運維一(yī)次大於500萬元:海上風(fēng)電裝備運維與技改後市場機遇(yù)與風險(xiǎn)

2022年1月1日開始,中國海上風電進(jìn)入平價時代(或者(zhě)說次平價,廣東有一點點短期的地方補(bǔ)貼),如果統計數(shù)據不出問題,到2021年年底,中國海上風電(diàn)的裝機容量(接下來3個月在內)即(jí)將突破25GW,如果按之前(qián)的5年(nián)質保期計算,接近3GW海上風電機組已經或即將出保,這對中國海上風電(diàn)開發企業(yè)及(jí)海上風(fēng)電裝備企業迎(yíng)來一次新的考驗。

中國的海(hǎi)上風電從(cóng)3MW到(dào)10MW,僅僅用了(le)10年。2010年6月,上海東海大(dà)橋(qiáo)風電場的34台風電機組(zǔ)並(bìng)網發電,為(wéi)當時正在舉行(háng)的上海世博會帶去了清潔(jié)能源,成為上海這(zhè)座國際化大都市一道亮麗的風景線(xiàn)。5年後(hòu),34台機組全部順利出質保,於2015年12月(yuè)進入後運維服務階段,也就是說2015年中國海上風電的後市場時代開(kāi)始。

就在(zài)昨天,1月6日,由(yóu)龍源振華實施的國家能源集團旗下的風電場技改實施(shī)正(zhèng)式開始。這是目前國內(nèi)媒體公開報道(dào)海上(shàng)風電的後市場情況,從新聞的內容看,這是一次風電機組的技改動作,對於風電機組來說,隻要是機電裝備,在複雜的工(gōng)況下運行,都會出現各種各樣的運行故障,這個與機組本身的可靠性無(wú)關,再好的機組(zǔ)也會出現故障,何況中國的(de)海上風電機組實踐運行實踐(jiàn)還很短。同時隨著技術進步,機組在保內實施技術更(gèng)新和改造,也(yě)是正常,但如果是保內的技術(shù)改造,對主機企業確實一次巨(jù)大考驗。

1、海上風電機組(zǔ)保內故障成本:對主機裝備企業是一次巨大考驗

幾年(nián)前,據行業專業人士介紹,一次海上風電機組的齒輪箱更換,其成本應該在400-500萬元(yuán),按5%的故障率統計,一個200MW的海(hǎi)上(shàng)風電場,大(dà)概率或有10MW單機類(lèi)似故障,其成本1000萬元。按(àn)7000元/kw的造價,20%的毛利,大約2.8億元的毛利,質保期5年,其大部件的運(yùn)維施工船費(fèi)用將超過5000萬元,消耗掉毛利的18%左右,而這僅僅是施工裝備費用。即使費(fèi)用大幅降低,未來這一塊成本費用也將(jiāng)消耗掉利潤的10%。

如果(guǒ)說上(shàng)述故障屬於個案,那麽技改(gǎi)這(zhè)個費用(yòng)將(jiāng)會消耗掉大部分利潤。係統性的吊裝作業大部件(輪轂,機艙(cāng)),這對海(hǎi)上風機的主機供應商(shāng)麵(miàn)臨一次生死考驗。曾經的海上風電王者-VESTAS在2002年世(shì)界(jiè)首座(zuò)大型海上風電場-荷斯韋夫(HornsRev)出現批量(liàng)故障,給當時的VESTAS上了一堂(táng)生動的海上風電裝備風險課。

2、VESTAS的HORNSREV風電(diàn)場故障:曾經(jīng)海風(fēng)一蹶不振

實際上,2002年7月投產,80台強大的荷斯韋夫矩陣中,13台當時投入運行的風機(jī)由於安全原因而停止運(yùn)行,直到查明故障原因。接下來的一年半運行中,這80台機組同時運行的時間僅為半小時。統計表明,在(zài)這一年半時間中總計出勤維護約75000次,即每台風機每天維護2次。每(měi)當需要另一件扳手或者新電路板時,不得不要求另一架直升飛機送來。設備維護人員已習慣(guàn)於乘(chéng)坐在(zài)維(wéi)修(xiū)車輛中待命。

直到2003年8月,變壓器開始出現技術故障,發電機也發生了故障,開發商Elsam同(tóng)樣決定予以全部更換。直到2004年春天,幾乎所有的機艙都有可能發生故障,由於施工船的成本問題,放置於Tjaereborg陸上的全部80台風機和測試(shì)的機艙被(bèi)運到岸上進行整(zhěng)改。同時,將風(fēng)機葉片送回到製造工廠(chǎng)清潔,修複被雷電擊壞之處。

根據(jù)合同,風機由Vestas負責為期(qī)5年的可(kě)靠性擔保。對於發電機的缺(quē)陷(xiàn)和變壓器絕緣的(de)失效(xiào),Elsam認為存在技術問題(tí),Vestas對其質量保證也表明了承擔責任的態度,雖然(rán)變壓器的(de)問題已經解決,然而據稱發電機失效是因為(wéi)出廠時就存在的安裝問題,並非設計缺陷。但都認同(tóng)質量(liàng)與製造問題(tí)是核心,為VESTAS第一次幹海(hǎi)上(shàng)交了不小(xiǎo)的費用(yòng)。

這一次,幾乎快把VESTAS折騰到起點。此後VESTAS並未把海上風電作(zuò)為主要市場領(lǐng)域,直到2013年,維(wéi)斯塔斯與三菱重工聯手成立專門生產海上風力發電設備的合資企業——MHI維斯塔斯海上風電公此。後,維斯塔斯一直與三菱重工維持著合作關係。2013年,維斯(sī)塔斯(sī)在陸上風車領域與美國通用電氣公司並列世界第一,在海上風電領域則屈居於(yú)德國(guó)西(xī)門子公司之後,位居第二。

3、海上風電運維成本(běn):下海裝備企(qǐ)業需要高度(dù)重視

海(hǎi)上風電確實不一(yī)樣。出於對(duì)海上安全(quán)、運維難度和運維成本的考慮,開發商對風機可靠性(xìng)的重視被提到了(le)前所未有的高度。

海上安(ān)全:據統計,全球2018年發生854起海上風電事故中,有70%是和海上作業(包括船隻、海上平(píng)台(tái)、風機等)相關,由此可見將風機豎立在海中對人員和設備安全構成了多(duō)大的威脅!

運維難度:根據(jù)不完(wán)全統計,即使(shǐ)作業人員技術水平再高(gāo),一年之中仍有近一半的時間無法出海作業。如(rú)果更換大部件更是要出(chū)動大型海上作業平台,如果和第三方沒(méi)有長期合作協議,那真是“一船難求”!

運(yùn)維(wéi)成本:根據目前行業普遍(biàn)的估算,海上風電運維成本占整個生命LCOE的三分之一,如果風機不“靠譜”,動輒每(měi)天幾十萬、上百萬的出船費,這個費用比例更會是噌噌往上漲,再有錢的開發商心裏也(yě)會“飆血”!

眾所周知,海上風電的(de)風場受季風及寒潮雙重影響,海況惡(è)劣,作業窗口期少,近海和遠海的海(hǎi)床地質條件南(nán)北不一,盡管目前施工的海工裝備數量已經上來,但(dàn)運維(wéi)故障處理存在較大的不確定性,單次的出海施(shī)工意味著要付出比首次吊裝施工更多的成本費用。

4、4MW到10MW開發(fā)速度太“瘋狂”:海風主機企業要謹慎

中(zhōng)國的第一個海上風電場3MW到4MW,用了5年,而且還是走的技術引進的(de)路線。但是從(cóng)4MW到10MW,容量翻番卻隻用了4年,海(hǎi)上風電的風機迭代速度似乎是超常規的發展(zhǎn),這幾天,行業(yè)統(tǒng)計了海上風電(diàn)機組的研發(fā)最(zuì)新進展,接下來可能(néng)還會超常規(guī)。大於(yú)10MW的機型研發計劃和在研機型超(chāo)過8款(kuǎn),最大容量16MW,明(míng)陽智能和中國海裝(zhuāng)預計今年下線。

技術進步帶來的產品(pǐn)迭代提速無可爭議,但技術創(chuàng)新的基礎(chǔ)還需要落(luò)地(dì),從中外海上風電發展的曆程來看,風機容量越大,對整個風電產業的要(yào)求就越(yuè)高,從設計,到部件製造,質量管控,可靠性(xìng),運維等都是一次考驗,從這一點來看,國際海上(shàng)風電巨頭還是走的穩健開發路(lù)線,2-3年開發一代,包括西門子最新(xīn)的14MW,也是2年後投入使用,盡管已有(yǒu)訂單,但並不著急立(lì)即投(tóu)產使用(yòng),GE的12MW亦然。

腳踏實地,穩健開發。海上風電對(duì)中國來說,還是一個有一定難度的藍海市場,需要穩步推進開發,當(dāng)然(rán)中國(guó)的海上風電(diàn)是在(zài)國際巨(jù)頭已經趟出(chū)了(le)一條路子(zǐ),我(wǒ)們(men)好好學習,規避過去的風險,吸取教訓,在風機的研發方麵走更加科學穩健方(fāng)式(shì),否(fǒu)則會有很多企業將要拍死在曆史的沙灘上。

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