中廣核海上風電成長記——走向深海
經歷了初期的積累以后,海上風電已經初步具備了規模推進的條件,但從陸地走向海洋并非易事。海上風電產業鏈足夠長,也需要各參與方積極探索新的施工與合作模式,降低整體成本和風險。
相比于陸上風電,海上風電在基礎結構的成本占總造價的比例較高,基礎結構需要根據水文、地質等條件來確定,這是保障海上風電機組穩定性和可靠性的關鍵。相比于江蘇,廣東海洋環境更為復雜,臺風和地質問題比較多,導致項目總體成本上升。
目前單樁基礎的技術比較成熟,施工簡單,而且造價便宜,適用于水深小于30米且海床較堅硬的水域。但廣東各區段海上風電場址覆蓋層厚度一般大于30米,海底淤泥較厚,這也就意味著普通的單樁基礎無法適應廣東海上風電場。
據中廣核新能源華南區工程總監助理胡穗興介紹,相比于單樁基礎,多樁導管架基礎承載力更大,更適應淤泥較厚的海域。但是導管架成本較高,并且有很多焊接點,使用過程中焊接點可能會出現疲勞。
“如果土質好,承載力高,畢竟做單樁施工簡單,沒有節點,受力單一,施工周期短。單樁做完以后就可以安裝風機了,但是導管架做完以后,還要安裝導管架,在安裝過程中還要水下灌漿,灌漿需要等到一定的強度才能立風機,最少要一個月。所以整個工期會拉長。”
除了多樁導管架基礎,大直徑單樁也比較適合廣東海域。“但目前大直徑單樁的施工并不是特別成熟。樁打進去以后,什么技術條件能達到設計要求和承載力的要求,還沒有成熟的經驗。”胡穗興表示。
而由于海上天氣變幻莫測,海上施工作業是分秒必爭。如果整個工期拉長,這也意味著項目的不確定性大大增加,“窗口期一旦錯過,后面很難控制。”
在正式施工前,要對全年施工區域的海況進行分析,“要把窗口期和非窗口期分出來,陽江通常是每年11月、12月進入非窗口期,這段時間海上作業全停。但關鍵節點的時間不能變,所以要根據既定的目標合理安排施工資源,在執行過程中要不斷對計劃進行調整。”胡穗興表示。
在項目施工方面,今年3月,由中廣核牽頭,中國能建集團廣東火電工程有限公司、中國能建集團廣東省電力設計研究院、中交第四航務工程局、廣東水電二局、中國建筑第二工程局、明陽智慧能源集團等在粵企業共同參與,立足廣東海上風電市場,組建了全國首個海上風電工程服務AE團隊。
中廣核在新聞通稿中表示,海上風電建設同樣是一項復雜的系統工程,工程建設難度大,將核電AE模式創造性地引入海上風電工程建設,是中廣核為我國海上風電發展作出的有益嘗試和積極探索。
據陳亞賓介紹,AE團隊的作用在于帶動海上風電裝備、施工等全產業鏈發展,滿足廣東萬億海上風電產業的需求,這樣有利于海上風電產業發展,降低建設成本。
盡管廣東的施工難度要遠大于江蘇,中廣核在如東項目上也積累了不少經驗。“節省造價方面,一是選擇了單樁基礎,節省基礎造價;第二是選擇了國內單樁施工經驗比較足的中交三航,項目提前投產,降低了成本,效益比較好。
目前廣東省海上風電項目建設正在如火如荼地進行,火熱的行情也導致目前市場上的施工船一船難求。“以前很少海上風電項目,安裝船都是跟著石油平臺在做。現在海上風電突然爆發,大噸位吊裝船產能也跟不上,船可能要2—3年才能造出來,設備制造有個滯后的問題。”胡穗興表示。
此外,廣東沿海的臺風天氣好處與弊端同時存在,如果是強度較弱的臺風,可以給風電場帶來長時間的滿發運行,如果是強臺風,則有可能嚴重破壞海上風電場。
對于如何平衡成本和降低臺風的風險,陳亞賓認為,首先應選擇抗臺風的機型,第二選擇多重型式的風機基礎,中廣核陽江南鵬島項目曾嘗試單樁基礎、導管架基礎和負荷筒三種型式。
中廣核陽江海上風力發電有限公司生產準備部經理陳艷生表示,風機抗臺風有兩個關鍵地方,第一是風機葉片要在順漿狀態,臺風來的時候葉片順著風向,實現避風的效果;第二,風機“剎車”要在開的狀態,相當于摩托車的空檔。臺風到來之前,風機要及時進入防臺模式,不能搶電量。
后期運維
由于海上風電離岸距離較遠,運維需要使用專門的運維船,將運維人員和工具設備送至風電場,并且同時受到氣候條件、潮汐變化等多種因素的制約,運維難度遠高于陸上風電場。按照度電成本來算,海上風電場的運維費用占到每千瓦時成本的25%-30%,而陸上風電的運維費用只有10%-15%
“海上風機運維難在交通,對于一個‘雙十’海上風電場,坐船來回需要四個小時,有效工作時間只有半天;其次對人員要求很高,有些人暈船,坐船不一定能干得了活;最后,海上風電運維沒有新員工,因為出海就要第一時間高質量完成工作,一個小失誤就會造成很大的麻煩。”陳艷生解釋道。并且出海要受到海事局的管理,如果浪、涌太大,是沒有辦法出海運維,很多活干不了。
海上風電后期維護的重點在于防腐性,海上腐蝕性強,對于設備的保養來說,海上風機的要求也明顯高于陸上風機。
目前,國內海上風電場主要的運維模式有三種:出質保后由整機廠家負責、由風電場運行維護人員負責或者交由市場上第三方專業公司負責。
中廣核采用的是由風電場運行維護人員負責的模式。由于中廣核江蘇如東15萬千瓦海上風電項目已經在2016年9月全場投入商業運行,也因而培養了許多運維人才。
據陳亞賓介紹,如東培養了很多運維人才,陽江項目的運維人員就去如東學習、培訓。中廣核在后續的人才持續發展方面積累了先期經驗。
責任編輯:蔣桂云
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