金风科技翟恩地：海上风电整体技术解决方案探讨

2017年10月16日-19日，2017北京国际风能大会（CWP2017）在北京隆重召开。在中国国际展览中心（新馆）“海上风电技术” 论坛，新疆金风科技股份有限公司总工程师翟恩地作了“海上风电整体技术解决方案探讨”的主题发言。

以下为发言内容：

翟恩地：女士们、先生们：大家下午好。

海上风电最关心的是什么？无论是开发商，整机制造商，关心的是度电成本最优。目前在我们这个行业有哪些痛点？第一个痛点，我们中国1万8千公里的海岸线，国家将海上资源也做了很好的规划，但是1万8千公里的海岸线，我们风资源分布不一，不像欧洲北海海岸线，每秒十米风速，我们北到大连庄河，南到福建，甚至到广西，风资源和地质状况分布非常不一。

我们的风资源分布，北方不到7米每秒，江苏、浙江一带7到8米每秒，到广东8到9米每秒，到福建9到10米每秒，个别地区达到10米每秒以上，针对这些不同的风资源状况，不同的海床海况，如何选风机，如何定机型，定叶轮直径，是不是开发商关心的问题？

我们作为整机制造商，作为设计院和施工单位的同仁，如何在度电成本降低上想办法？

第二个痛点，现在用海面积越来越受限，已经不像刚开始建设的那个时候可以把用海面积弄得很大，核准后建设的时候再改，现在变量已经越来越小了。针对这样的状况，如果风机布置得很密，尾流就很大，对风机也有疲劳载荷的影响，这是我们整机制造商，包括开发商所面临的痛点。

第三个痛点，搞海上风电和搞陆地上风电最大不同点在哪里？我们有个别外行的领导讲，不就是把电风扇摆在水里、把筷子插在泥土里吗？其实，光海上风电支撑结构就需要空气动力学、结构动力学、水动力学和土动力学，是一个多学科耦合的行业。

我们的风机基础已经达到6米到8米单桩直径，我不知道你们今天有几个是搞土木工程的，我已经搞了二三十年了，这么大直径，那已经不是桩了，是墙；可是我们还是把它当成杆系结构来设计，这就是目前海上风电基础设计的方法，通过两、三组弹簧代表土的强度和刚度，水平弹簧叫p-y曲线、桩壁垂直摩擦和端阻力的弹簧叫QS、TZ曲线，就这么简单。如何往前推进一步呢？要做实验，要有很多专家去研究，我们有没有产学研呢？中国哪所大学有海上风电专业？没有，中国有海上风电工程协会吗？没有。

我现在正在推进中国海上风电协会的成立，我们要解决工程建设当中这一类问题，所以就痛点三，这也是我的老本行，就多说了几句，也让你们感同身受。海上风电和陆上风电虽有不同处，当然也还是在同一个电力行业。

我们海上风电第四个痛点是什么？就是海上365天，不是每天都能出海的，不是每天都能施工的，假如你搞海上风电，你不知道窗口期这个概念是什么意思，那你显然在这方面经验是不足的。我国一万八千公里的海岸线，每年有效施工的窗口期是多少天？当然搞项目施工的经理可能了如指掌。

特别是我在前一个工作岗位上，我是从开发商过来的，我面试过多家施工单位，都问到这个问题，对每个海域，一年能施工天数是多少？你要如数珍宝地知道，哪年哪月，1月到12月，有效施工的天数是多少，某个区域一年加起来也就130多天，如何解决这个问题？我们金风团队把1到12月，某个地区的不同风速的有效期天数都分析出来了。

我们通常说按现在国内的行规，超过8米/秒的风速是不让出海的，窗口期很短，这是我们第四个痛点。

第五个痛点，海况复杂，离岸距离影响大，运维成本难控制。海上风机一旦出了问题，想修而不达，我不知道在座哪个是从整机制造商过来的，如何解决这个问题？假如超过8米/秒你怎么办？望洋兴叹，那三个叶片不转代表钱没有进口袋，项目经理直接就是绩效考核的问题。对整机制造商而言是什么概念？就是产品质量不过关。所以海上风电运维是一大痛点，我们要有解决方案。

针对我提的五大痛点，显然海上风电发展不止这五大痛点，但是这些是主要的，你把十个问题，十五个问题都搞了，那还要底下主管工程师干吗？你不能把人家的活全干了，要抓重点。

针对我提的以上痛点，下面我讲整体解决方案。第一个问题的痛点就是针对一万八千公里的海岸线，风资源不一，地质情况不一，到底选择什么样的机型？通常整机制造商都说我的风机是最好的，在国际，在国内，在不同场合，我从来不用讲金风科技的风机是最好的。这张图是代表7到8米/秒地区，代表长江以北大部分地区，水平坐标代表的是风机的功率，即什么样的兆瓦级数，垂直坐标代表投资回报率，也就是发电量，不同颜色曲线是代表不同的叶轮直径。

不是说叶轮直径越大越好，这都跟风资源和兆瓦级数有关系，这条曲线是我们的工程师，我们的科学家花了大量精力做出来的，我今天也是抛砖引玉，在座可能也有友商，也有我们金风团队，我们要把这个做细，比如说我们6兆瓦，我们在7到8米/秒风区，究竟多大直径，带来的投资回报最高，蓝色曲线对应的是170这样一个直径是最优的。在右边这个图，9至10米/秒风区，还看6兆瓦机型，哪个叶片最好？就是15X的，也就是150到159米的叶片发电量最高，你要看这两个图，已知叶片长度选最优兆瓦级数也可。这是对第一个痛点的解决方案，而这个解决方案我也说了，不是说金风科技单打独斗，垄断它，我把这个问题抛出来，是希望我们的友商共同努力，为不同风资源提供最佳解决方案。

第二个痛点的解决方案，尾流的影响，一方面你要拉大风机的距离，大容量机组适不适合，要根据第一张解决方案图片，同时我们还要安装一些智慧的设备，昨天在国家会议中心，金风的掌门人武钢董事长讲了大数据，我相信我们的友商也在这方面研究，要真正把海上风机打造成智慧的风机。

今天下午在金风海上产品媒体发布会上，就有这种激光雷达技术来超前的测风，对风资源进行超前评估，能够把控制技术随时跟上，减少尾流对载荷的影响，减少尾流对发电量的影响，这个是必然的趋势，这是第二个解决方案。

第三个，针对我提的支撑结构问题，有什么样的解决方案？应该说有很多海上很先进的，国际知名的咨询机构也这样做，上午我也参加了GWEC圆桌会议，针对这个支撑结构问题，应该说要推一体化设计理念，在国内我不知道我是不是第一个提出去推，但是我相信我推动的声音是最大的。

来金风之前我在央企，负责海上风电技术把关，发现整机厂商在提供载荷的时候，他们要考虑塔筒底部至水面处的风荷载、水面到泥面的波浪流荷载，还要考虑地震荷载，这些整机厂商全考虑了。可是当整机厂商把载荷等效到塔架底部提供给设计院之后，设计院还得把塔筒底法兰以下所有的环境荷载还要加上去，这样就重复了。当然我们考虑的是动力学问题，不是简单的重复。动力学有两个特点，振动频率和阻尼。我们设计海上风电还有很大的空间优化，让整机厂商，还有设计院，携手起来共同推进。有人跟我讲，在国内难做到一体化设计，因为是行规，设计院是有资质的，但是他只做基础设计，欧洲一开始也是这样的，几年前，甚至十几年前，他也是这样的行规，参加这次会议的欧洲专家也比较多，面临同样的问题，但是再看看今天欧洲的设计，应该说在一体化这一方面远远地走在我们前面，那我们中国能不能把一体化搞上去，一体化载荷优化能够带来多少降低呢？这可能是大家想知道的，我可能抛给大家一个大数，具体的还要大家去做，不能把大家的活干了，15%到20%吧。

我们说支撑结构一体化解决方案，需要我们整机制造商具备这样的海工团队，我本人是国际注册土木工程师，为什么金风科技挑一个土木工程师当集团总工？我开玩笑说因为金风科技电机技术已经很好，想把支撑结构搞上去，打造成核心竞争力。

我们之所以把海上风电也当成海洋工程，因为支撑结构和安装占有三分之一造价。风机本身我们也在尽量把度电成本降低，支撑结构设计也要降成本。任何一个项目从核准到施工之间的交付，你们认识到这里面有多大难度和空间可以往推进？设计院、业主和和整机商要多沟通。因为载荷从整机商来的，你设计院对载荷工作不是特别了解，很多时候上部塔架的改变的余度不大，改一次就是造价加一次。应塔架基础支撑结构一体化思维。

针对第四个痛点的解决方案，我们说针对窗口期比较短这个问题，除了用大容量机组减少吊装的次数，减少运输的次数之外，从整机制造商角度，我们要有比较准的海洋气侯预报系统，我们尽量把整机从工厂出来之后直接码头交付。我们金风这边有一个完整的团队来做这方面工作。还有，我们说三个叶片一起吊装好不好？当然好，可是你要考虑为了增加安装窗口期，我们要开发单叶片吊装技术，吊装可以从8米/秒提高到12米/秒，我们国内4条腿的安装船，现在已经接近十条了。上个星期，欧洲团队来拜访我，他们还有六条腿的安装船。所以我们要提供这个解决方案。

针对第五个痛点，海上的运维，数字化是我们解决方案，这个会议的主题，我们说也是大数据，智能化。这里给大家展示的只是一个例子，金风的海上智能化运维平台，在海上运维这块必然是我们一个解决方案，至于后面怎么做，那都有整个一个团队在往前打造。

同时在海上我们不光考虑质量，不光考虑进度，不光考虑发电量，安全也非常重要。金风要给自己的员工提供安全培训，我们也给政府，我们的开发商，我们的合作团队供应链，包括我们的友商我们都可以提供安全培训服务。

海上不是你晕船这么一个问题，到海上可能软梯子你都不会爬，你也不是攀岩高手嘛。包括救生圈，或者叫救生衣，你都不一定会穿。

前不久在江苏一个海上升压站失火，一个员工掉下海去找不着了，救生衣应该有一个从腿中间穿一个大的带子，他没有扣上，找到他时这个游泳衣不见了，他生命也没了，这都是安全问题。

所以针对我今天提的五大痛点，我提了五个解决方案，把它们串到一起，就是整体解决方案，但是这个方案都是站在总工程师层面看的，今天没有把它细化到更深层面，每个总工后面都有若干团队的人在支撑、在细化。

最后讲一下我的结束语，我们说行业要有专攻，仅仅围绕着你的专业，把自己的活干好，干精，要有专攻目标。另外一点要说在金风，刚才在发布会上我也讲了，作为风电行业龙头企业我们要争取带领行业一起发展，我们要形成利益共同体，责任共同体，命运共同体，一致达到发展共同体，也就像我这张图里演示的狼群一样，我们要结成队伍，真正把中国的海上风电往上推进，而不要过多地搞保护。

应该说每个企业，要定一条，除了你的绩效、产值外，要搞一个社会责任，中国的海上风电刚刚起步，就像初生的婴儿，国家政策很好，在产业链上的企业也好，应该携手起来打造中国企业的知名品牌，打造大国重器，谢谢大家。

（发言为能见APP整理，未经本人审核）