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2023年10月16日-19日，2023北京國際風能大會暨展覽會（CWP2023）在北京如約召開。作為全球風電行業年度最大的盛會之一，這場由百余名演講嘉賓和數千名國內外參會代表共同參與的風能盛會，再次登陸北京，聚焦中國能源革命的未來。
本屆大會以“構筑全球穩定供應鏈 共建能源轉型新未來”為主題，將歷時四天，包括開幕式、主旨發言、高峰對話、創新劇場以及關于“全球風電產業布局及供應鏈安全”“雙碳時代下的風電技術發展前景”“國際風電市場發展動態及投資機會”“風電機組可靠性論壇”等不同主題的21個分論壇。能見APP全程直播本次大會。
在10月17日上午舉行的海上風電工程裝備論壇上，金風海洋工程有限公司副經理冒錦玉發表了題為《海上機組大型化趨勢下工程端的思考和建議》的主題演講。
以下為發言全文：
各位領導來賓，大家下午好，我是來自金風海洋工程的冒錦玉，接下來由我給大家做分享匯報，主題是“海上機組大型化趨勢下工程端的思考和建議”。
演講分四個部分，第一部分是海上機組發展現狀，第二部分是海上工程市場痛點，第三部分是金風海洋的解決方案，第四部分是未來的趨勢與展望。
這是國內海上機組單機容量發展曲線，在2021年應用機型的最大葉輪直徑才190m，但是到2022年金風16MW機型葉輪直徑達到252m的機組已經拿到批量訂單，訂單所在的福建漳浦某風場現已開始建設了。過去一年國內有26款海上機型出現，最大的是兩款280左右葉輪直徑的18MW機組，而市場份額排名靠前的幾家整機商都有250m以上葉輪直徑的海上機組發布。短時間多款超大機組密集出現，且勢頭不減，堪稱行業的軍備競賽。另外，機組大型趨勢化首先引起的就是吊高和吊重的變化，下面給大家做一些介紹。
目前市場主流的技術路線是中速永磁，所以機組的重量才能得以迅速控制。以前6兆瓦的風電機組，機頭也就400多噸，而現在10兆瓦的風電機組也類似，而到以后，20兆瓦的風電機組考慮到臺車和吊梁的重量，整體起重重量要求也不會超過1000噸，這對于目前國內出現的新一批風電安裝船也是滿足要求的。
隨著機組的快速發展，相應的問題也不可避免的會出現。首先是風機部件的集成度問題，海上風電發展之初，咱們的初心都是秉持著能夠不在海上進行組裝，就堅持放到陸上進行組裝。但近些年，隨著風電產業的成本壓力下，反而出現了集成度倒退現象，風機部件分為基礎平臺，塔筒，主機，輪轂，葉片幾大部件，如果基礎平臺集成度不高，一些附件是散供的，需要分別吊到船上現場組裝，那么一臺風機就需要幾倍的時間才能完成吊裝作業。這里給大家舉個例子，圖中某14兆瓦的風電機組，由于其零部件都是散供的，單臺機組累計吊裝次數以及總裝時間大概是我們常規下的3到4倍。
講完設計方面的問題，下面介紹一下吊裝工藝所引起的效率差異，在這里給大家舉兩個例子，就是目前兩種主流的機組吊裝工藝--三葉式和單葉式對比。首先是風速的限制，在搶裝潮期間三葉式在廣東市場表現優異，實現過單月14臺的佳績，而單葉式也在江蘇海域實現過15臺/月的卓越表現，兩者差距不大。而當下葉片尺度的顯著增加，風速限制導致的施工窗口差異就明顯擴大了，經我們開發的窗口分析軟件評估，總窗口時間差異應在10%左右。其次，是對于船機要求：無論是甲板面積、無障礙空間，還是主輔吊及雜物吊能力，三葉式的要求都很高，船機是比較難以選擇的。再其次就是風險：在小葉輪時代三葉式都經常因為突風，不可控的出現葉輪碰撞吊臂事故，更何況現在的大葉輪；且葉輪起吊后過程不可逆，整體風險是很大。還有一點，南方市場涌浪大的冬季，安裝船碼頭接貨是一種很好的補充方案。國內近期打造的一批風電安裝船只有少部分具備1-2套機組的自運自吊能力。而三葉式需要甲板無障礙空間大，自運自吊則需要盡可能的在甲板上布置機組部件，這是矛盾的；機組尺寸尚小的2年前，華祥龍有過成功的三葉式自運自吊經驗，華祥龍號本身是一艘尺度很大的安裝船，而現在這將難以實現。而單葉式就沒有這個問題，在歐洲一直是用單葉式自運自吊。這兩種吊裝工藝對于整機商而言，僅3元/KW成本差異，而對施工環節造成成本差異會超過50元/KW，而且兼有高風險問題，然而就這3元/KW的成本節省，讓部分整機商仍然堅持使用三葉式吊裝。當然這導致的風場開發總成本增加和風險提高，最后全部要轉嫁給風場開發者。講完了吊裝工藝，接下來未大家介紹運輸環節帶來的問題。
講完了以上的痛點，我們再介紹運輸船對我們整個吊裝效率的影響。不知道大家對運輸船有沒有比較深的印象，作為海上風電建設者，我們認為運輸船在整個吊裝環節，其承上啟下的作用是難以被取代的，運輸船噸位大小直接影響了運輸船的性能，并且影響了吊裝效率，目前市場上按照一萬噸運輸船計價，月租金也不會超過120萬，但新一代安裝船的使用成本將超過90萬每天，并且運輸船的四錨定位能力和抗風浪能力，直接影響吊裝效率，如果因為其四錨定位能力比較差，而導致其走錨，引起的撞船以及刮海纜的事故，其造成的經濟損失和修復周期本身也是難以估量的。
另外一個就是大家，也是目前都遇到的，也是相對來說比較難以改變的現狀，就是我們整個風場可持續性以及規?；?。一個項目的延續性不夠高，也會導致我們風電安裝船轉場頻率比較高，每個風場主對于安裝船的要求也不是太一樣，其在中間審核的過程以及中間轉場的時間，本身也是對核心資源的浪費。另外項目分散化會降低港口轉運、物流，海上運輸，工程船接貨效率，提高開發成本，難以鎖定優質的施工資源。
針對以上問題，金風一直在做改變和調整，金風在設計之初，一直秉持初心，努力推動風機部件高度集成化，做到常規下10到20吊可以完成一臺風電機組吊裝，累計吊裝時間不會超過34個小時。另外針對未來超大機組吊裝以及南方水域特點，金風打造了一艘風電安裝船，對標是未來25兆瓦，355葉輪直徑風電機組吊裝，船名叫中天31號，從這張圖我們可以看出，中天31號的一些詳細數據，我在這里給大家做一個簡單的介紹，中天31號全長139米，船寬50米，型深11米，有全國最大的11000噸總可變載荷以及8500噸甲板可變載荷，保證3套13兆瓦，2套16兆瓦，以及一套20兆瓦的裝載能力。另外型深11米，賦予其冬季更好抗風浪能力，也保證了其冬季去碼頭接貨的能力，（主輔吊）能力也是相當出色，其主吊40米的跨距，1600噸的起重能力，實際上超過目前市場上部分2500噸的風電安裝船，另外主吊吊裝范圍是甲板以上165米，甲板以下30米，配合其125米的裝腿長度，覆蓋70米水深25兆瓦風電機組的安裝，另外主吊配備新一代的攬風系統，可以更好應對突風狀況，并且本船也配備了DP-2康士伯的動力定位系統，其動力定位系統可以保證在2.5米有義波高，以及6節風速，2節流速的情況下，定位精度達到0.1米，艏向0.1米，并且在大多數海況下可以達到定位精度1米以內。另外本船配備3套2000千瓦艏側堆以及3套3000千瓦主側堆，保證其八節航速，以及在首尾推各丟失一臺的情況下，同樣定位精度也能達到要求。中天31號具備浮式1100t起吊接貨能力，為全球首創，具備從碼頭到風場無縫運吊，其在碼頭浮式起吊貨物的能力是其他安裝船無法達到的。
一個完整的吊裝環節除了自身平臺足夠優秀，相應的配套也必須跟的上才能保證吊裝效率。所以金風海洋針對未來機組尺寸、運吊工藝需要、南方海域等特點，計劃打造專業的風電運輸船，推動運輸和吊裝環節的打通。并針對機組以及未來尺寸進行了匹配性設計，其外其四錨定位能力以及耐波性能夠適應廣東、福建等一代沿海，深遠海一代要求。
最后風場的可持續化規?；?，相信也是大家希望看到的，金風也在努力推動優質的風場資源進行開發，一個項目的長期性，首先對我們核心裝備資源的利用率，可以進行提高，另外一個，風場規?；梢酝苿诱衔锪鞴?，突破瓶頸提高港口轉運、物流，海上運輸，工程船接貨效率，打通物流吊裝環節，優化工程組織效率。推動物流與吊裝形成唯一成本承擔方，實現整體效率提高和成本下降。再其次金風會針對每個風場進行大數據分析，單獨開發窗口軟件，制定完備的開工時間以及存貨周期，按照我們開發軟件進行分析，施工時間一般可以縮短3%到5%。
第四部分就是我們金風海洋對于未來發展趨勢展望以及規劃。我們相信，未來的風電產業已經不再是單一的風電機組制造，而是一個復雜的生態系統，涉及到從風電場開發到設計、制造、供應鏈、建設、運營和維護等各個環節；金風海洋打算以自身為平臺打通風場建設鏈條，統籌考慮，避免單一環節僅從自身利益出發造成最終建設成本高；金風海洋打算從機組交付到吊裝統籌調度，保證工藝及工期最優； 機組設計與施工工藝最優匹配，實現效率最大化；從安全把控、成本控制、效率提升、質量控制四個方面，為客戶提供從風機制造，基礎制造，風機技術聯合設計，基礎打樁，風機吊裝，電纜制造敷設，風電場運維一整套更加高效低成本的整體解決方案。
（根據演講速記整理，未經演講人審核）
