鉴衡认证杨洪源：从认证角度谈海上风电工程技术开发与应用
第三届全国海上风电工程技术大会将于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。
鉴衡认证中心风能事业部副总经理杨洪源先生出席第三届全国海上风电工程技术大会，并作题为“从认证角度谈海上风电工程技术开发与应用”的主旨演讲。
杨洪源：谢谢主持人。各位专家、各位来宾：
大家下午好！
非常容幸有机会跟大家分享从认证角度谈海上风电工程技术的相关话题。我们讨论这个问题的时候在行业面临大背景下去讨论我们现在关注的问题。自从竞价配置资源和竞价上网的文件出来以后，降价和降成本是大家一直关注的。首先我们来看一下关于海上风电成本方面的情况。这个是国外做的一个研究，这个图上横坐标是不同的年限，纵坐标是建设海上风电每千瓦的成本，圆点是海上风电的大小，圆圈越大就表示海上风电装机容量越大。因为这个实线是表示他在这一年所有海上风电的平均值，从这个图上我们可以看出来，从2002年开始到2013年，这个时期其实是海上风电发展的过程，这个阶段所用的机主单机容量和水深都是比较低的，但是海上风电平均成本不断增加，2013年以后随着技术成熟和稳定，成本不断下降。从2013年、2015年以后下降的趋势就非常明显和迅速。
虽然是成本也在下降，但是相对陆上风电场比海上风电成本很高。之前中国由于大量的潮间带项目的存在，整体平均成本低于全球成本，在之前，我们整体平均的成本低于全球平均成本是15500元/KW，当然这个是前几年的数据，现在对于水深比较深的，这个成本也可以做到比较低的程度了这个是相当于电价，从这里面，我们也可以看出来，虽然我们的机组离岸越来越远，水深越来越大，工程越来越复杂，但全球海上风电的成本在近几年保持平稳，基本维持在0.78元-1.3元/KW的价格。这个和越来越多国家和地区以及中国都是采取竞价的方式，这个也是很密切的关系。现在在德国有一些项目基本上相当于已经实现了平价上网，就不需要这个补贴。
海上和陆上风电项目成本不一样。陆上的风电机组成本是64%84%，如果我们要降成本主要是从机组成本来做降成本的工作。这个是国外某特定风电场一年开销项中的成本项目，从这里可以看出也是涉及到很多方面，我们把这样复杂的一个成本情况，提炼一下，可以说从三个方面来做这样的降成本工作。首先是从技术方面，我们需要更大型机组，更好的设计，更合理的风电场布局，更可靠、价格更低的基础结构，我们也可以做很多的工作，另外从财政上也能够对我们海上风电降成本来说非常有帮助的一些措施。具体来看，我们得知道要从这些方面来做，哪些方面降成本的潜力更大，哪些方面更有希望呢？国外也做了相应的研究，因为财政上，我们在这里暂时不考虑，从技术和供应链来说，降成本国外做了相关的研究可以看出来，首先是我们需要有新的机组这一块降成本可以带来17%，单新的机组有9兆瓦，12兆瓦的机组也在研究，为什么有这么大的机组呢？是因为越大的机组可以带来更大的收益和更低的成本。还有供应链的量刑竞争。三是前期勘察来进行机组的排布，生产效率的提高方面也是可以有4%的降成本的效益。另外的包括安装、优化、支撑结构优化以及其他方面都可以带来降成本的受益。
从技术降成本本身来说，更主要是在功率提升这一块。这里面其实根据国外的经验，规模化是非常好的一个降成本的方式，包括我觉得也是有利于技术进步的，所以国外有很多业主和水泥厂商是绑定的关系。给他比较充足的订单保证，设备厂商才能投入更多的精力和经费去做研究，有利于降低成本和技术的发展。制造和优化也可以降低成本，还有传统系统，随着技术的大型化，我们需要更高效、经济和可靠的传动形式，这个问题如果不解决的话，对我们也有制约的作用。风轮直径增大也能够提高输出的功率，但会增加叶片制造成本。
举几个例子怎么样实现降本以及作为第三方的减成本机构在这里面起一个什么作用呢？
海上风力发电机组基础一体化设计案例。
现在机组与支撑结构是一体的，互相影响，风浪耦合作用是基本设计要求的。目前合作机制很难实现全局优化。对于机组和塔架都是一体化来设计的，海上这个方面应该是这样的。现在的现状很多时候是整机厂商根据机组的条件来做整机的载荷，然后他会给到设计院，设计院再把这种机会足球模型迭代出来，时间上效率会低一些，然后分别都是去负荷，我不会给你造成不好的影响或者是我满足了可以。但是没有人去关心整体最优的情况。
如果把这个过程真正合并起来，真正合并其实不是简单把这个模型和图纸放在一块做一个计算。因为这里面涉及到我们做风机机组设计的时候不能遵循IEC-1-3的标准以及其他的标准，这里面标准的不同，因为真正的一体化设计的内容包括我们机组的风况的整合还有机组的海况有什么差异，然后怎么样去覆盖。还有安全系数的整合。另外就是不同的塔架配不同的基础，控制策略是不一样的，所以对于不同的海上条件，我们机组的控制策略还是要做针对性的挑战，这样实现最终的全局最优。
在某四桩轴承海上风电发电机组基础，常规设计流程和一体化设计流程的设计结果，这样就针对具体项目做的实现一个降载，根据载荷进行结构优化，结构优化了以后然后再迭代过来。从这个算例，我们可以看出来，对于极限载荷和疲劳载荷分别载荷降低有10%，这个效果比较明显，载荷有明显的降低。
这里面为什么举这样的例子？这里面我们可以起一个典型的作用。作为第三方，我们在这里面可以提供整体优化驱动力，促进各方合作，我们也是可以评价最终的设计是不是最优的，然后再看看有没有再优化的空间。最终设计定型的时候就是安全性的负荷，但是不管怎么优化，都要保证安全。我们作为第三方粘合剂，与整机厂商和设计院的开放合作，我们可以打破知识产权的壁垒，在这个过程当中也会提供基础方面的支持。
降本的技术案例是一个漂浮式的，包括我们专门有一个专题是关于漂浮式的设计，但是对于漂浮式的，可能现在在研究，漂浮式的研究比我们想象更快，漂浮不仅是局限了我们的范围，漂浮式目前固定式基础海上风电局限在50米水深立案80Km距离范围内。漂浮风电研究工作已开展多年，第一个全尺寸漂浮式样机已运行多年2017年第一个商业漂浮式风电场在英国投入运行，安装5台6MW机组，运行3个月的数据显示平均容量系数达到65%。我们作为第三方的机构，也是在密切关注新的海上风电风电组载荷的动向。全球不同的机构用不同的软件和方法针对固定式和漂浮的技术做载荷仿真，来对比，最后大家来看看咱们的效果是不是一致的，有没有什么问题？这个是我们在漂浮方面做的典型的工作。
新技术认证，消除用户的顾虑，助推新技术的行业认可。但是新技术大家不认可，所以很多人有疑问，新技术的功能怎么样是否可以实现预期？我是降载还是提高发电量，通过这样的评估给大家做一个明确确认的工作。但是这个评估包括从原理及可性行、效果、安全的评估。除了这个之外，整个降本还涉及到很多方面，我们做了积极的布局，在大型风轮方面，我们在阳江做了一个实验室，预计明年可以投入使用，最长可以实现150M长叶片全尺寸试验。在海上运维方面，海上运维相关标准编制以及GWO培训机构认证。在现场运输吊装调试施工安全，我们通过研究引入海事检验的制度。
总的来说，我们零零散散有很多方面，可能工程技术都是在发展的，它也涉及到我们从前期到建设到最后运营过程，其实相应的风险点还是比较多的。如果我们零零散散做风险的把控的话，还是缺少一些系统性。所以说，我们认为还是有项目认证的环节，这个也是IEC针对风电特色建立的认定体系的特点，从部件认证到型式认证到项目认证的流程。
这个是项目认证的完整模块，从前期到最后的调试监督甚至到最后的运行维护有系统完整的评估，有系统完整的评估以后对我们项目的安全性更加有保证。
