海装风电张海亚:下一代海上风电基础载荷及海工设备总体参数探讨
第三届全国海上风电工程技术大会于12月8-9日在广州召开。大会分别从载荷、支撑结构设计及岩土,风电项目工程建设及管理,海上风电场运行维护及评估,水文气象及海洋环境融合技术,海上风电场柔性直流技术多维度深入展开探讨,为您提供一场海上风电工程技术“盛宴”,本次大会由能见App全程直播。
中国船舶重工集团海装风电股份有限公司市场总监兼首席技术营销官张海亚出席第三届全国海上风电工程技术大会,并作题为“下一代海上风电基础载荷及海工设备总体参数探讨”的主旨演讲。
张海亚:大家很多都听过我讲过风机,所以我今天讲的是这个题目《下一代海上风电基础载荷及海工设备总体参数探讨》,我一会儿说的肯定有推销的地方,否则就讨论不起来了。
海上风电牵扯到海上风电机组、海上风电安装船、海缆、海缆施工船、海上运维船等。这是当年的一张照片,我站在那个小船上。机组还是那个机组,我还是那个我,但是安装设备已经不是那个安装设备了。下一代的安装设备是怎么样的安装设备呢?从我的角度上,我想捋一捋这个思路。主要是两方面:一是性能,性能解决能不能做的问题。经济解决好不好做的问题。这个东西是否划算?是否可持续发展?性能解决吊装和基础。吊装主要我认为是四方面,最大吊重、最大吊高、最大半径,它又和机组单机最大重量、轮毂中心高、叶尖精细紧密相关的,它又和机组载荷、叶片长度等相关的。基础又跟尺寸重量以及基础类型都非常相关,这些又受制于基础最大重量和基础最大单件所需吊高以及地质水文,其实这三方面都跟风轮直径相关,这个是性能方面。
二是经济层面。投入和产出,投入就是船型包括类型、型长、型宽、型深等等。当然这个不是我重点讨论的方面。产出方面有台班费、台班数、生命周期。就海工的业主一天是10兆瓦还是15兆瓦?这个没有关系,但是这个台班数跟风电的额定功率有关,额定功率这个事情本身是一个定价策略的事情。所以说海上的风轮直径和额定功率相关的。海上安装船受风电机组有关的。这个是在今年北风展上有28个机型,这个图一开始看的时候不知道怎么看,我画几条线各位领导就知道了。其实可以看到在没有额定功率的时候风轮直径在130的其始,在加入额定功率以后分为几个区域,几的不同的区域这个功率是下降的,功率单位这个风轮直径就下降越厉害。现在130米,10兆瓦和20兆瓦也很重要的。问题是主机组是否可以承受,这个是很重要的问题。下一代整机厂会推出什么机组下来。这个风轮直径是比较连续的,我们把每一段拉通来看,每个黄线看成一个部分,最低单位的面积总体是升高的趋势的,每一段这个都是呈下降趋势。每个时间范围内风轮直径是呈上升的趋势。风电整机的发展就是受叶片长度的增长。对于我们来说风轮直径下一步能够做到多大是我们关心的问题,额定功率需要多大是我们考虑的另外一个问题。
在介绍这个之前,我还得介绍几个别的我的观点。对于整机厂型而言,历年机型倾覆力矩变化图,倾覆力因为这个原因我们今天讨论才有意义。全场容量一定的情况下我们不同的单位,不同的额定风速会适配不同的功率。就是在统一载荷的情况下,在单位千瓦扫峰面积增大都是不可逆的趋势。这个是我们当时的一个定义,就是在广东地区的平均风速和江苏地区的平均风速决定了最优的风电面积。现在我们反过来看这个图,这个图有了上面的理由之后,看这个图大家基本上可以推断出来肯定是高于185,中国人的习惯不会在190,会在200以上,下一代是确定为200米风轮的基础之上,按照目前国内的发展趋势,首先是适配在江苏,然后再根据福建或者是广东的区域对应适配同样功率的风轮直径,然后再反过来确定这个载荷,所以我的观点就是下一代风轮直径叶片是百米级的,它的吊高没有太高的,只要符合国家要求,它的轮毂中心高,大概是120米左右,它的吊高也就是130、140米左右,它的最大倾覆力矩都是在27万左右,额定功率就是根据单位千瓦这个面积理论的推导,应该会在8MW级,估计在2021年批量。说到这里我还是要汇报一下不是说我海上的情况,从我的角度对行业的探讨。有不对的地方也欢迎大家批评指正。
现在的海上风电是否能够支撑未来不到三年或者是三年的时间下一代的海上风电的发展。上午在讨论的过程当中,李主任也问了这个问题。我接下来放一个短片以及做一个汇报代表目前海上风电发展的状况。第一个是一个技术路线,前面的路花了很长的时间,基本上这两年把该摸的都摸清楚了。为什么海上风电会发展比较火的一个原因。
这个数据可以看到在江苏如东的运行数据可以达到3200,171可以达到3800,足以支撑目前海上风电规模化发展的需求。所以大家整个行业有能力有意愿也有资金开展下一代海上风电研制的工作。最后我想汇报一下我说这个题目的初衷。我认为现在大家应该和海工的行业和设计院探讨一下下一代海上风电总体的参数,这样有利于下一代海上风电快速示范化,三年内样机示范才有可能在五年内真正实现批量的生产。我希望把这个进度做得更快一些,因为海上风电在风资源比较好的福建、广东相对比较好一点,这个确实更加有利于品调上网的需求。
我的汇报完毕。谢谢大家!