海上風(fēng)電安裝船的數(shù)量卻遠(yuǎn)不能滿足需求。同時(shí)，在海上風(fēng)機(jī)裝機(jī)量的不斷增大和越來越多的風(fēng)力機(jī)即將走出質(zhì)保期的市場背景下，專業(yè)的風(fēng)電運(yùn)維船需求也將不斷擴(kuò)大。與風(fēng)電安裝船類似，海上風(fēng)電場離岸距離越來越遠(yuǎn)，海況也變得越來越復(fù)雜的現(xiàn)狀，風(fēng)電場的維護(hù)工作要求定將越來越高，其對(duì)于風(fēng)電運(yùn)維設(shè)備的技術(shù)和效率提出了新的要求。

 

除了市場需求外，經(jīng)濟(jì)性也是一個(gè)重要條件。海上風(fēng)電工程裝備逐漸成為了專用安裝維護(hù)設(shè)備的核心，提升海上風(fēng)電工程裝備的作業(yè)性能能夠降低海上風(fēng)電開發(fā)成本。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在海上風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目中，風(fēng)機(jī)組設(shè)備成本占比不到50%，但安裝和建設(shè)成本卻占20%以上。由此可見，要想降低成本，海上風(fēng)電行業(yè)需要更新運(yùn)維理念，在選擇工程裝備和工作方式時(shí)兼顧投資成本和回收效益，縮短安裝周期，提高作業(yè)效率成為了擺在所有風(fēng)電開發(fā)商面前的必然課題。

 

挺進(jìn)深海促裝備升級(jí)

 

 

從全球已建和在建的海上風(fēng)電場來看，開發(fā)呈現(xiàn)走向遠(yuǎn)海、邁入深海的趨勢，特別是海上風(fēng)電發(fā)展水平較高的英國和德國已經(jīng)開始了深海風(fēng)場的開發(fā)。日前，丹麥、荷蘭和德國正在研究在英國離岸100公里的多格沙洲附近建立風(fēng)力發(fā)電場，多格沙洲則作為風(fēng)能集中調(diào)度中心并設(shè)置天然氣儲(chǔ)能系統(tǒng)。

 

就我國來說，由于我國沿海地帶的風(fēng)能資源與北海相比稍差，為減小海面粗糙度，提高風(fēng)資源質(zhì)量，從潮間帶逐步走向近海，并進(jìn)而開發(fā)深海的趨勢已經(jīng)刻不容緩。

 

深水風(fēng)場開發(fā)在即，浮式風(fēng)機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。隨著風(fēng)電場向深遠(yuǎn)海進(jìn)軍，相應(yīng)的海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)也迎來了由固定式向浮式過渡的時(shí)代。現(xiàn)有海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)大多采用單樁固定式，其安裝相對(duì)簡便，但適應(yīng)水深局限性明顯；海上浮式風(fēng)機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，semi-sub式、TLP式和SPAR式的海上浮式風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)將成為今后海上浮式風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的主要形式，適應(yīng)水深也將從現(xiàn)在的幾十米發(fā)展到幾百甚至上千米。

 

單一功能將被淘汰，風(fēng)電安裝趨向一體。為提高海上風(fēng)電的經(jīng)濟(jì)性，更是對(duì)海上風(fēng)電安裝船提出了運(yùn)輸安裝一體化的要求，自升自航式海上風(fēng)電安裝平臺(tái)成為了當(dāng)前主要的技術(shù)發(fā)展方向。但是，隨著離岸距離不斷增加、工程效率不斷提高的條件下，傳統(tǒng)的運(yùn)輸與吊裝獨(dú)立完成的安裝方式已稍顯落后，而結(jié)合運(yùn)輸與吊裝為一體的風(fēng)電安裝船才能滿足當(dāng)前的市場需要。

 

樁腿定位有待改進(jìn)，浮式安裝大勢所趨。隨著大型海上風(fēng)力機(jī)的不斷生產(chǎn)，對(duì)于海上風(fēng)電安裝船的起重噸位、吊臂高度、甲板面積等也提出了新的要求；不僅如此，在工作水深進(jìn)一步增加，樁腿定位方式很難滿足需求的情況下，如何實(shí)現(xiàn)船舶的動(dòng)力定位，改善其在風(fēng)浪中的運(yùn)動(dòng)幅度，精確控制浮態(tài)，從而完成浮式基礎(chǔ)的對(duì)接，也是重要的技術(shù)發(fā)展方向。

 

海上風(fēng)場日益龐大，運(yùn)維功能逐步全面。隨著海上風(fēng)電場逐漸向深海進(jìn)軍，以及運(yùn)維量的逐漸增大，對(duì)于風(fēng)電運(yùn)維船的快速性、功能配套性、穩(wěn)定性和基本生活條件等均提出了不同程度的要求，風(fēng)電運(yùn)維船的功能需求在不斷完善，如何兼顧工程要求與維修效率，必將成為風(fēng)電運(yùn)維船設(shè)計(jì)創(chuàng)新和改造建造的重要課題。